La flore terrestre numérisée pour le milieu universitaire à l’aide de DELMIA Version 6
« Herbar Digital » (herbier numérique) est l'un des projets les plus insolites menés par l'Université de Hanovre. Il consiste à créer une représentation numérique photo-réaliste de pressages d'herbier (plantes ou parties de plante pressées et séchées) afin qu'ils soient accessibles par les instituts et musées botaniques du monde entier. L'université utilise DELMIA Version 6 pour calculer et simuler l'ensemble du processus, y compris l'analyse ergonomique.
Avec plus de 500 millions de pressages d’herbiers constitués manuellement dans le monde entier, leur numérisation représente un défi majeur. Les parties de plante pressées sur une feuille de papier A3 peuvent excéder 30 mm d'épaisseur. De plus, les plantes séchées étant très fragiles, il est préférable que seuls les travailleurs qualifiés les manipulent lors du processus de numérisation.
En se basant sur les connaissances approfondies acquises en travaillant sur divers projets industriels, l'Université de Hanovre s'est lancée dans un programme ambitieux visant à développer un modèle de processus numérique complet de ce procédé de numérisation incluant la station d'entrée actionnée par l'homme et toute l'activité de traitement numérique automatique. Afin de s'assurer que l'expérience numérique reproduise fidèlement le processus réel le plus efficace de numérisation d’herbiers, divers flux de production industrielle ont été préalablement analysés [Figure 1]. Un des objectifs était de réduire le coût actuel de capture de chaque page de 20 USD à 2 USD.
| Défi | Solution | Avantages |
|---|---|---|
| Développer un modèle de processus pour obtenir une version numérique d'herbier standardisée, rentable et réaliste accompagnée de sa documentation. | “DELMIA - qui fait parti de V6 pour Academia – iest utilisée pour calculer et simuler tout le processus, notamment l'analyse de l'ergonomie. | La modèlisation de processus avec DELMIA vous permet d'évaluer la faisabilité et les workflows ainsi que simuler les étapes de travail tout au long du processus. |
"Dassault Systèmes et la technologie de la version 6 de DELMIA sont essentielles pour calculer et simuler la solution la plus optimale qui sera mise en place, tout en prenant en compte la question de l'ergonomie relative aux actions des travailleurs."
“Part of our teaching strategy is to emphasize the advantages of collaborative engineering or the ability to work on the same product data from various locations in a networked manner. These, as well as the simple representation of process workflows and model links, are just some of the advantages of the Version 6 solutions.”
Un processus efficace en 20 secondes
Depuis fin 2011, l'Université de Hanovre utilise un nouvel appareil photo qui numérise les pressages d'herbier et les stocke en deux secondes. L’université a calculé que, pour être rentable, l'intégralité du flux de travail depuis le chargement jusqu’au déchargement, ne doit pas excéder 20 secondes. L'ergonomie du flux de travail de l'opérateur et son environnement ont été pris en compte afin que le minutage soit réaliste.
« Ce projet ambitieux est actuellement mis en œuvre en collaboration avec des partenaires industriels », dit le professeur August Potthast, responsable du laboratoire Digitale Fabrik. « L'un de nos partenaires est Dassault Systèmes. La technologie DELMIA Version 6 de 3DS est indispensable pour calculer et simuler la solution optimale, qui comprend l'ergonomie liée aux mouvements du travailleur », explique-t-il.
Le projet de recherche utilise DELMIA Version 6 Ergonomics, ainsi que « Method Time Measurement » (MTM). Cette méthode de mesures tient compte de facteurs tels que le temps passé sur une étape spécifique et les perspectives ergonomiques comme l'enveloppe et les conditions d’atteinte, et les trajectoires de mouvement. Le déroulement complet du processus est alors simulé et vérifié à l'aide de DELMIA V6.
Le processus de numérisation débute une fois le code-barres d'un pressage d’herbier scanné. L'intégralité du processus est lancée automatiquement et le temps nécessaire pour terminer l'opération peut être calculée. L'un des critères était de synchroniser le fonctionnement de la table rotative à entrainement CNC avec l'appareil photo. DELMIA a été utilisé pour simuler la table rotative afin de tester la faisabilité et les flux de travail et modéliser les mouvements du travailleur pendant l’ensemble du processus
Des expériences qui répondent aux réalités d'aujourd'hui
« Les mannequins numériques dans DELMIA V6 se meuvent comme les humains », dit le Professeur Potthast. « De plus, ils sont différentiés par genre, populations et mesures anthropométriques dans un environnement immersif en 3D. Cela nous permet de tenir compte des différences sexo-spécifiques et nous aide à reproduire, dans un contexte virtuel, ce que chaque catégorie est susceptible d'éprouver au cours du processus de numérisation réel. La question de l'ergonomie prend une dimension entièrement nouvelle. »
L’analyse de l'évaluation rapide des membres supérieurs (Rapid Upper Limb Assessment - RULA) permet de contrôler les risques d’apparition de troubles des membres supérieurs liés à l'activité professionnelle grâce aux fonctionnalités ergonomiques de DELMIA. Celles-ci tiennent, en effet, compte de variables telles que le poids, la distance et la fréquence de mouvement. Pendant la mise en place de la table rotative, DELMIA a été utilisé pour cartographier efficacement et simuler efficacement l’ensemble des critères à l’aide d’un modèle humain en 3D. Cela a permis à l'équipe de recherche de rapidement concevoir le flux de travail pour une numérisation « en série » efficace et de personnaliser simultanément le poste de travail pour satisfaire aux besoins individuels. En intégrant les normes de santé et de sécurité au modèle virtuel, il a été possible de concevoir le poste de travail le plus confortable, ce qui a un impact positif sur la productivité de l'opérateur.
« V6 for Academia » fait partie intégrante des cursus universitaires
À l'Université de Hanovre, les solutions V6 for Academia font partie intégrante du programme éducatif. « Une part de notre stratégie pédagogique est de mettre l'accent sur les avantages de l'ingénierie collaborative ou la capacité à travailler en réseau sur des données produit identiques, mais de diverses provenances géographiques. Ceci et la représentation simple du déroulement des processus et des liaisons du modèle, sont quelques-uns des avantages des solutions Version 6 », explique le Professeur Potthast. « Version 6 fournit également une excellente plate-forme pour nos travaux de recherche, comme l'analyse « RULA » de l'effort physique dans toutes sortes de postures et séquences de mouvements. Les étudiants utilisent également d’autres solutions logicielles, telles que DELMIA Manufacturing pour un certain nombre de projets industriels au cours de leurs études. »
Une partie de la stratégie de l'Université de Hanovre consiste à proposer à ses étudiants des cours en ligne grâce à un programme d'apprentissage électronique efficace. L'offre d’apprentissage en ligne fournie par l'Université Dassault Systèmes est parfaitement en phase avec cette stratégie. L'Université de Hanovre bénéficie des cours Version 6 de Dassault Systèmes qu’elle adapte simplement à ses besoins particuliers.
L'université a choisi CENIT comme partenaire en raison de son excellente expérience technique avec Version 6 et DELMIA. CENIT était responsable de la mise en œuvre et de la formation des solutions 3DS.
