Esquisse

La phase d’esquisse est une étape cruciale d’un projet, qui permet de valider la programmation / l’investissement, de prouver qu’une solution existe (typiquement lors d’une réponse à un cahier des charges) et de valider le cahier des charges.

A ce moment du projet, peu d’informations sont disponibles alors que l’espace des design possibles est potentiellement très grand, et chaque décision a un très fort impact sur la suite du projet (choix d’une technologie par exemple).

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Cades est un outil parfaitement adapté à cette étape : capacité de gérer un grand nombre de paramètres, optimisation multi-objectif (tracé de Pareto par exemple), ...
Cades est utilisé dans de nombreux cas d’application : aéronautique, automobile, industrie électrique et bâtiment...

Aéronautique

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Photo : Mike Miley/ Creative Commons

Références

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L’utilisation d’un outil d’optimisation tel que Cades est un atout important lorsqu’il s’agit de répondre aux cahiers de charges d’un grand donneur d’ordre de l’aéronautique, domaine où les contraintes de masse / volume / énergie sont extrêmement fort.
Est-ce que mon problème a une solution ? Si oui, quelle est la solution optimale pour minimiser la masse / le volume ? Si non, quelle contrainte est-il nécessaire de relâcher pour qu’il existe une solution ?

Par sa capacité à traiter des problèmes à plusieurs centaines de paramètres, et ses fonctions d’analyse de sensibilité, Cades permet de trouver, rapidement, en phase de pré-étude, la solution optimale, ou les paramètres les plus influents , dont une légère variation permettrait de trouver une solution.

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Automobile

Afin de rationaliser l’outil de production et minimiser le temps de développement, les ingénieurs utilisent souvent un même modèle légèrement modifié afin d’atteindre les performances de toute une gamme.
Si le premier modèle était optimisé, les autres ne le sont pas forcément, car beaucoup de caractéristiques sont contraintes par le design précédent, fait pour d’autres performances.
Cades permet l’optimisation d’une gamme complète de dispositifs, tous ensemble. Ainsi, c’est l’ensemble de la gamme qui trouve un design optimal, et le coût global de la gamme qui est optimisé.

Références

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Un exemple à télécharger : Analytical modeling and optimization of a radial permanent magnets synchronous machine
Bill Sesanga, Frédéric Wurtz, Albert Foggia
ISEF 2009 - XIV International Symposium on Electromagnetic Fields, Arras : France (2009)

PDF - 1.8 Mo Un exemple à télécharger : Sizing and optimization models : design of a set of two permanent magnet generators
R. Carlson, F. Wurtz, H. Voltolini
International Conference on Electrical Machines 2012 - Marseille

Bâtiment

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Les coûts de fonctionnement deviennent de plus en plus un enjeu dans la conception d’un bâtiment. Le choix des systèmes, des technologies mises en oeuvre mais aussi des stratégies de gestion impactent grandement les performances à venir.
L’optimisation demande alors de traiter un grand nombre de paramètres : c’est l’une des forces de Cades.
Grâce à une bibliothèque complète de modèles représentant les différents équipements d’un bâtiment (enveloppe, systèmes techniques, usage, ...), Cades permet de réaliser un prédimensionnement rapide du "système bâtiment", en optimisant les coûts globaux de l’ensemble du système, et non simplement chaque système individuellement.

Un exemple à télécharger : Dimensionnement optimal et simultané de l’enveloppe, des systèmes et de la stratégie de gestion en phase d’esquisse : application aux gares à énergie positive
F. Wurtz, X. Brunotte, W. Basset, S. Ploix, R. Marten, J.Pouget, Y. Riffonneau
XXXe Rencontres AUGC-IBPSA, Marseille : France (2012)

Industrie électrique

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Transformateurs, actionneurs linéaires, MEMs, ... Cades est utilisé lors du dimensionnement de nombreux types de dispositif électromagnétique. Une des fonctions clé est la capacité à effectuer une optimisation en prenant en compte aussi toute la durée de vie du matériel, et ainsi, par exemple, minimiser le coût global du dispositif, maintenance et consommation en fonctionnement incluses.

References

10. Schneider Electirc
01. LEROY-SOMER
Dimensionnement d’un transformateur PDF - 1.4 Mo

Un exemple à télécharger : Modelling of Passive Electronic Circuits with Sensitivity Analysis Dedicated to the Sizing by Optimization
Denis Duret, Laurent Gerbaud, Frederic Wurtz, Jean-Pierre Keradec and Bruno Cogitore
KES2007 11th International Conference on Knowledge-Based and Intelligent Information & Engineering Systems, Vetri sul Mare : Italy (2007)

Un exemple à télécharger : Optimization of a 3D micro-accelerometer based on diamagnetic levitation
Christian Pigot, Benoît Delinchant, Gilbert Reyne
10th International Workshop on Optimization and Inverse Problems in Electromagnetism (OIPE 2008), Ilmenau : Allemagne (2008)

Un exemple à télécharger : Modélisation des actionneurs électromagnétiques par réseaux de reluctances. Création d’un outil métier dédié au prédimensionnement par optimisation
Bertrand Du Peloux (09/10/2006)

Un exemple à télécharger : Two Levels Modeling for the Optimization of Electromagnetic Actuators
B. Delinchant , G. Gruosso , and F. Wurtz
IEEE Transactions on Magnetics, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), 2009

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