​​​​​​​​​​​​​​​​​​La simulation 3D pour des emballages plus performants


Si la 3D a fait ses armes dans les industries mécaniques, des solutions très novatrices permettent désormais de concevoir et tester les produits du quotidien tels que les emballages.


Les premiers modèles de simulation numérique 3D ont été développés pour les besoins des industries de l’aéronautique, de l’automobile ou du nucléaire. « C’était à la fin des années 70 et au début des années 80. Nous obtenions des résultats très intéressants pour simuler le comportement de structures en utilisant des algorithmes relativement simples », se rappelle Philippe Loeb, vice-président « Biens de grande consommation & Grande Distribution » de Dassault Systèmes, leader mondial des logiciels de simulation. L’augmentation exponentielle de la puissance de calcul, les progrès dans le développement des algorithmes, la facilité d’utilisation des logiciels et la prise en compte de réalités de plus en plus complexes ont considérablement étendu le champ d’application de la 3D. « Dans le domaine des biens de consommation, on utilise depuis quelques années les techniques de simulation. Des solutions très novatrices permettent notamment de simuler le remplissage d’emballages. Dans ce domaine, Tetra Pak® fait figure de précurseur », indique-t-il.

Les produits de grande consommation à la pointe


​​En apparence simples, les produits de grande consommation nécessitent en fait des solutions de simulation très complexes. « Etudier le comportement d’un emballage sans tenir compte du fluide qu’il contient n’a pas grand intérêt. Prenez par exemple une brique de la​it : elle n’a pas le même comportement si elle est pleine ou en partie vidée ou si le bouchon est fermé ou dévissé », explique Philippe Loeb. Dassault Systèmes a, ainsi, développé des techniques de simulation dites « multiphysiques » capables de modéliser en même temps une structure et un fluide en prenant en compte l’effet du fluide sur la structure. « Certains leaders du secteur des biens de grande consommation sont devenus des clients aussi importants que les constructeurs d’automobiles. Et leurs besoins sont si pointus que ce sont eux qui font très souvent progresser la simulation aujourd’hui », indique le spécialiste.

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Une révolution dans la conception des produits


Pour les producteurs d’emballages ou de couches-culottes, la simulation 3D se révèle une aubaine. « Parce qu’elle évite la longue et coûteuse fabrication de nombreux prototypes physiques et permet de valider différentes options de design, elle a l’énorme avantage de réduire jusqu’à 50 % le « time to market » d’un nouveau produit et apporte une valeur ajoutée à la fois économique et technique. En ce qui concerne le packaging, tout le monde y gagne », se félicite Philippe Loeb. Pour l’embouteilleur ou l’industriel de l’agro-alimentaire, la 3D se traduit par des lignes de conditionnement plus rentables ; pour le distributeur, ce sont des emballages plus faciles à transporter et à prés​​​​​enter dans les rayons. Quant aux consommateurs, ils bénéficient d’emballages plus performants et plus économes car la simulation permet de les dimensionner en optimisant l’utilisation des matières. « Tester virtuellement les emballages (NDLR : utilisation, déformation,…) pendant leur phase de conception permet aux fabricants d’être plus innovants », résume Philippe Loeb. Il s’agit là d’une révolution dans la conception des produits.

Philippe Mathieu © AdC