V. Ingénierie CAO
10/06/2021
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Ingénierie : résoudre des problèmes ou effectuer des tâches
en mobilisant des hommes et des femmes, des systèmes
techniques, ainsi que les considérations juridiques, culturelles,
économiques associées.
- déterminer des organisations de travail;
- déterminer des systèmes techniques;
- piloter et éprouver leur efficacité.
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https://www.ptc.com/en/case-studies/ktm
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!"#$%&
Sous-traitants
N
O
Entreprise
I
T
A
R
G
E
T
N
I
Partenaires
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V.1. Contexte et enjeux
V.2. Constitution des données
La qualité des modèles CAO
V.3. Les liens entre les données
Les applications CAO
V.4. Echange de données
V.5. Numérisation de données
Rétro-Ingénierie
V.6. Gestion des données
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La CAO : un clé pour communiquer
Spécialiste calcul Concepteur
Atomiseur
des gaz
brûlés
fabrication
Tube
soudé
Pédale de frein
marketing
achats
- Une
roue diam. 50
-Un pot catalytique
made in Patagonie ….
Un même produit ?
Tractor :
le tracteur
écologique
conforme aux
attentes du
client ?
! "#$%&'()*+,$*-%.. /
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Vers de nouvelles organisations ….
définition
validation
fabrication
temps de développement
Déroulement
séquentiel
✗
Recouvrement des tâches Intégration/Partage des données
définition
✔
validation
fabrication
Ingénierie simultanée
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réduction du
temps de
développement
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Des situations de
communication
[acteurs/données]
données
médiatisée
[outils de la CAO]
à la poursuite des objectifs de l’entreprise
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Communication autour du modèle CAO
Communication
visuelle interactive
Interventions Interface du
sur le modèle logiciel
0011..00 11 00 101
1001
010001
données
101001 01 ..1100…
Le modèle CAO comporte deux
composantes :
Communication
numérique
Poursuite de
conceptionApplications
-une image graphique,
-une base de données numérique
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Le concepteur exprime des
données et interagit avec le
modèle CAO sur la base de
sa représentation à l’écran et
des informations inscrites
dans la base de données
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Les informations de la
base de données sont
transmises à d’autres
intervenants pour réaliser
d’autres opérations
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Cadres collaboratifs et applicatifs
Constitution
des données
Qualité
des données
Interventions
sur le modèle
Qualité
des données
Interface du
logiciel
0011..00 11 00 101
1001
010001
données
101001 01 ..1100…
Echange
de données
Gestion
des données
Qualité
des données
Lien entre
les données
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V.1. Contexte et enjeux
V.2. Constitution des données
La qualité des modèles CAO
V.3. Les liens entre les données
Les applications CAO
V.4. Echange de données
V.5. Numérisation de données
Rétro-Ingénierie
V.6. Gestion des données
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Du langage de l’utilisateur-concepteur à l’expression des
données numériques du modèle CAO
Tâche de conception
utilisateur
Étape de traduction
I. Expression d’un modèle
Constitution de données de définition
Étape de traduction
II. Construction d’une représentation l
Exécution d’une série d’instructions
III. Codage (propre au logiciel)
base de données
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o
g
i
c Étape de traduction
i
e
l
Poursuite de conception
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Une même modèle
Construction 2
Construction 1
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Structure de données CATIA V5
composant
objet
modèle CAO
(pièce mécanique)
lien parent-enfant
arborescence
sketches
sets
géométriques
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corps solide,
corps surfacique
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La représentation CAO conditionne en grande partie les
utilisations ultérieures du modèle ainsi généré
La constitution d’une telle représentation doit
s’attacher principalement à :
- satisfaire les objectifs de conception
- intégrer au mieux les paramètres de conception
- assurer une bonne « lisibilité » du modèle
Une problématique de Qualité
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!"#$%&'()*+,-./0#$1#$!0,).-*
« il est fondamental de comprendre l’historique de conception d’un
modèle lorsque celui-ci doit être réutilisé par une autre concepteur que
l’auteur »
Serge Pradier, responsable CAO groupe Salomon
La qualité des modèles numériques se mesure au taux de retouches
nécessaires faites par ceux qui réceptionnent ces modèles avant de les
utiliser dans leurs propres applications »
Pierre Germain-Lacour , responsable chaîne numérique PSA
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Exemple de recommandations concernant
l’usage d’un logiciel CAO
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Le processus de
modélisation CAO
procède à une mise en
forme des intentions du
concepteur. Il se
présente comme un
processus d’écriture
Ce processus fait intervenir
plusieurs étapes de
traduction et de structuration
pouvant conduire à des
ensembles de données
différents selon le logiciel
utilisé et la démarche suivi
par le concepteur
L’intervention des techniques de
CAO exige une maîtrise
particulière venant se conjuguer à
la maîtrise de la conception
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V.1. Contexte et enjeux
V.2. Constitution des données
La qualité des modèles CAO
V.3. Les liens entre les données
Les applications CAO
V.4. Echange de données
V.5. Numérisation de données
Rétro-Ingénierie
V.6. Gestion des données
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Logiciels d’application
application
application
modeleur
géométrique
le plus souvent dérivées d’un
modèle géométrique
Données
« applicatives »
en lien avec les données du
modèle géométrique
Données à caractère associatif, participant à un
enrichissement sémantique des données géométriques
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CATIA V5 - assemblage
pièce i
liaison ij
assemblage
pièce j
géométrie
face
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a
s
s
e
m
b
l
a
g
e
face
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CATIA V5 – modélisation & calculs par éléments finis
FEM
CAO
Lien avec le modèle
géométrique CAO
modeleur
géométrique
maillage
lien
conditions aux limites
chargements
Modélisation d’un
cas de sollicitation
mécanique
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Carte des
contraintes
Von Misès
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CATIA V5 - FAO
FAO
Programmation des machinesoutils à commande numérique
courbes et
surfaces
CAO
modeleur
géométrique
trajectoire outil
trajectoire
d’usinage
fichier « process » CATIA
post-traitement
outil
coupant
géométrie
Ensemble de points issus d’une
discrétisation du modèle CAO
programme CN
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Ensemble de points de
déplacement du centre outil
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pièce
outillage
lien
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V.1. Contexte et enjeux
V.2. Constitution des données
La qualité des modèles CAO
V.3. Les liens entre les données
Les applications CAO
V.4. Echange de données
V.5. Numérisation de données
Rétro-Ingénierie
V.6. Gestion des données
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Contexte
?
