Engineering company improves project efficiency across the globe with Maplesoft calculation tools - Maplesoft

Étude de cas :
Une société d'ingénierie améliore l'efficacité de ses projets dans le monde entier grâce aux outils de calcul de Maplesoft.

Cette étude de cas illustre la façon dont des sociétés d'ingénierie internationales multiservices utilisent la technologie de Maplesoft pour surmonter les défis commerciaux découlant de l'utilisation de méthodes et d'outils de calcul standard non structurés. Bien que les détails aient été modifiés et qu'un pseudonyme ait été utilisé pour décrire l'entreprise, les scénarios décrits sont tout à fait conformes à la façon dont les produits Maplesoft sont utilisés.


Défis à relever
Global Engineering Company (GEC), une société internationale d'ingénierie multiservices comptant 10 000 employés, réalise de nombreux projets d'infrastructure majeurs dans le monde entier, notamment dans les domaines de l'électricité, des routes, des chemins de fer, des infrastructures municipales et de la marine. Elle emploie de nombreux types d'ingénieurs dans ses divisions internationales, notamment des ingénieurs en génie civil, des ingénieurs mécaniques, des ingénieurs en génie électrique, etc. En raison de la nature variée des projets, des différents parcours et expériences professionnels du personnel et de la nécessité d'une collaboration internationale, GEC a dû faire face à de nombreux défis découlant de l'utilisation de méthodes et d'outils de calcul standard non structurés, notamment :

  • Feuilles de calcul inefficaces et feuilles de calcul manuscrites
    • Des calculs mal documentés.
    • Le contexte de l'ingénierie est enfoui et caché.
    • Les erreurs sont faciles à introduire et difficiles à repérer.
    • Les calculs ne sont pas facilement compréhensibles, extensibles ou partagés.

  • Une main-d'œuvre internationale avec peu d’uniformisation
    • L'absence de méthodes de calcul uniformisées rend difficile la collaboration des ingénieurs de différents bureaux internationaux sur les analyses.
    • Les malentendus réduisent l'efficacité et introduisent des risques pour le projet.

  • Ingénieurs partant à la retraite ou changeant d'emploi
    • Les connaissances et les compétences des ingénieurs expérimentés sont perdues lorsqu'ils quittent l'entreprise.

  • Différents groupes d'ingénieurs et différents projets avec différentes exigences mathématiques
    • Les ingénieurs ne peuvent pas toujours choisir l'outil optimal pour chaque projet, car ils doivent parfois utiliser un outil précédemment sélectionné pour des besoins différents.
    • L’utilisation de plusieurs outils provenant de différents fournisseurs pour répondre à différents besoins est inefficace en termes de temps, d'argent et de frais généraux de gestion.


La voie de la transformation
Après avoir évalué plusieurs fournisseurs, GEC a choisi une collection d'outils mathématiques interopérables et des services de formation/consultation de Maplesoft. Ces outils :

  • Aident les ingénieurs concepteurs à effectuer des calculs, à créer des rapports et à renforcer leur capacité d'analyse exploratoire des données.
  • Permettent aux ingénieurs de recherche de développer des modèles à l'aide de mathématiques symboliques, de calculs numériques et de conception d'algorithmes.

En outre, le système de licence globale proposé par Maplesoft est rentable et permet aux ingénieurs de passer d'un outil Maplesoft à un autre, en fonction de leurs besoins et de leurs projets. Les ingénieurs peuvent utiliser les licences d'une installation en réseau pour des projets à court terme, ou des groupes de licences peuvent être déplacés d'un serveur à un autre.

Cette étude de cas explore quelques-unes des différentes façons dont GEC utilise désormais la technologie Maplesoft au sein de ses divers groupes internationaux.



Groupe d'analyse structurelle au Royaume-Uni

La volonté de recourir à l'énergie nucléaire pour réduire la dépendance de l'Europe à l'égard du gaz naturel a conduit un groupe structurel de GEC, basé au Royaume-Uni, à participer à des projets nucléaires à long terme, d'une durée de vie de 20 à 30 ans.

Leur précédent outil de calcul était Excel®. Lorsqu'Excel était utilisé, les calculs devaient être transcrits manuellement d'Excel vers Microsoft® Word pour créer des rapports, ce qui était un processus lourd et source d'erreurs. Si les paramètres changeaient, les ingénieurs devaient retranscrire leurs résultats pour mettre à jour le rapport.

L'équipe utilise maintenant Maple Flow™ pour des rapports de calcul lisibles avec des analyses intégrées impliquant une conception structurelle en béton qui suit des codes reconnus internationalement. Ils ont créé une bibliothèque réutilisable de propriétés pour faciliter leurs analyses. Aucune transcription manuelle n'est requise.



En raison de la nature hautement réglementée de ce travail, les calculs doivent être vérifiables et traçables pendant toute la durée du projet (20 à 30 ans). Les documents Maple Flow combinent les calculs, les visualisations, le texte et les images en un seul document, de sorte que le raisonnement technique qui sous-tend les calculs est clairement communiqué, ce qui réduit le risque de perte de connaissances lorsqu'un ingénieur quitte le projet. Lorsqu'un paramètre est modifié, tous les résultats sont automatiquement mis à jour dans le document. Il n'est donc plus nécessaire de mettre à jour manuellement un rapport de calcul distinct. Certains de leurs rapports font plus de 30 pages et, par le passé, leur production et leur mise à jour prenaient beaucoup de temps, mais Maple Flow a réduit de 75 % le temps nécessaire à la préparation d'un rapport de calcul.

