Conception et ingénierie

L'ingénierie de conception est un processus collaboratif et créatif de résolution de problèmes qui transforme les avant-projets en produits tangibles. Pour ce faire, il faut des connaissances et une expérience spécialisées pour s'assurer que le produit final répond aux attentes du client, qu'il remplit son objectif et qu'il peut être fabriqué de manière rentable.

La construction d'infrastructures civiles et de bâtiments, la conception d'équipements industriels (Site Web France) et la conception de produits de consommation (site Web É.-U.), ainsi que la fabrication et le traitement des matériaux sont des exemples d'ingénierie de conception. Les tâches d'ingénierie de conception peuvent inclure le concepteur industriel, l'ingénieur mécanique, électrique ou électronique, le spécialiste de la simulation, le concepteur CAO et le dessinateur CAO.

Un ingénieur de conception utilise des principes mathématiques, la physique de l'ingénierie, la connaissance de l'industrie et des logiciels spécialisés pour résoudre les problèmes et développer une idée de son stade conceptuel à une conception détaillée. La conception détaillée doit répondre aux exigences et être fournie de manière rentable. Elle est communiquée aux parties prenantes, notamment aux équipes de fabrication et d'approvisionnement, via un modèle de conception assistée par ordinateur (CAO), des dessins techniques, une « nomenclature » (BOM) et une spécification. Le processus de développement de la conception d'ingénierie est collaboratif et peut inclure plusieurs disciplines, notamment la conception industrielle, l'ingénierie mécanique, électrique et électronique, et il inclut également les commentaires des clients, des fournisseurs, de la fabrication et de la gestion de projet.

L'ingénierie de conception est cruciale pour le succès des entreprises de développement de produits. L'objectif du développement de la conception est d'imaginer et de convenir d'une solution de produit qui profite à la fois aux clients et à l'entreprise. Le développement de la conception est limité par le budget, la capacité d'ingénierie et le délai de mise sur le marché. Le processus d'ingénierie de conception est itératif et cyclique, avec des idées subissant plusieurs cycles de prototypage, de test, d'évaluation et d'examen jusqu'à ce que la conception finale soit considérée comme optimale et suffisamment fiable pour la production. Le processus d'ingénierie de conception commence par la définition du problème, puis le brainstorming des solutions potentielles avant de créer des prototypes, de les tester, de recueillir des commentaires et d'évaluer si l'énoncé du problème peut être affiné davantage, et s'il faut rejeter ou accepter les solutions proposées, ou si les solutions peuvent être améliorées avec un autre cycle de développement.

Les applications logicielles de conception et d'ingénierie soutiennent le développement de produits en automatisant les tâches et en gérant les données. Les logiciels de conception d'ingénierie incluent, par exemple, la gestion des données de produit (PDM) (site Web É.-U.), la gestion du cycle de vie des produits, la conception assistée par ordinateur (CAO) et l'ingénierie assistée par ordinateur (IAO) (Site Web France).

Le but du logiciel de CAO est de créer un modèle 3D virtuel d'un produit ou d'une conception de machine, ainsi que ses données associées telles que les dessins techniques et la nomenclature (BOM). Les ingénieurs de conception utilisent un modèle CAO comme base pour l'ingénierie assistée par ordinateur (IAO), qui sert à évaluer si la solution proposée répondra à son objectif. Le logiciel de simulation IAO pour la conception d'ingénierie inclut l'analyse par éléments finis (FEA) et le calcul de dynamique des fluides (CFD). Le logiciel de CAO est utilisé pour concevoir presque tout ce que vous voyez autour de vous, des routes et des ponts, aux bâtiments, aux voitures et aux avions, à vos vêtements, aux produits que vous utilisez tous les jours, y compris la transformation de votre nourriture et de votre eau et la production d'énergie.

Les entreprises qui fabriquent des biens industriels et de consommation doivent répondre aux exigences des clients (site Web É.-U.) en proposant des solutions innovantes et les commercialiser avant que leurs concurrents ne le puissent. La clé d'un développement de produit réussi réside dans l'ingénierie de conception, qui garantit que les produits répondent non seulement aux besoins des clients, mais génèrent également des bénéfices pour l'entreprise. Les décisions prises lors du développement du produit peuvent avoir une incidence sur la qualité, les composants, les matériaux, les processus de fabrication et la convivialité du produit tout au long de son cycle de vie. Les logiciels d'ingénierie de conception, tels que la conception assistée par ordinateur (CAO) et l'ingénierie assistée par ordinateur (IAO), bénéficient aux entreprises et aux professionnels en automatisant les processus de conception et en gérant les informations de données. Ils permettent aux concepteurs et aux ingénieurs de prendre des décisions rapides et efficaces qui augmentent la réussite du produit, l'efficacité opérationnelle et les délais de mise sur le marché.

