Innover et développer une expertise de la Med Tech en France, est-ce possible ? Oui, et l’entreprise familiale nancéenne Sefam le prouve depuis 1984. La condition ? S’entourer des bons partenaires. C’est ce qu’elle a fait en choisissant un écosystème européen, à savoir les logiciels d’Ansys ainsi que les services de conseil et d’accompagnement CADFEM, pour inventer son appareil CPAP « Néa ». Un des dispositifs de traitement de l’apnée du sommeil les plus silencieux et qui n’utilise pas de matériaux d’atténuation artificiels. Récit d’une belle histoire d’une de nos entreprises de santé qui montre comment les simulations aident les entreprises familiales de taille moyenne à réussir dans la compétition mondiale grâce à l’innovation.
CPAP signifie « Pression Positive Continue ». Dans le traitement des troubles respiratoires liés au sommeil – l’apnée du sommeil – cette technologie est soutenue, contrôlée et surveillée par des solutions médicales, permettant aux personnes concernées de dormir en toute sécurité et de manière reposante. L’entreprise familiale Sefam (« Société d’équipement et de fabrication d’appareils médicaux ») basée à Nancy est non seulement l’un des principaux acteurs dans ce domaine, mais elle est aussi l’inventrice de l’appareil CPAP.
Une innovation unique au monde
Cela remonte à 1984. Aujourd’hui, Sefam emploie 130 personnes et facilite la vie des patients dans plus de 70 pays grâce à ses solutions de diagnostic et de traitement. Ses clients sont principalement des services de soins et des établissements médicaux.
Son dernier produit, Néa, intègre la technologie brevetée Néalvéole de Sefam : c’est le premier et à ce jour le seul appareil CPAP qui n’utilise pas de mousses potentiellement risquées pour atténuer le bruit du compresseur. À la place, une structure hexagonale en nid d’abeille composée de matériaux biocompatibles assure un fonctionnement sûr et silencieux. Son point fort : Néa est également plus performant, plus ergonomique et moins coûteux à produire que les appareils comparables. Les simulations ont été essentielles pour ces innovations et améliorations visant un meilleur confort d’utilisation.
Simulation numérique dans le développement produit : faire ou faire faire ?
Sefam a commencé à utiliser les technologies de simulation numérique dans le développement de ses produits en 2016. Après avoir d’abord fait appel à des prestataires externes, la décision a été prise en 2020 de développer en interne l’infrastructure et les compétences nécessaires. Les raisons : des délais de réponse plus courts, plus d’indépendance et une meilleure compréhension des phénomènes physiques. De plus, il a été démontré que les investissements seraient rentabilisés en quelques mois seulement grâce au grand nombre de projets de simulation.
L’équipe de développement dirigée par Nicolas Clerc a choisi les logiciels d’Ansys (Mechanical, CFD Enterprise, HPC Packs) ainsi que les services de conseil et d’accompagnement (formation, accompagnement projet, support situé en France) de CADFEM. Afin d’utiliser les licences de manière intensive et optimale, un poste de travail haute performance avec 18 processeurs et 256 Go de RAM a également été acquis dans le cadre d’un partenariat avec FRA-SYS.
> Néa®, le seul appareil CPAP sans mousse d’atténuation du bruit
Quand la simulation optimise concrètement l’innovation
Une nouvelle directive stipule que les appareils CPAP doivent être conçus pour une durée de vie d’au moins cinq ans. Un facteur clé réside dans l’interaction mécanique des composants en thermoplastiques et en élastomères. L’équipe de Sefam a utilisé Ansys Mechanical pour examiner différentes variantes de conception sur le modèle numérique de Néa® et ainsi déterminer la configuration optimale.
« La décision de réaliser nous-mêmes les simulations nous a rendus plus agiles et innovants. Ansys et CADFEM étaient le bon choix. L’investissement a été rapidement rentabilisé. Les simulations aident les ingénieurs à façonner l’avenir du sommeil en toute sécurité. » Nicolas Clerc, Ingénieur mécanique et simulation chez Sefam
Simuler pour réduire le bruit
Autre usage de la simulation, la recherche d’un fonctionnement silencieux qui est un critère essentiel pour les patients. En simulant l’écoulement de l’air à l’intérieur et autour du compresseur à l’aide d’Ansys CFD, Sefam a pu identifier des moyens de le rendre plus efficace et plus silencieux.
> Simulation du comportement de l’écoulement interne en régime permanent. Modèle CAO de l’assemblage du châssis Néa® & réalité
De même, des simulations acoustiques de base, combinées à des mesures, des données empiriques et des essais de prototypes, ont contribué au développement de la technologie brevetée Néalvéole®. Une structure en nid d’abeille composée de matériaux biocompatibles qui permet non seulement de réduire les vibrations du compresseur, mais aussi d’atténuer plus efficacement le bruit généré par l’écoulement de l’air que les mousses habituellement utilisées dans les appareils CPAP pour la réduction du bruit. Sefam prévoit d’intensifier ses simulations acoustiques afin d’optimiser encore davantage l’émission sonore.