La conception assistée par ordinateur (CAO) a révolutionné le processus de conception pour les ingénieurs, les architectes, les fabricants, les développeurs de produits et même les créateurs de mode depuis sa création, et elle continue de le faire à mesure qu'elle progresse et évolue. Voyons rapidement comment elle impacte l'ensemble du processus de conception.

Qu'est-ce que la CAO ?

Comme son nom l'indique, la conception assistée par ordinateur (CAO) facilite le processus de conception dans de nombreux secteurs grâce à l'utilisation d'ordinateurs et d'outils logiciels de CAO. Elle aide les concepteurs à utiliser des solutions de conception numérique modernes pour concevoir, visualiser, analyser et optimiser efficacement leurs conceptions, ce qui n'aurait pas été facile ou même possible dans leurs dessins techniques dessinés à la main.

Exemples de conception assistée par ordinateur

Il existe de nombreuses applications de la CAO dans divers secteurs, notamment l'ingénierie, l'architecture, l'aérospatiale, la fabrication, la création de mode, l'électronique, la conception de processus, la technologie médicale, etc.

Qu'est-ce que le système CAO en termes médicaux ?

Les médecins et les biotechnologues apprécient les systèmes de CAO pour leurs avantages dans la recherche et le développement de produits d'équipements et d'implants médicaux critiques. À titre d'exemple, des produits haut de gamme comme les stents pour les patients cardiaques ou les implants de hanche et de genou pour les patients orthopédiques ont fait des merveilles dans les sciences médicales. La CAO a joué un rôle déterminant dans leur conception.

Types de logiciels de CAO

Il existe plusieurs types de logiciels de CAO, chacun étant spécialisé dans une forme de processus de conception. Certains types d'outils de CAO aident les architectes à créer des plans, d'autres aident les développeurs de produits à visualiser la conception avant même sa création et d'autres encore aident les ingénieurs à optimiser les conceptions avec une grande précision.

2D CAD

La CAO 2D est la plus adaptée à la réalisation de dessins en deux dimensions pour des applications telles que les plans d'architecture. Elle comprend essentiellement des lignes, des courbes et des arcs.

3D CAD

La CAO 3D est adaptée à la modélisation 3D de produits. Elle permet de dessiner, de concevoir, d'analyser et d'optimiser la conception d'un produit avant même sa création.

CAO à forme libre

La CAO à forme libre est utilisée pour concevoir des formes complexes et élaborées comme une chemise portée par un corps humain.

CAO paramétrique et non paramétrique

Dans un modèle paramétrique, la géométrie est principalement contrôlée par des caractéristiques non géométriques appelées paramètres qui peuvent être définies par des contraintes dimensionnelles, géométriques ou algébriques tandis que l'inverse est vrai pour la CAO non paramétrique.

A quoi sert AutoCAD

AutoCAD est l'un des logiciels de CAO les plus utilisés, développé par AutoDesk pour la modélisation 2D et 3D. En raison de sa popularité, il est utilisé dans des domaines très divers : architectes, chefs de projet, ingénieurs, graphistes, urbanistes, etc.

Dessin technique et esquisse 2D

Les logiciels de CAO comme AutoCAD peuvent être utilisés efficacement pour le dessin technique et l'élaboration de plans en 2D. Il est particulièrement utile pour la préparation de plans d'architecture et de dessins techniques pour la fabrication. Des dessins techniques en 2D peuvent être réalisés pour des conceptions d'ingénierie en 3D afin de visualiser séparément la vue de dessus, la vue de côté, la vue de face et la vue isométrique avec des dimensions visibles.

Modélisation et visualisation 3D

La modélisation 3D permet aux développeurs de produits et aux concepteurs techniques de conceptualiser les conceptions avant même qu'elles ne soient créées. Elle apporte beaucoup de facilité et d'économies en R&D. Des objets proches de la réalité peuvent être visualisés et un rendu photoréaliste peut être réalisé. Elle évite les problèmes d'ajustements inutiles et de gaspillage lors de la fabrication, car elle facilite une conception précise avant le développement réel du produit.

Figure 2 : Rendu photoréaliste d'un gratte-ciel sur AutoCAD

Conception et simulation d'assemblage

Plusieurs modèles 3D peuvent être assemblés dans le module d'assemblage. Des simulations peuvent être réalisées dans différents environnements et conditions possibles pour tester le produit.

Fabrication additive et intégration FAO

Différents modules FAO présents sur des machines telles que les CNC permettent d'importer la conception CAO. Cela confère à la conception une très grande précision car les erreurs humaines sont évitées. Cela est également utile pour l'impression 3D.

Avantages de l'utilisation d'un logiciel de CAO

La CAO apporte beaucoup de facilité et de réduction des coûts à ses utilisateurs dans de nombreux secteurs. Par exemple, elle permet aux dessinateurs 2D de gagner du temps, car ils devraient autrement utiliser de nombreuses feuilles et heures de travail pour réaliser un design simple à partir de dessins à la main. La CAO ne prend qu'une fraction du temps ! Elle permet également de faire des économies, par exemple pour les créateurs de mode, qui devraient autrement imprimer de nombreux modèles et variations de couleurs pour sélectionner le meilleur. Avec la CAO, toutes ces combinaisons peuvent être testées rapidement sans avoir à imprimer à chaque fois.

