Dallara Automobili : « Grâce à la simulation numérique, nous avons droit à

Installé au cœur de la province de Parme en Italie, dans la vallée de l’automobile italienne, le spécialiste de la conception et de la fabrication de voitures de sport Dallara Automibili a été fondé en 1972 par l’ingénieur en aéronautique Gian Paolo Dallara. Parmi les clients historiques de ce bureau d’études, on peut citer Ferrari, Renault, Williams, Lancia, Toyota et plus récemment Bugatti. La société réalise aujourd’hui un chiffre d’affaires de 170 millions d’euros (dont 90% à l’export) avec 700 personnes dans le monde et notamment une seconde usine aux Etats-Unis pour fabriquer les voitures bataillant dans le championnat Indy Car. « Nous avons toujours dû travailler avec les réglementations pour développer nos voitures. Nous vendons ce que nous apprenons avec les courses », nous a expliqué le fondateur de la société lors d’une visite du siège historique du groupe à Varano Melegari avec Lenovo, son principal fournisseur informatique.

Ingénieur en aéronautique et cocréateur de la Lamborghini Miura, Gian Paolo Dallara a fondé l'entreprise du même nom en 1972. (Crédit S.L.)

« Nous commercialisons la Dallara Stradale, mais nous ne voulons pas concurrencer nos clients en produisant des voitures de sport. Nous montrons notre savoir-faire dans le domaine de la légèreté avec l’utilisation de fibre de carbone et vendons ensuite cette expertise à tous les fabricants automobiles », nous a indiqué Andrea Pantremoli, PDG du groupe Dallara. Pour bien comprendre l’importance des outils informatiques dans le développement des activités de Dallara, il suffit de regarder le pedigree du dernier PDG de la société. Avant d’arriver chez le spécialiste des châssis hautes performances, M. Pantremoli était en effet le président d’IBM Italie.

Des clients en Formule 1 et E

Grâce au calcul intensif, la société italienne développe trois activités clefs : les pièces en fibre de carbone, les études aérodynamiques et l’analyse du comportement des véhicules. Les concepteurs et les ingénieurs de Dallara travaillent en étroite collaboration à chaque étape du processus de développement en exploitant les dernières techniques de modélisation 3D, d'analyse structurelle, de CFD (Computational fluid dynamics), d'analyse par éléments finis (FEA) et de simulation de conduite dynamique des véhicules. Les ressources du centre de recherche et de la soufflerie aident aussi à tester les pièces pour la Formule 1 (équipe Haas), le GP2, le GP3, mais également les Formule E. « Les capacités HPC sont très importantes chez Dallara », nous a confié son dirigeant. « Toutes les choses que nous réussissons, c’est grâce aux erreurs. Pour faire quelque chose de nouveau, il faut faire des erreurs. Et si nous n’allons pas vers la banqueroute avec nos erreurs, c’est grâce à la simulation numérique reposant sur le HPC ».

« Quelquefois nous n’avons pas le temps de construire une voiture, nous passons directement de la simulation à la production », explique Andrea Pontremoli, PDG de Dallara Automobili. (Crédit S.L.)

« L'utilisation de la simulation est très importante dans notre vie d'entreprise », précise Fabrizio Arbucci, directeur technologique de Dallara. « Les simulations soutiennent le développement aérodynamique des voitures de course et des voitures de route, de la phase de conception la plus précoce aux essais en soufflerie. La CFD nous permet de simuler des conditions physiques qui sont difficiles, voire impossibles, à reproduire dans une soufflerie classique », ajoute le responsable technique. Autre exemple mis en avant : l’étude de l'analyse thermique pour analyser le refroidissement des freins ou la chaleur sous le capot des voitures.

Les monoplaces électriques du championnat Formule E sont conçus et fabriqués chez Dallara. (Crédit S.L.)

Un cluster avec 80 noeuds x86

La demande en ressources informatiques devenant de plus en plus importante pour exécuter des calculs intensifs - CFD, conception et ingénierie assistées par ordinateur - Dallara a décidé de muscler son datacenter et de mettre en place un environnement VDI pour alimenter les stations de travail des concepteurs. Après avoir évalué plusieurs fournisseurs, Dallara a retenu Lenovo pour déployer un cluster Next (avec 80 nœuds Systems nx360 M5), reposant sur des processeurs Intel Xeon et une solution de stockage définie par logiciel et basée sur DataCore SANsymphony. La société a aussi ajouté dix serveurs Systems SR650 supplémentaires pour son environnement VDI. « Je n’ai jamais choisi un prix, mais des performances », assure le PDG de Dallara. « Nous suivons aujourd’hui la feuille de route de Lenovo pour le renouvellement de notre supercomputer. Tous les trois ans environ, nous procédons à une mise à jour pour améliorer la vitesse et la mémoire ». Lenovo ne dit jamais impossible à son client et propose quelquefois une approche différente. « Notre vrai problème est la croissance et nous essayons de comprendre les technologies pour les adopter rapidement. Mais aujourd’hui, avec l’Industrie 4.0, nous n’avons plus le temps de le faire. Avec plus de 47 millions d’apps sur le marché, je dois comprendre très rapidement si une app m’est bénéfique ou pas », remonte le PDG.

Les maquettes à 40 ou 50% permettent d'analyser les turbulences physiques dans une soufflerie. (Crédit S.L.)

Avec son cluster HPC, Dallara fait tourner plus rapidement ses simulations complexes CFD et AEF, ainsi que ses modèles 3D. « Nous pouvons maintenant faire fonctionner des modèles CFD avec 300 millions de polygones en seulement 2,5 heures », précise Fabrizio Arbucci. « Avant, il fallait cinq heures, donc c'est une énorme amélioration. Nous sommes maintenant en mesure d'effectuer une simulation de sillage particulière avec 1,25 milliard de polygones en 12 heures. Maintenant, nous pouvons effectuer plusieurs simulations simultanément, de sorte que les différentes équipes et départements n'ont pas besoin d'attendre pour lancer leurs calculs ».

Travailler en temps réel

Grâce à la simulation numérique, Dallara peut tester les réactions d’une voiture qui n’a jamais été construite. Avec une voiture hybride par exemple, on peut mettre le moteur devant, derrière ou sur les roues. « Ce sont trois architectures différentes, et si vous devez construire les trois versions pour tester leur comportement, c’est une perte de temps et d’argent », assure le PDG. « Avec la simulation, nous pouvons tester les 3 propositions. Mais il est nécessaire de travailler en temps réel, il n’est pas possible d’attendre 2 secondes pour tourner. Nous avons résolu ce problème en développant des modèles mathématiques pour les moteurs, les suspensions, la boite de vitesses, le refroidissement... » Un simulateur de conduite Moog avec six vérins hydrauliques (2G d’accélération), identique à celui qu’utilise Ferrari pour ses Formule 1, permet aux pilotes de la société ou de partenaires de tester différentes configurations. Toutes les parties d’une voiture de route ou de circuit peuvent être injectées dans le modèle. « La collecte des données auprès de toutes les unités de fabrication permet de produire des modèles pour la simulation », nous a expliqué un porte-parole de Dallara. Le simulateur de conduite travaille en temps réel, mais la puissance de calcul nécessaire n’est au final pas très importante. Bien moins en tout cas que celle nécessaire à la conception des pièces en fibre de carbone.

Fabriqué par la société Moog, le simulateur de conduite installé chez Dallara permet aux pilotes d'essai de tester les circuits et les configurations des voitures. (Crédit Wikipedia)