Les logiciels de conception et d'ingénierie aident les équipes de développement de produits en automatisant les processus et en gérant les informations de données pour réduire le temps de développement global de la conception tout en maintenant la qualité du processus. Les principales caractéristiques et fonctions des logiciels de CAO pour l'ingénierie de conception sont les suivantes :

• La modélisation 3D des pièces et des ensembles pour conceptualiser les dimensions physiques et les relations spatiales de la conception.
• Des ensembles de fonctions spécialisés avec bibliothèques de CAO associées pour automatiser les éléments de conception mécanique et électrique (site Web É.-U.)tels que les arbres et les engrenages, les assemblages vissés, la tôlerie, les soudures, les structures, les conduites de tuyauterie et les faisceaux de fils électriques.
• Des fonctions permettant de créer des dessins techniques 2D ou des annotations basées sur des modèles 3D pour communiquer des informations précises pour la fabrication, notamment les matériaux, les finitions, les techniques de fabrication, les cotes et les tolérances.
• Des outils de présentation et de rendu pour créer des images et des animations photoréalistes de la conception afin de communiquer des instructions d'assemblage ou pour les supports marketing et de vente.
• Des fonctions de simulation permettant de calculer les contraintes, les vibrations ou l'écoulement des fluides (Site Web France) ou des outils de conception générative pour automatiser la conception de composants en fonction des conditions de charge.
• La gestion de nomenclature pour créer automatiquement une liste des composants à acheter ou à fabriquer, et pour faciliter le tri par lot des matières premières.
• Des fonctions logicielles permettant d'automatiser les tâches de fabrication en aval, telles que l'imbrication de composants sur des matières de stock (site Web É.-U.) ou la fabrication assistée par ordinateur (FAO), y compris l'impression 3D (fabrication additive) et l'usinage par commande numérique (CNC) (fabrication soustractive).
• Des fonctions de gestion des données et des processus de CAO pour faciliter l'ingénierie simultanée, suivre les tâches, contrôler les informations issues des révisions de conception et gérer les demandes de modification de conception.

Autodesk offre aux innovateurs les moyens de concevoir et de fabriquer des technologies pour la conception et l'ingénierie de produits, ce qui permet aux clients de travailler sans interruption, indépendamment des projets, des disciplines et du secteur. Les logiciels Autodesk de conception et d'ingénierie incluent Product Design & Manufacturing Collection, qui contient :

• Autodesk Inventor Des outils de conception et d'ingénierie de produits de qualité professionnelle pour la conception mécanique 3D, la simulation, la visualisation et la documentation.
  • Inventor Nastran Logiciel intégré à la CAO pour la simulation de contraintes non linéaires, thermiques, vibratoires et de fatigue.
  • Inventor Tolerance Analysis Logiciel d'analyse de la chaîne de cotes permettant d'évaluer l'impact de la variation dimensionnelle.
  • Inventor Nesting Logiciel d'imbrication de formes réelles pour Inventor afin d'optimiser le rendement de la matière première.
  • Inventor CAM Solution intégrée de programmation CAO/FAO 2,5 à 5 axes pour Inventor.
• Vault Logiciel de gestion des données de produit pour gérer les fichiers de conception.
• AutoCAD Logiciel de CAO 2D et 3D avec jeux d'outils par métier.
• Factory Design Utilities Logiciel de conception d'usine permettant de planifier, de concevoir et d'installer une implantation de production efficace.
• Navisworks Manage Logiciel de révision de conception à grande échelle avec détection et planification des conflits.
• ReCap Pro Logiciels et services de capture de réalité et de numérisation 3D
• 3Ds Max Logiciel d'animation et de rendu 3D pour la visualisation de conception.
• Fusion 360 Logiciel infonuagique de CAO/FAO/IAO pour la conception et la fabrication de produits.
• Fusion 360 Manage avec Upchain Solution de gestion du cycle de vie des produits (PLM) et de gestion des données techniques (PDM) infonuagique qui connecte facilement vos données, vos collaborateurs et vos processus.
• Design Review Le logiciel de visualisation de CAO Design Review vous permet de visualiser, d'annoter, d'imprimer et de suivre gratuitement les modifications apportées aux fichiers 2D et 3D, sans le logiciel de conception d'origine.

Les applications logicielles de conception et d'ingénierie facilitent le développement de produits en automatisant les tâches et la gestion des données. Les données générées en ingénierie de conception jouent un rôle crucial dans les activités ultérieures au cours du cycle de vie des produits, telles que l'approvisionnement, la fabrication, la mise en service et l'assistance. Il est important que les données créées par les applications logicielles de conception et d'ingénierie soient intégrées de manière transparente aux autres systèmes de l'entreprise.

Les logiciels de conception et d'ingénierie, tels que la conception assistée par ordinateur (CAO) et l'ingénierie assistée par ordinateur (IAO), s'intègrent au logiciel de gestion des données de produit (PDM) pour gérer et contrôler l'accès aux fichiers, garantissant ainsi que les bonnes données sont accessibles aux bonnes personnes au bon moment. Le logiciel de gestion des données techniques fonctionne parallèlement aux logiciels de gestion du cycle de vie des produits (PLM) pour gérer les processus de conception et d'ingénierie tels que l'introduction de nouveaux produits (NPI), la gestion de la nomenclature (BOM) et le contrôle de la qualité. Le logiciel de CAO s'intègre également aux logiciels de fabrication assistée par ordinateur (FAO), qui utilisent des données CAO 2D et 3D pour créer des trajectoires d'outils de contrôle numérique par ordinateur (CNC) ou des modèles de découpage pour l'impression 3D. L'intégration de la CAO et de la FAO avec les systèmes d'exécution de la fabrication (MES) (Site Web France) permet une surveillance, un suivi et un contrôle efficaces des processus de fabrication. Pour propager les données de conception de produits là où elles sont nécessaires dans l'entreprise, les logiciels de conception et d'ingénierie s'intègrent aux systèmes d'entreprise (site Web É.-U.), tels que les applications logicielles de planification des besoins en matériaux (MRP) ou de planification des ressources de l'entreprise.