Outils logiciels de CAO populaires

Il existe aujourd'hui de nombreux logiciels de CAO sur le marché, mais les plus courants sont AutoCAD, SolidWorks, Creo et FreeCAD. Chacun d'entre eux possède son propre ensemble de fonctionnalités qui le rendent populaire dans un certain secteur. Le tableau ci-dessous met en évidence les principales fonctionnalités de ces logiciels.

AutoCAD : un outil polyvalent pour différents secteurs d'activité

Il s'agit du logiciel de CAO le plus populaire. En raison de son excellence dans le dessin 2D et la modélisation 3D, il est particulièrement populaire parmi les architectes et les ingénieurs.

SOLIDWORKS : l'excellence en conception paramétrique 3D

Les développeurs de produits apprécient SolidWorks pour sa facilitation de la conception 3D paramétrique.

Creo : solutions avancées de conception et de simulation

Les fabricants reconnaissent à juste titre les performances de Creo dans les études avancées de conception et de simulation.

FreeCAD : accessibilité open source pour les concepteurs

Ce logiciel ouvert à tous et gratuit est particulièrement apprécié du grand public et des universitaires.

Applications de la CAO dans tous les secteurs

  Comme nous l'avons vu plus haut, la CAO facilite la conception de divers produits avec une facilité inimaginable sans elle. Prenons l'exemple des automobiles modernes. La CAO facilite chaque étape, de la conceptualisation à la simulation et au rendu. C'est une solution complète. Elle est utilisée dans presque tous les secteurs où la conception est impliquée. Les plus pertinents sont la fabrication d'équipements médicaux, d'articles de sport, de jouets, d'automobiles, de téléphones, de produits d'ingénierie complexes, de produits chirurgicaux, de pièces aérospatiales, d'installations industrielles et bien d'autres.

Figure 3 Modélisation et simulation tridimensionnelles d'automobiles dans SolidWorks

Solutions de CAO basées sur le cloud

Les outils de CAO basés sur le cloud vous permettent de concevoir, de collaborer et de stocker des projets en ligne, ce qui rend le travail plus flexible et plus accessible. Ils sont parfaits pour le travail en équipe, avec des mises à jour en temps réel. Les exemples incluent Fusion 360 et Onshape.

Comment choisir le bon logiciel de CAO

Pour choisir le bon logiciel de CAO, il est essentiel de connaître le processus de conception de votre produit. Par exemple, le logiciel le plus pertinent pour la CAO architecturale est AutoCAD. De même, le plus polyvalent pour la modélisation 3D est SolidWorks et le plus avancé pour la modélisation et la simulation 3D est Creo. Les avis des professionnels du secteur sur le logiciel en question sont également pertinents. N'hésitez pas à les prendre en compte !

Comment démarrer avec la CAO

La CAO n'est pas difficile à apprendre. Il suffit d'un peu d'attention et de quelques conseils de la part de l'instructeur. Presque toutes les sociétés de CAO fournissent des tutoriels avec le logiciel de CAO. Il existe également des tutoriels sur des sources en ligne telles que YouTube. La pratique est très importante ! Plus vous l'utiliserez, plus vous l'explorerez.

Apprendre la CAO : tutoriels, cours et certifications

Apprendre la CAO peut être plus facile avec des tutoriels, des cours et des certifications. Ces outils enseignent tout, du dessin 2D de base à la modélisation 3D complexe, vous aidant à développer vos compétences et à progresser dans votre carrière de conception ou d'ingénierie. Voici un tutoriel sur YouTube :

Options de logiciels de CAO adaptés aux débutants

Si vous débutez dans la CAO, des outils comme FreeCAD sont un excellent choix. Il est facile à utiliser, avec une interface conviviale pour les débutants et des tutoriels pour vous aider à démarrer rapidement la conception.

Bâtir une carrière dans la conception CAO

La CAO faisant partie intégrante de presque tous les secteurs où la conception est importante, il existe de nombreux choix de carrière pour les personnes qui connaissent la CAO.

Questions fréquemment posées (FAQ) sur la CAO

Comment la CAO améliore-t-elle la précision de la conception ?

La CAO améliore la précision en minimisant les erreurs humaines. De plus, les conceptions peuvent être simulées et testées pour les rendre plus précises.

Un logiciel de CAO peut-il être utilisé pour l'impression 3D ?

Les fichiers CAO peuvent être importés dans le programmateur d'une imprimante 3D. Le reste du travail incombe à l'imprimante 3D.

Quelles industries bénéficient le plus de la CAO ?

Tous les secteurs d'activité qui ont besoin de concevoir en bénéficient. Les plus courants sont ceux qui emploient des développeurs de produits, des architectes et des ingénieurs.

Quels sont les types de logiciels de CAO disponibles ?

Les types de logiciels varient d'un logiciel à l'autre. Certains sont efficaces en dessin 2D tandis que d'autres sont efficaces en modélisation et rendu 3D. Certains sont sous licence tandis que d'autres sont gratuits.