Comment le prototypage du futur va-t-il changer ?

Dans le monde de plus en plus numérique d'aujourd'hui, les ingénieurs et les concepteurs s'appuient sur des données pouvant être affichées sur un écran pour produire avec succès des modèles. Mais dans le développement de produits, l'importance de l'interaction physique avec les conceptions sous forme de prototypes ne peut être surestimée.

Avant l'ère numérique, le prototypage était une compétence pratique. Le personnel expérimenté crée des modèles 3D de conceptions en utilisant une variété de techniques artisanales. Plus récemment, les données de conception numérisées ont simplifié la tâche de visualisation des pièces en 3D et amélioré la façon dont les conceptions passent de l'écran au monde physique.

Bien que les besoins auxquels répondent les prototypes n'aient pas changé, à savoir les tests d'ajustement et les décisions esthétiques, les tests fonctionnels et ergonomiques et la production initiale à faible vitesse, la technologie de prototypage elle-même évolue constamment. Lisez la suite pour obtenir des conseils sur l'utilisation des outils de prototypage modernes aujourd'hui et à l'avenir.

Le modélisme collabore à travers les distances et les disciplines

Pendant des décennies, les réunions de conception ont pris la forme d'un groupe d'ingénieurs assis autour d'une table de conférence et examinant ensemble un prototype physique.

Dans le monde d'aujourd'hui, les équipes de conception sont dispersées à travers le monde, impliquant des ingénieurs responsables de la conception mécanique, électrique et du code, ainsi que des experts en marketing et des fournisseurs. Les plates-formes de CAO modernes permettent aux ingénieurs de mettre à jour simultanément les conceptions et de visualiser les modifications apportées par les membres de l'équipe en temps réel, où qu'ils se trouvent.

Optimisez vos pièces avec un logiciel

Le processus de conception du produit reposait auparavant sur des améliorations itératives et incrémentales. Le module de génération de topologie inclus dans certaines plateformes de CAO accélère les changements. Cette technique, également connue sous le nom de conception générative, intègre les principales exigences de performance et de fabrication dans le logiciel, qui renvoie ensuite une série de conceptions optimisées capables d'atteindre les performances spécifiées tout en minimisant l'utilisation de matériaux.

À l'avenir, les topologies organiques peuvent aider les concepteurs à penser différemment l'apparence et le fonctionnement des pièces, et elles peuvent également réduire les déchets de matériaux pour améliorer la durabilité et réduire les coûts.

Les données du prototype de modèle peuvent être analysées en temps réel

Les ingénieurs passaient en revue les prototypes pour s'assurer qu'ils fonctionnaient comme prévu. Dans de nombreux cas, les outils de CAO modernes peuvent effectuer le même travail virtuellement.

Des outils d'analyse intégrés permettent aux ingénieurs de visualiser les réponses à des facteurs tels que la contrainte, la fatigue, l'échauffement ou le refroidissement, l'écoulement des fluides, etc., avant la création de pièces physiques. Pour améliorer les performances, ils peuvent itérer sur la conception et réanalyser à la volée.

Envoyer les données à l'imprimante 3D

La fabrication additive, ou impression 3D, est l'une des nombreuses façons de créer des prototypes physiques. Dans certaines applications, les ingénieurs apprécient cette approche car elle peut générer des pièces qui ne peuvent pas être fabriquées avec d'autres techniques de fabrication et ne nécessitent pas d'outils supplémentaires. Pour simplifier encore son application, certaines plateformes de CAO ont des formats de fichiers compatibles avec la génération du logiciel pour les chemins d'impression 3D qui fonctionnent ensemble de manière transparente.

Générer un programme CNC en une seconde

Usinage CNC est une méthode de fabrication soustractive pour les métaux et les plastiques techniques, souvent utilisée pour générer des prototypes physiques. Le code qui contrôle le processus d'usinage était créé manuellement ou avec un logiciel de FAO autonome, mais les packages de CAO d'aujourd'hui ont des modules intégrés qui créent des profils de fabrication CNC. Dans certains cas, ces modules vous permettent de voir visuellement l'effet de l'enlèvement de matière avant le début de l'usinage.

Les pièces peuvent être vérifiées pour les problèmes de fabrication

La conception pour la fabrication (DFM) était autrefois une technique qui exigeait que les ingénieurs de fabrication apprennent et accumulent au fil du temps. Les prototypes physiques ne réussissent pas toujours à détecter les obstacles potentiels à la fabrication, car ils sont souvent fabriqués à l'aide de techniques différentes de celles utilisées dans la production à plein régime.

Les progiciels de CAO modernes disposent de modules DFM qui signalent les problèmes de fabricabilité avant que les produits ne soient mis sur la chaîne de production.

Les clients peuvent obtenir des devis en temps réel

Bien que les prototypes physiques puissent vous offrir de nombreuses expériences tangibles et intangibles liées aux pièces, ils ne peuvent pas prédire le coût de la production externalisée. Certains des packages de CAO d'aujourd'hui permettent aux ingénieurs de demander un devis pour la réalisation d'une conception à l'aide d'une technique de fabrication sélectionnée. Lorsque le format de fichier CAO est un format courant, les ingénieurs peuvent immédiatement entrer en contact avec des fournisseurs pour sous-traiter la fabrication ou collaborer à l'amélioration des pièces.

Aider les produits à itérer avec audace

Le processus de création de prototypes physiques peut prendre du temps. S'appuyer sur ces pièces pour les tests d'ajustement, les tests fonctionnels ou les décisions esthétiques, l'amélioration des conceptions ou la création de nouveaux prototypes peut prolonger le cycle de conception de plusieurs semaines.

Aujourd'hui, les ingénieurs utilisent des outils d'analyse, de FAO et de DFM intégrés dans des packages de CAO modernes et itèrent sur les conceptions à mesure qu'ils identifient les domaines à améliorer et mettent automatiquement à jour les produits en aval pertinents tels que les plans de fabrication, la documentation d'inspection et les données des fournisseurs.

La réalité augmentée améliore les produits

La réalité augmentée (RA) remplace de plus en plus les prototypes physiques. Aujourd'hui, la réunion de l'équipe de conception décrite ci-dessus peut utiliser un modèle à l'échelle projeté sur une table de conférence, ou un modèle à l'échelle projeté sur le bureau de chaque participant à la vidéoconférence, et un modèle virtuel réaliste de la pièce peut aider les concepteurs à prendre des décisions esthétiques éclairées.

Mettre en place une visite virtuelle du produit

Pour une expérience plus immersive, envisagez d'utiliser la réalité virtuelle (VR), une technologie qui permet aux concepteurs et aux autres parties prenantes, telles que les utilisateurs finaux et les professionnels du marketing, de découvrir les produits à grande échelle. Certains modèles VR vous permettent de naviguer et de manipuler les fonctionnalités de conception. Les concepteurs peuvent ensuite intégrer des retours d'expérience et ergonomiques avant de passer en production.