Conception robuste pour la fabrication additive – RobustAM

Le niveau de maturité des technologies de fabrication additive permet aujourd’hui de nombreuses applications quasi industrielles, dans l’aérospatiale et certains secteurs de l’automobile. De nombreux outils de simulation et démarches expérimentales permettent de mieux maitriser ce procédé, toutefois de nombreuses incertitudes demeurent sur la fiabilité et la reproductibilité des produits obtenus.
L’objectif de ce projet est de proposer une démarche d’optimisation robuste prenant en compte les incertitudes épistémiques et aléatoires dans une approche globale de conception intégrée produit/procédé pour la fabrication additive.
A partir de l’analyse des modèles produit et procédés existants, de l’analyse puis de la classification et des modélisations des sources d’incertitudes, ce projet mettra en œuvre les meilleures techniques d’optimisation multi-objectif en contexte incertain pour développer des outils permettant de mieux maitriser les effets de ces incertitudes lors de la conception de produits en exploitant tout le potentiel de la fabrication additive.

Le projet RobustAM veillera à lever les verrous scientifiques suivants :
• L’identification des phénomènes mis en jeux dans les procédés de fabrication additive envisagés et les incertitudes associées.
• Le choix des modélisations appropriées pour obtenir le bon compromis précision des résultats / performances (temps) des simulations.
• L’identification des paramètres à modéliser et à mesurer pour comparer les pièces fabriquées et leur modélisation.
• L’identification des paramètres de bruit et des paramètres de conception et métrique de robustesse dans l’optimisation.

Ce projet intègre une partie expérimentale de fabrication et de caractérisation de pièces tests grâce aux moyens existants dans le consortium. Ces pièces tests seront spécifiques aux 3 différents procédés étudiés : 1) extrusion de fils de polymère chargés de fibre de carbone, 2) la technologie ADAM utilisant de la poudre métallique gainée dans un filament thermoplastique et 3) la technologie arc-fil WAAM.
Les livrables de ce projet consisteront en un framework logiciel basé sur des technologies open-source, des cas d’usage exemples et des données expérimentales en format open-data.
Le consortium est de formé de 2 laboratoires : Le laboratoire de Conception Fabrication Commande du campus Arts et Métiers de Metz et du Laboratoire des Systèmes Mécaniques et d’Ingénierie Simultanée de l’Université de Technologie de Troyes associée à l’EPF École d’ingénieurs de Troyes.