V&V: Vérification & Validation des Modèles et Analyses

MASTER CLASS

But de la formation V&V

Dans le contexte actuel de recherche de compétitivité et d’innovation technologique, la simulation numérique joue un rôle accru dans la conception, la qualification et la certification des produits industriels. En effet, les décisions industrielles critiques et les démonstrations de conformité reposent de plus en plus sur la simulation. Ceci conduit à un véritable changement de paradigme, car les essais physiques qui constituaient la part essentielle de ces démonstrations changent progressivement de finalité et deviennent principalement des référents de validation des analyses. Cette tendance est illustrée par l’adoption industrielle  de la «simulation réaliste»  et des «essais virtuels».

Ce rôle croissant de la simulation entraîne l’absolue nécessité de garantir un niveau de confiance satisfaisant  avec des processus renforcés et harmonisés de Vérification et de Validation (V&V). En particulier les responsables des programmes demandent une garantie formelle et visible sur la capacité prédictive des simulations  sur lesquelles ils fondent leurs décisions.
De plus, ces exigences se trouvent  renforcées par la nécessité d’assurer des processus de calcul robustes dans l’Entreprise Étendue.

En même temps, du fait de la pression économique, certains décideurs peuvent être enclins à réduire l’effort de V&V sans en mesurer précisément les risques induits, d’autant que la mise en œuvre d’un programme de V&V n’est pas aisée compte tenu de la diversité des acteurs impliqués : managers, experts en simulation, spécialistes d’essais, développeurs et responsables qualité logiciel, fournisseurs de codes et de solutions…

Objectifs et apports de la formation

Cette « Master Class » permettra aux participants :

• D’approfondir leurs connaissances en V&V pour la simulation, en cohérence avec les exigences de leur secteur industriel
  
• D’acquérir les concepts fondamentaux en V&V, l’apport des standards existants ainsi que les méthodologies disponibles pour l’établissement des plans de V&V,
  
• De comprendre les exigences particulières en V&V liées à l’extension de la simulation réaliste et des essais virtuels
  
• De comprendre les principes de rationalisation des plans de V&V et notamment des programmes d’essais
  
• De comprendre la problématique des essais de validation et  comment améliorer  la synergie calculs/essais
  
• D’acquérir les bases d’établissement de « business cases » permettant  de justifier les plans de V&V
  
• De comprendre les problématiques managériales et organisationnelles de la V&V en simulation
  
• De mettre en place un reporting adéquat pour apporter la visibilité requise aux managers concernés « clients » de la simulation

A qui s’adresse ce stage ?

• Aux spécialistes et ingénieurs expérimentés ayant à exercer ou étant susceptibles d’exercer des responsabilités en management de la simulation et de la fonction V&V associée
  
• Aux managers exerçant des responsabilités dans le domaine de la simulation numérique et soucieux d’approfondir leurs connaissances en V&V afin d’améliorer les processus correspondants 
  
• Aux responsables de programmes ayant à prendre des décisions critiques basées sur la simulation numérique et désireux d’améliorer leur visibilité et leur compréhension de la V&V requise 
  
• Aux représentants de services officiels confrontés à l’utilisation croissante de la simulation numérique pour la certification

Les participants doivent avoir quelques années d’expérience préalable dans une discipline de la simulation numérique, pour la conception et /ou le développement de produits industriels

Cadre et contexte de la formation

Cette formation intéresse tous les secteurs industriels confrontés à l’impératif de V&V en simulation numérique. Elle s’appuie sur l’expérience et la vision industrielle des intervenants avec un regard particulier sur des exemples tirés des secteurs aérospatial et nucléaire.

La formation est neutre et indépendante vis-à-vis de toutes les solutions commerciales de simulation. La limitation du nombre de participants facilite le dialogue et l’échange entre conférenciers et participants ainsi que la prise en compte des attentes de chacun.

Cassiopée, représentant exclusif de NAFEMS en France, est enregistré comme organisme de formation auprès du Préfet de la Région Bretagne sous le numéro 53 56 08601 56. Nos formations sont éligibles aux plans de formation et au DIF.

Programme

1. Introduction
   1. Contexte et enjeux industriels
   2. Périmètre de la simulation
   3. Rôle croissant de la simulation dans le cycle de vie du produit
   4. Mise en œuvre d’une solution de simulation
   
   
2. Validation, qualification & certification des produits industriels
   1. Notions de base
   2. La pyramide des démonstrations analyses/ essais
   3. Essais virtuels et simulation réaliste
   4. Introduction des nouvelles technologies : notion de TRL
   5. Cas de l’industrie aéronautique : exigences réglementaires et certification
   6. Cas du secteur nucléaire
   
   
3. V&V et management de la simulation
   1. Étendue et complexité du management de la simulation
   2. Ses composantes : management des capacités de simulation, V&V, management des compétences, qualité, SPDM, CAD / CAE…..
   
   
4. Simulation réaliste
   1. Capacités disponibles pour l’industrie et avancées récentes : HPC, cloud, logiciel libre, multi-échelle, multi-physique….
   2. Lien avec PLM-CAO
   3. Visualisation : apports, pièges
   4. Conséquences sur les plans de V&V
   
   
5. Notions de base et Standards
   1. Notions de base
   − Vérification
   − Validation et quantification des incertitudes
   − Maturité prédictive
   − Processus et responsabilités de V&V
   2. Standards
   − Brève histoire de la standardisation en V&V
   − Principaux standards : ASME, NASA…
   − Autres initiatives
   
   
6. Vérification
   1. Vérification des codes de calcul 
   − Vérification algorithmique
   − Assurance qualité logicielle : référentiels de développement, tests de régression…
   2. Vérification des analyses
   − Introduction
   − Vérifications a priori
   − Vérifications a posteriori (y compris estimation des erreurs pour les discrétisations spatiale et temporelle…)
   
   
7. Validation et collaboration calcul-essais
   1. Exigences et processus de validation
   2. La collaboration calcul /essais
   − Spécificités et difficultés des essais de validation
   − Prérequis d’un essai de validation réussi
   − Maturité prédictive: domaines d’application et de validation
   3. Exemples industriels (aéronautique, nucléaire…)
   
   
8. Quantification des incertitudes en simulation
   1. Typologie : incertitudes aléatoires, épistémiques
   2. Maturité : que faut-il attendre des méthodologies d’estimation des incertitudes (Monte Carlo, hypercube Latin, surfaces de réponse, chaos polynomial, théorie des méconnaissances, théorie de l’évidence…) ?
   3. Sensibilité, robustesse (détection des paramètres importants…)
   
   
9. Stratégies de mise en œuvre
   1. Établissement des plans de V&V
   2. Barrières et difficultés de mise en œuvre
   3. Justification industrielle (V&V business case)
   4. Coûts, bénéfices et maitrise des risques
   5. Organisation et management des  compétences
   
   
10. Bilan de la formation

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