Maple Flow repose sur le moteur mathématique le plus puissant au monde, mais il est également suffisamment simple pour être utilisé dans le cadre du programme de formation d'apprentis en conception civile de GEC. Les apprentis concepteurs sont des étudiants qui effectuent des tâches d'analyse simples, telles que le calcul de charges des poutres conformément aux normes européennes. En outre, les ingénieurs seniors peuvent plus facilement vérifier leur travail maintenant qu'il est effectué dans Maple Flow.


Groupe de conception de ponts en Chine

Un groupe de conception de ponts chinois utilisait Excel pour ses calculs de conception, l'application type étant la conception d'une poutre de pont. Mais les feuilles de calcul Excel sont difficiles à déboguer et à partager. Le groupe a donc décidé de transférer ses calculs de conception vers Maple Flow. Ce changement a permis d'éliminer complètement les erreurs de calcul, ainsi que le processus manuel de transcription des calculs d'Excel vers Word pour la documentation. En conséquence, ils ont augmenté la fiabilité de leurs calculs et réduit les erreurs de calcul de 20 %.

Ce groupe a été formé par les ingénieurs de Maplesoft basés en Chine. Au cours de cette formation, ils ont appris à mettre en œuvre les équations empiriques, non cohérentes sur le plan dimensionnel, des codes de conception standard dans un environnement tenant compte des dimensions, en tirant parti de la prise en charge intégrée des unités dans Maple Flow.





Ingénieur en hydrologie aux États-Unis
Un ingénieur fluvial situé au siège de GEC aux États-Unis avait besoin d’effectuer des calculs hydrologiques de n'importe où, y compris sur le terrain. Cet ingénieur a développé des calculateurs interactifs dans Maple™ en utilisant à la fois son moteur mathématique et son environnement permettant de créer facilement des applications mathématiques de type pointer-cliquer. Une fois terminées, les calculatrices d'hydrologie ont été déployées sur le Web via MapleNet™. En conséquence, ces calculateurs d'hydrologie sont accessibles à partir d'un navigateur web par tout employé de GEC qui en a besoin, et ils sont très faciles à utiliser, même par des personnes qui n'ont aucune expérience des logiciels de calcul.



Groupe d'ingénierie ferroviaire au Royaume-Uni
Une équipe d'ingénieurs en corrosion située dans le bureau britannique de GEC analyse la corrosion et les taux de défaillance des voies ferrées. Cela implique l'analyse de grandes quantités de données de terrain (des centaines de milliers d'éléments) dans Maple.

L'analyse de l'équipe implique le traçage, la manipulation et l'analyse de fichiers de données volumineux. Maple garantit la rapidité et l'efficacité de l'analyse en termes de mémoire. En outre, le parallélisme automatique et les outils de programmation multiprocessus permettent de distribuer les analyses sur tous les cœurs de l'ordinateur local. Chaque analyse Maple multi-threads calcule 2 fois plus vite qu'Excel, et 1,5 fois plus vite qu'un script Python.

Un autre groupe de la division ferroviaire utilise également Maple pour développer des algorithmes personnalisés dans le langage Maple. Certains de ces algorithmes sont ensuite exportés vers le langage de programmation C à l'aide d'outils de génération de code dans Maple, pour être incorporés dans un outil tiers.


Analyse mathématique et développement de logiciels scientifiques en France
Un petit groupe d'ingénieurs de recherche mathématique du GEC a son siège en France. Cette équipe est régulièrement confrontée à des problèmes d'ingénierie complexes nécessitant une solution mathématique. Les techniques qu'elle emploie font appel à l'algèbre informatique, au calcul numérique et à la visualisation.

Le groupe utilise Maple Flow pour ébaucher, puis formaliser ses idées techniques en affinant progressivement ses calculs. Maple Flow prend en charge cette approche itérative couramment utilisée pour résoudre les problèmes grâce à son environnement de type tableau blanc, tout en garantissant l'exactitude des calculs. En prime, Maple Flow fournit des visualisations complètes qui permettent de dégager des idées pour l'itération suivante.


Conclusion
GEC a déployé avec succès la technologie mathématique de Maplesoft, notamment Maple Flow, Maple et MapleNet, dans plusieurs divisions internationales. Ils ont obtenu des améliorations de l'efficacité grâce à l'intégration de calculs structurés et standardisés dans leurs flux de travail, soutenus par un ensemble d'outils polyvalents qui répondent à de nombreux besoins. Ils ont également bénéficié de la simplicité de la collaboration avec un seul fournisseur de technologie, doté d'une équipe de consultants en ingénierie réactive et expérimentée qui intervient à chaque fois que cela est nécessaire.



Contactez Maplesoft pour savoir comment Maple Flow et Maple peut être utilise pour vas projets.