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SIMULATION TOOLKIT SCANER II
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  OBJECTIFS  

Simulation interactive d’opérations de montage sur maquette virtuelle pour l’étude et la formation

Projet Eurêka Σ ! 3178

Objectifs

Trois besoins sont couverts par le projet iVIMA.

  • Le processus produit : la validation de procédures d'assemblage et la détection de problèmes d'assemblage pendant les premières étapes d'un projet véhicule en évitant l'utilisation d'un prototype physique ; la découverte de problèmes tels qu’une position inconfortable, un assemblage difficile ou impossible, ou des contacts dangereux pour l'opérateur.
  • La formation d‘opérateurs : standardiser le processus sur tous les sites de production et tous les produits. Optimiser le geste de l'opérateur pour améliorer la cadence, la sécurité et l'ergonomie.
  • Maintenance : Création d'une base de données de maintenance pour informer et assister les opérateurs dans les ateliers de réparation.

Ces besoins ne peuvent pas être couverts par les outils actuellement utilisés dans les entreprises automobiles pour simuler l'assemblage sur des maquettes virtuelles.Les outils actuels manquent d’une interface interactive : les trajectoires sont calculées puis rejouées.
Il y a également un besoin pour la simulation de corps souples. Beaucoup de problèmes d'assemblage sont liés à l'utilisation de matériaux de corps souples, comme les câbles, la tuyauterie rigide, la mousse d'isolement ou autres. Un outil qui peut simuler de tels matériaux est donc nécessaire pour l'industrie automobile.

 

L’objectif d’iVIMA est de créer des applications intermédiaires reliant le physique et le numérique pour les opérations de montage / démontage

  • Identifier au plus tôt les problèmes
  • Écarter les solutions non pertinentes
  • Prise en compte du processus industriel au plus tôt
  • Réduire le nombre de prototypes physiques dédiés

Description

iVIMA est un projet européen lancé en 2004. Il s’agit d’une application immersive qui peut simuler des tâches d'assemblage complexes. Le produit final devrait être disponible fin 2006.
iVIMA est construit comme un assemblage de modules autour de l'application P2V© (Présentation Virtuelle de Véhicules).
Ces modules proposent les caractéristiques suivantes :

  • La possibilité pour 2 utilisateurs de travailler simultanément sur une opération d'assemblage avec une vision stéréo à l'échelle 1 d'un modèle virtuel.
  • Interaction avec le modèle à l'aide d'un bras à retour d’effort à 6 degrés de liberté. Ce dispositif permet aussi d’enregistrer et de rejouer la trajectoire.
  • Détection de collision et simulation dynamique, incluant un phénomène complexe tel que la friction ou des effets coulissants.
  • Simulation de collision de corps souples et déformation.
  • Importation directe de modèles de Catia V5.

Partenariat

iVIMA réunit des équipes de recherche provenant de laboratoires et de sociétés à travers l'Europe, y compris Renault CTS (Centre Technique de Simulation - Chef de projet), Barco, Kaletron, Oktal et le CNRS (LPCMV).

Renault fournit les conditions d'application. Le CTS de Renault s'occupe de l'intégration du logiciel du moteur physique et du dispositif à retour d’effort.
Barco fournit un système de visualisation compact capable de produire une vision stéréo immersive pour deux utilisateurs simultanément.
Kaletron met en oeuvre un moteur pour la simulation physique de corps souples et intègre un outil d'engrènement 3D.
Oktal met en oeuvre l'importation de CAO/CAM et des outils de réduction ainsi que la configuration et les pièces d'édition de logiciel pour le matériau physique.
Le CNRS (LPCMV - UMR 2858) valide scientifiquement la pertinence de l’utilisation de la plate-forme VR.


  PROJECT DESCRIPTION  

Interactive simulation of assembly operations on virtual mock-up for plant assembly design and training

Eurêka Project Σ ! 3178

Objectives

  • Three needs are covered by the iVIMA project.
    The product process: validation of assembly procedures and detection of assembly issues during the early stages of a vehicle project without the use of a physical prototype; uncovering issues such as an uncomfortable operator’s posture, a difficult or impossible assembly, or hazardous contacts for the operator.
  • Operator’s training: standardize the process on all the production sites and all the products. Optimization of the gesture of the operator to improve the cadence, the security and the ergonomics.
  • Maintenance: Creation of a maintenance database to inform and assist the operators in repair-shops.

These needs can’t be covered by the tools currently used by car companies to simulate assembly on virtual mock-up.
Current tools still lack interactive interface: trajectory are computed and then replayed.
There’s also a need for soft bodies simulation. Many assembly issues are connected to the use of soft body materials, such as cables, pipes, isolation moss or others. A tool that can simulate such materials is therefore needed by the automotive industry.

 


iVIMA’s objective is to create intermediate applications connecting the physical appearance and the digital data for operations of assembly / disassembly.

  • Identify problems as soon as possible
  • Push aside non-relevant solutions
  • Take into account the industrial process at the earliest
  • Reduce the number of dedicated physical prototypes

Description

iVIMA is a European project started in 2004. It’s an immersive application that can simulate complex assembly tasks. The final product should be available at the end of 2006.
iVIMA is built as a collection of dedicated modules around the P2V© application software (Virtual Vehicle Presentation). These modules feature the following characteristics:

  • Possibility for 2 users simultaneously to work on assembly operation with a stereo vision at scale 1 of a virtual model.
  • Interaction with the model through the use of a 6-axis of freedom force-feedback device. This device also permits trajectory record and replay.
  • Collision detection and dynamic simulation, including complex phenomenon such as friction or sliding effects.
  • Simulation of soft bodies collision and deformation.
  • Direct importation of Catia V5 models.

Partners

iVIMA gathers research teams from various labs and companies through Europe, including Renault CTS (Technical Center for Simulation - Project Leader), Barco, Kaletron, Oktal and the CNRS (LPCMV).

Renault provides the application requirements. Renault’s CTS takes care of the software integration of the physics engine and the force feedback device.
Barco provides a compact visualization system capable of immersive stereo vision for two simultaneous users.
Kaletron implements an engine for soft body physics simulation and integrates a 3D meshing tool.
Oktal implements CAD/CAM import and tessellation tools as well as different configuration and edition pieces of software for physical material.
The CNRS (LPCMV - UMR 2858) validates the uses of the VR platform.