L'Avenir du Prototypage : Ce que Verront Ingénieurs et Designers

Dans le monde de plus en plus numérique d'aujourd'hui, ingénieurs et designers s'appuient sur des données affichées à l'écran pour produire des modèles avec succès. Mais dans le développement produit, l'importance d'interagir physiquement avec les designs sous forme de prototypes ne peut être surestimée.

Avant l'ère numérique, le prototypage était un savoir-faire manuel. Le personnel expérimenté créait des modèles 3D des designs par diverses techniques artisanales. Plus récemment, les données de conception numérisées ont simplifié la visualisation 3D des pièces et amélioré la transition de l'écran au monde physique.

Si les besoins que les prototypes adressent n'ont pas changé (tests d'ajustement et décisions esthétiques, tests fonctionnels et ergonomiques, production initiale à faible cadence), la technologie de prototypage elle-même évolue constamment. Lisez la suite pour des conseils sur l'utilisation des outils de prototypage modernes aujourd'hui et demain.

La fabrication de modèles collabore à distance et across disciplines

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

Dans le monde d'aujourd'hui, les équipes de conception sont dispersées mondialement, impliquant ingénieurs mécanique, électrique, code, experts marketing et fournisseurs. Les plateformes CAO modernes permettent aux ingénieurs de mettre à jour simultanément les designs et de voir les modifications des membres de l'équipe en temps réel, depuis n'importe où.

Optimisez vos pièces avec le logiciel

Le processus de conception produit reposait sur des améliorations itératives et incrémentales. Le module de génération de topologie inclus dans certaines plateformes CAO accélère les changements. Cette technique, aussi appelée conception générative, alimente le logiciel avec les exigences clés de performance et de fabrication, qui retourne une série de designs optimisés capables d'atteindre les performances spécifiées tout en minimisant l'utilisation de matériau.

À l'avenir, les topologies organiques aideront les designers à repenser l'apparence et la fonction des pièces, et réduiront le gaspillage de matériau pour améliorer la durabilité et réduire les coûts.

Les données de prototype peuvent être analysées en temps réel

Les ingénieurs testaient autrefois les prototypes étape par étape pour s'assurer qu'ils fonctionnaient comme prévu. Dans de nombreux cas, les outils CAO modernes font le même travail virtuellement.

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

Envoyer les données à l'imprimante 3D

La fabrication additive, ou impression 3D, est l'un des nombreux moyens de créer des prototypes physiques. Dans certaines applications, les ingénieurs apprécient cette approche car elle génère des pièces impossibles avec d'autres techniques et ne nécessite pas d'outillage supplémentaire. Pour simplifier davantage, certaines plateformes CAO ont des formats de fichiers compatibles avec la génération de logiciels de trajectoires d'impression 3D qui fonctionnent de concert.

Générer un programme CNC en une seconde

L'usinage CNC est une méthode de fabrication soustractive pour métaux et plastiques techniques, souvent utilisée pour générer des prototypes physiques. Le code contrôlant le processus d'usinage était créé manuellement ou avec un logiciel FAO autonome, mais les logiciels CAO d'aujourd'hui intègrent des modules créant des profils de fabrication CNC. Dans certains cas, ces modules permettent de visualiser l'effet de l'enlèvement de matière avant le début de l'usinage.

Les pièces peuvent être vérifiées pour les défis de fabrication

La conception pour la fabrication (DFM) était une technique nécessitant des ingénieurs de fabrication d'apprendre et d'accumuler de l'expérience. Les prototypes physiques ne détectent pas toujours les obstacles potentiels de fabrication car ils sont souvent fabriqués avec des techniques différentes de la production à plein régime.

Les logiciels CAO modernes ont des modules DFM qui signalent les problèmes de fabricabilité avant la mise en production.

Les clients peuvent obtenir des devis en temps réel

Si les prototypes physiques offrent de nombreuses expériences tangibles et intangibles liées aux pièces, ils ne prédisent pas le coût de la production sous-traitée. Certains logiciels CAO actuels permettent aux ingénieurs de demander un devis pour fabriquer un design avec une technique de fabrication choisie. Quand le format de fichier CAO est standard, les ingénieurs peuvent se connecter immédiatement aux fournisseurs pour sous-traiter la fabrication ou collaborer à l'amélioration des pièces.

Aider les produits à itérer audacieusement

La création de prototypes physiques peut être chronophage. S'appuyer sur ces pièces pour tests d'ajustement, fonctionnels, décisions esthétiques, amélioration des designs ou nouveaux prototypes peut allonger le cycle de conception de semaines.

Aujourd'hui, les ingénieurs utilisent les outils d'analyse, FAO et DFM intégrés aux logiciels CAO modernes et itèrent sur les designs en identifiant les axes d'amélioration et en mettant à jour automatiquement les produits dérivés : plans de fabrication, documentation d'inspection, données fournisseurs.

La réalité augmentée aide mieux les produits

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

Réaliser une visite virtuelle du produit

Pour une expérience plus immersive, envisagez la réalité virtuelle (RV), technologie permettant aux designers et autres parties prenantes (utilisateurs finaux, professionnels marketing) d'expérimenter les produits à l'échelle réelle. Certains modèles RV permettent de naviguer et manipuler les caractéristiques de conception. Les designers peuvent alors intégrer les retours ergonomiques et d'expérience avant la production.