CAO, CAE et FAO :quelle est la différence ?

Qu'est-ce que la CAO ? Qu'est-ce que le CAE ? Qu'est-ce que Cam ? Quels sont ces logiciels et en quoi diffèrent-ils les uns des autres ?

La première étape est de connaître la signification des deux premières lettres en commun dans chaque acronyme - le « CA » est l'abréviation du terme Computer-Aided (assisté par ordinateur), ce qui signifie que les trois systèmes ont été créés pour aider l'utilisateur atteindre votre objectif le plus rapidement possible, en utilisant la puissance des ordinateurs pour le traitement. En CAO, la dernière abréviation vient du terme Conception (conception, usine), pour CAE - Ingénierie (ingénierie) et CAM - Fabrication (fabrication). Chaque programme a un objectif d'action et un objectif, cet article couvrira les trois systèmes plus en détail et montrera l'application de chacun.

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CAO (Conception Assistée par Ordinateur)

Un programme de CAO est une technologie informatisée axée sur la conception du produit et la documentation de la phase de conception, pendant le processus d'ingénierie. La CAO peut faciliter le processus de fabrication en transférant des schémas détaillés des matériaux utilisés dans les produits, les processus, les tolérances et les conceptions. Cela peut être utilisé à la fois pour la production 2D et 3D, permettant une rotation à n'importe quel angle pour toutes les vues, ainsi que pour la vue de l'intérieur vers l'extérieur.
La conception assistée par ordinateur définit l'utilisation de systèmes informatiques pour aider à la création, la modification et l'optimisation de projets, et les programmes de CAO modernes peuvent offrir des améliorations significatives, telles que :

1. Augmentation de la productivité des ingénieurs
2. Augmentation de la qualité des projets
3. Amélioration de la communication grâce à la documentation
4. Création d'une base de données pour la fabrication

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Les conceptions CAO sont généralement exportées sous forme de fichiers pour l'impression, l'usinage ou d'autres opérations de fabrication.

La plupart des programmes de CAO pour les dessins mécaniques utilisent à la fois des graphiques vectoriels pour les objets et peuvent produire des graphiques raster, montrant l'apparence générale des objets dessinés.
Cependant, les logiciels d'ingénierie nécessitent plus que des formes. Comme dans le dessin manuel ou les dessins d'ingénierie technique, les programmes les plus modernes doivent transmettre des informations, telles que - les matériaux, les procédés, les dimensions et les tolérances, selon les conventions spécifiques à chaque application.

La CAO a été un outil industriel important, largement utilisé dans plusieurs applications, y compris les industries de l'automobile, de la construction navale et de l'aérospatiale, dans l'architecture, les projets de prothèse et bien d'autres. Il est également largement utilisé pour la production d'animations informatiques, pour les effets spéciaux dans les films, la publicité et les manuels techniques, souvent appelés DCC (création de contenu numérique). Il a également été une force motrice importante pour la recherche en géométrie computationnelle, en infographie et en géométrie discrète.

Programmes de CAO modernes :applications :

En plus d'être l'un des nombreux outils utilisés par les ingénieurs et les concepteurs, avec des applications diverses également dans divers métiers, la CAO fait partie de l'ensemble de l'activité Développement de produits numériques (DPD), au sein du processus de gestion du cycle de vie des produits (PLM). Ils sont utilisés de manière intégrée avec d'autres outils, qui peuvent être des modules intégrés ou des produits autonomes, tels que :

1. Ingénierie Assistée par Ordinateur (IAO)
2. Fabrication Assistée par Ordinateur (FAO)
3. Rendu
4. Gestion des documents et contrôle des revues à l'aide de la gestion des données produit (PDM)

La CAO s'avère utile pour les ingénieurs essentiellement grâce à quatre propriétés principales :

1. Histoire
2. Spécification
3. Paramétrage
4. Restrictions de haut niveau

L'historique de construction peut être utilisé pour se référer aux spécifications du modèle. Des paramètres et des restrictions peuvent être utilisés pour déterminer la taille, la forme et d'autres propriétés des différents éléments de modélisation.

Qui utilise la conception assistée par ordinateur :

Une courte liste de professionnels susceptibles d'utiliser la CAO dans leur travail :

• Architectes
• Ingénieurs civils
• Ingénieurs électriciens
• Ingénieurs mécaniciens
• Ingénieurs de production
• Ingénieurs en structure
• Ingénieurs acoustiques
• Concepteurs
• Gestion des installations
• Les géomètres

Cette liste va un long chemin. La conception assistée par ordinateur est utilisée dans de nombreuses industries - de l'aérospatiale, l'automobile, les textiles, l'électronique et plus encore. Il permet aux entreprises d'explorer des idées modélisées avant la mise en œuvre du prototypage physique.

IAO (Ingénierie Assistée par Ordinateur)

Il s'agit de l'utilisation généralisée de programmes informatiques pour faciliter les tâches d'analyse technique. Les programmes d'ingénierie comprennent l'analyse par éléments finis (FEA), la dynamique des fluides numérique (CFD), la dynamique multicorps (MDB) et l'optimisation.
Les logiciels d'ingénierie développés pour prendre en charge ces activités sont considérés comme un outil d'IAO et sont utilisés, par exemple, pour analyser la robustesse et les performances des composants et des assemblages. Le terme englobe la simulation, la validation et l'optimisation des produits et des outils de fabrication. À l'avenir, les systèmes CAE seront les principaux fournisseurs d'informations pour aider les équipes de projet dans la prise de décision.