Logiciel A
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Logiciel B
Logiciel C
?
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Besoins
consultation
−
image
0011..00 11 00 101
données
1001
010001 101001
01 ..1100…
édition
restreinte
géométrie
édition
étendue
application
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+
niveau
sémantique
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Deux possibilités
Solution I
Modèle
CAO
Interface directe
A®B
Logiciel B
Logiciel A
Solution II
Inter
face
A
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Format
neutre
In
ce
a
f
ter
B
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Initial Graphic Exchange Specification
IGES 4.0
0011..00 11 00 101
1001
010001
données
101001 01 ..1100…
Historique de
construction
géométrique
0011..00 11 00 101
1001
010001
données
101001 01 ..1100…
Paramètres - Relations
Structure d’assemblage
Liaisons mécaniques
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représentation solide
B-Rep
éq. 1 fichier CATPart
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Standard for Exchange of Product model data
STEP
AP203
0011..00 11 00 101
1001
010001
données
101001 01 ..1100…
0011..00 11 00 101
1001
010001
données
101001 01 ..1100…
Historique de
construction
géométrique
représentation
solide B-Rep
Paramètres - Relations
Structure d’assemblage
Structure
d’assemblage
Liaisons mécaniques
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Le modèle commun de données techniques
Cela fait maintenant quelques années que l’ISO a défini STEP, avec pour objectif d’établir une
famille de normes qui permettent de décrire, échanger, archiver et partager sous
forme numérique l'ensemble des données définissant un produit industriel tout au long de
son cycle de vie.
Un modèle de données basé sur des besoins propres à l’automobile et permettant la génération
de fichiers d’échanges nécessaires au processus de développement de la plupart des organes
constitutifs d’un véhicule a ainsi été établi.
Ce modèle répond au nom de
STEP
AP214 (Core Data for Automotive Design Processes).
source : http://www.galia.com
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V.1. Contexte et enjeux
V.2. Constitution des données
La qualité des modèles CAO
V.3. Les liens entre les données
Les applications CAO
V.4. Echange de données
V.5. Numérisation de données
Rétro-Ingénierie
V.6. Gestion des données
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Rétro-Conception(Reverse Engineering)
Concept
processus
« normal »
processus
inverse
Produit
Modèle
numérique
Produit
Modèle
numérique
données issues de
conception/fabrication
: plans, calculs, pièces prototypes, …
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Application à l’automobile : Contexte
0011..00 11 00 101
1001
010001
données
101001 01 ..1100…
S2,1
S0
Style
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?
S1
S2
S2,2
S2,3
S3
Ingénierie
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Méthodologie
I : Numérisation (mesure)
Nuage de points
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Représentation
continue (modèle
polynomial)
II : Modélisation CAO
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V.1. Contexte et enjeux
V.2. Constitution des données
La qualité des modèles CAO
V.3. Les liens entre les données
Les applications CAO
V.4. Echange de données
V.5. Numérisation de données
Rétro-Ingénierie
V.6. Gestion des données
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40
Ce modèle CAO
reflète-t-il la dernière
version du cdc ?
Dans quel autre
ensemble intervient
cette pièce ?
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Où se trouvent les
résultats des calculs
entrepris sur ce
modèle ?
Dispose-t-on des
versions antérieures
de cette pièce ?
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système d’information
✗
données
données
données
données
10/06/2021
données
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http://vysual.org/dans-le-nuage-de-frank-gehryla-fondation-louis-vuitton/
10/06/2021
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Maquette Numérique
Modèles CAO
interfaces
d’échange
de données
Visualisation (viewer)
Structure produit
Système de
navigation (browser)
gestion, « immersion »
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allocation
d’espaces,
cinématique,
tolérancement …
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Maquette Numérique
Plate-forme d’intégration de l’ensemble des
données numériques de définition d’un produit
– Visualisation du produit en cours de conception
– Constitution d’un modèle de référence
– Partage des données
– Support de revues de projet
– Prototype virtuel (simulations)
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Gestion de Données Techniques
Product Data Management – Product Life cycle data Management
Donnée Technique = Toute donnée se rapportant au cycle
de vie d’un produit
Exemples : cahier des charges, fichier CAO, note de calcul, programme
d’usinage, notice de montage, nomenclature de pièces.
http://www.cimdata.com
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Gestion de Données Techniques
3 principales fonctions = 3 générations de systèmes aujourd’hui intégrés en un
Product
Gestion de
Data
produit
Management
Gestion
de projet
Product
Life cycle
Management
Gestion de
documents
PDMWorksÔ
http://www.cimdata.com
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