Qu’est-ce que la conception assistée par ordinateur (CAO) ?
CAO signifie Conception Assistée par Ordinateur. Il s’agit d’une méthode de conception ou d’un logiciel qui permet de concevoir et de dessiner sur un ordinateur, plutôt qu’à la main sur du papier comme c’était le cas à l’origine.
Elle a été mise au point par des informaticiens américains dans les années 1960 et a d’abord été utilisée pour la conception d’avions. Elle s’est ensuite étendue à d’autres domaines industriels, tels que l’architecture et l’automobile, et désormais dans l’industrie de l’habillement.
Il existe deux types de CAO : la CAO 2D, qui représente les dessins sous forme de plans, et la CAO 3D, qui représente les dessins en trois dimensions. Il existe également deux façons de classer la CAO : la CAO à usage général, qui peut être utilisée dans n’importe quel domaine, et la CAO à usage spécifique, qui a des fonctions propres à certains domaines, tels que l’architecture, l’automobile et l’électricité.
Deux outils similaires à la CAO sont la FAO (fabrication assistée par ordinateur) et la l’IAO (ingénierie assistée par ordinateur). La FAO a pour fonction de créer des programmes de contrôle pour les machines de fabrication sur la base des informations de conception de la CAO. L’IAO a pour fonction de simuler si un produit conçu par CAO satisfait aux exigences de performance et d’évaluation ciblées. Les deux sont utilisés en conjonction avec la CAO.
Utilisations de la CAO
La CAO est assistée par ordinateur dans un grand nombre d’industries qui ont des processus de conception dans le cadre de leurs activités. Les principales utilisations sont les suivantes :
1. Préparation des dessins
La CAO est utilisée pour créer des dessins dans tous les domaines où les dimensions, les formes et leurs plages doivent être spécifiées, comme les bâtiments et les pièces automobiles. La CAO permet de réaliser des dessins beaucoup plus rapidement qu’à la main et d’apporter facilement des corrections.
De plus, les données peuvent être partagées et modifiées avec les clients et les partenaires commerciaux. Cela réduit les délais de conception architecturale et accélère le développement des composants.
2. Conception
La CAO peut être utilisée non seulement pour la conception structurelle, mais aussi pour la conception de véhicules, de meubles et d’intérieurs. La CAO 3D peut être utilisée pour transmettre une image tridimensionnelle du travail que les concepteurs ont traditionnellement réalisé à l’aide d’esquisses.
Contrairement aux croquis, le concept peut être plus facilement transmis en le visualisant sous différents angles et en le faisant pivoter sur l’écran de CAO 3D.
3. Création de données pour les machines-outils
L’usinage NC est une méthode d’usinage des métaux, du bois et des plastiques, dans laquelle une lame rotative est appliquée à la pièce à usiner pour créer la forme souhaitée.
4. Analyse et simulation structurelles
La CAO 3D permet non seulement de concevoir les dimensions et le design d’une structure, mais aussi de simuler son comportement lorsque des forces sont appliquées. Par exemple, lorsqu’une chaise d’une certaine forme est conçue, l’analyse peut prédire quelle force sera appliquée aux pieds lorsqu’une charge est appliquée à la surface d’assise, et si elle se déformera ou se cassera. L’analyse est réalisée à l’aide d’un logiciel d’IAO (ingénierie assistée par ordinateur).
Principe de la CAO
L’épaisseur des lignes et le texte écrit à la main, qui ont tendance à varier d’un opérateur à l’autre, peuvent être uniformisés. Il est également possible de corriger les dessins en repérant et en modifiant uniquement les parties pertinentes.
En sauvegardant l’historique des données de conception, il est également possible de revenir aux données précédentes et de refaire la conception. Le chargement de données de dessin antérieures permet de réduire les tâches communes pour des dessins similaires, ce qui améliore l’efficacité.
De plus, les plans sur papier risquent de se déchirer et l’encre de s’estomper, alors que les données CAO sont exemptes de ces risques. Faciles à gérer, elles peuvent être instantanément partagées avec des personnes physiquement éloignées, par exemple par courrier électronique.
Types de CAO
Il existe deux types de CAO : la CAO 2D et la CAO 3D.
1. CAO 2D
La CAO 2D utilise un ordinateur pour créer l’équivalent des dessins conventionnels sur papier – des vues de face, de plan et de côté basées sur la trigonométrie. Les dessins eux-mêmes ne sont pas différents de ceux de l’époque où ils étaient dessinés à la main, mais la conception sur ordinateur a considérablement amélioré l’efficacité du travail.
2. CAO 3D
La CAO tridimensionnelle conçoit et produit des dessins en trois dimensions. Elle peut être vue comme un dessin tridimensionnel de n’importe quel point de vue et présente l’avantage de faciliter l’appréhension de la forme des dessins, même les plus complexes.
Il existe deux méthodes de conception avec la CAO 3D : la méthode de modélisation directe, dans laquelle les informations sur la forme de l’objet tridimensionnel sont directement modifiées ; et la méthode paramétrique, dans laquelle un modèle tridimensionnel est construit en spécifiant des paramètres tels que les dimensions et les conditions de contrainte.