CAE - réseau de nœuds

En ce qui concerne les réseaux d'information, les systèmes CAE sont considérés individuellement comme un seul nœud dans un grand réseau d'information et chaque nœud peut interagir avec un autre dans le même réseau. Ces nœuds jouent un rôle dans la méthode des éléments finis, qui utilise une géométrie de modèle existante pour construire un réseau de nœuds sur l'ensemble du modèle, qui est ensuite utilisé pour déterminer comment le modèle fonctionnera, en fonction du paramètre d'entrée. que la partie réelle expérimenterait, dans le monde réel. Les paramètres suivants sont normalement utilisés en génie mécanique pour les simulations CAE :

1. Température
2. Pression
3. Interactions entre les composants
4. Forces appliquées

La plupart des paramètres utilisés pour la simulation sont basés sur l'environnement et les interactions que le modèle peut rencontrer pendant le fonctionnement. Ils sont ensuite insérés dans le logiciel de CAE afin de vérifier si la partie peut théoriquement contrôler les contraintes de conception.

Les systèmes CAE peuvent apporter un soutien aux entreprises. Ceci est possible grâce à l'utilisation d'architectures de référence et leur capacité à mettre des points de vue d'information sur le processus métier. L'architecture de référence est la base du modèle d'information, en particulier les modèles de produit et de fabrication.

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Zones CAE couvertes :

1. Analyse des contraintes dans l'assemblage de composants à l'aide de FEA
2. Analyse de flux thermique et de fluide à l'aide de CFD
3. Dynamique multicorps (MBD) et cinématique
4. Outils d'analyse pour la simulation de processus dans les processus de fabrication
5. Optimisation de la documentation du processus
6. Optimisation du développement des produits
7. Contrôle intelligent des non-conformités
8. Analyse de sécurité dans les assemblages

En général, toute tâche d'ingénierie assistée par ordinateur comporte trois phases :

1. Pré-traitement :définir le modèle et les facteurs environnementaux à appliquer.
2. Analyse de résolution de problèmes
3. Post-traitement des résultats

Logiciels principaux pour l'ingénierie :Abaqus, Ansys, MSC Adams Car et bien d'autres. Des modèles simples de programmes de CAO peuvent être exportés vers des programmes d'ingénierie pour l'analyse du prototype virtuel.

FAO (Fabrication Assistée par Ordinateur)

La fabrication assistée par ordinateur consiste à utiliser des logiciels pour contrôler les machines-outils et les équipements liés au processus de fabrication. Il n'est pas techniquement considéré comme un système de logiciel d'ingénierie, mais plutôt orienté vers les machines de fabrication. La FAO peut également faire référence à l'utilisation d'un ordinateur pour assister toutes les opérations d'une usine de fabrication, y compris la planification, la gestion, le transport et le stockage. Son objectif principal est de créer un processus de production plus rapide et des composants et outils avec des dimensions plus précises et une consistance des matériaux. La FAO est un processus assisté par ordinateur suivant la CAO et parfois après l'ingénierie assistée par ordinateur (IAO) - en tant que modèle généré en CAO, vérifié en CAE et générant des entrées pour le logiciel de FAO, qui contrôle les machines-outils.

CAM utilisé en CNC

La fabrication assistée par ordinateur est le code logiciel derrière les machines qui fabriquent les produits. Les machines contrôlées par des ordinateurs numériques sont des appareils qui utilisent le code CAM pour fabriquer des produits. Les machines CNC comprennent :

• Fraiseuses
• Tours
• Étiquettes de disques
• Sander
• Soudeurs
• Fabrication d'EDM ou de décharge électrique

Tout ce qui devrait être fait par un opérateur avec des machines conventionnelles est programmable avec des machines CNC. CAM fournit des instructions étape par étape que les machines suivront pour terminer la fabrication du produit. Avant le logiciel, l'opérateur devait saisir manuellement le code avant de mettre en œuvre le programme et cette saisie manuelle peut être laborieuse, en fonction de la complexité du produit final. Grâce à un logiciel intelligent, la FAO facilite le développement de code basé sur la plate-forme (Graphical User Interface - GUI). Cela a rendu le code de fabrication facile à produire, avec un peu plus d'un clic sur le processus souhaité, générant le code pour la machine CNC.

Comment la CAO, l'IAO et la FAO fonctionnent ensemble

Un programme de CAO est nécessaire à la fois dans la fabrication - FAO et dans le logiciel d'ingénierie - CAE, car les deux systèmes nécessitent un modèle pour effectuer toute analyse ou fabrication. L'IAO requiert le modèle géométrique pour déterminer le réseau nodal intégré à utiliser pour l'analyse. La FAO nécessite une géométrie de pièce pour déterminer les itinéraires et les coupes de la machine. Les deux nécessitent la CAO, mais il peut être utilisé comme un système autonome pour l'ingénierie de modèles virtuels. La CAO est l'épine dorsale de toute FAO ou CAE et est nécessaire à leur bon fonctionnement. Le logiciel d'aujourd'hui est un outil puissant pour les ingénieurs et les techniciens pour rendre leur travail quotidien plus facile et plus efficace. Utilisés correctement, ils offrent le meilleur bénéfice possible aux individus et aux entreprises qui les mettent en œuvre.

Avez-vous utilisé l'une de ces plates-formes logicielles ? Si oui, vous ont-ils vraiment facilité la vie au travail ?

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