Souvent méconnue du grand public, la conception assistée par ordinateur, aussi appelée CAO, joue un rôle capital dans l'émergence des nouvelles technologies. En effet, par ce terme, on désigne l'ensemble des logiciels, outils et techniques qui permettent de concevoir la modélisation géométrique d'objets à fabriquer. Voiture, avion, électroménager et même cosmétique, la conception assistée par ordinateur se retrouve dans presque tous les pans de nos vies. Vous l'aurez compris, il est question par ce biais de préparer la fabrication desdits produits, mais aussi de se projeter dans les besoins et processus nécessaires à cette réalisation.
Contrairement aux idées reçues, la CAO est très différente du DAO. Alors que la conception assistée par ordinateur se concentre principalement sur des questions d'ordre technique, en permettant notamment la simulation du comportement de l'objet ou du produit, le dessin assisté par ordinateur (DAO) se résume quant à lui aux traits et à l'apparence de l'ensemble.
Faisons un tour d'horizon des caractéristiques de la CAO, afin de mieux comprendre ses facettes et son rôle.
Définition et principes généraux de la CAO
Bien que le sigle CAO soit celui qui corresponde à la traduction française de conception assistée par ordinateur, il n'est pas rare que certains professionnels du secteur la désignent par le biais de sa version originale. Ainsi, CAO peut parfois devenir CAD, le raccourci anglophone de Computer Aided Design.
Dans les deux cas, la technique reste la même, puisqu'il s'agit de dessiner des objets sur un ordinateur, ou même des pièces de machines, afin de concrétiser une idée et de la comprendre avant l’étape de la fabrication. La CAO peut donc rendre réalisable un concept resté abstrait jusqu’alors, puisqu'elle donne un excellent aperçu du futur comportement du produit, avant même que celui-ci n'existe, mais aussi de son aspect, de sa structure et de son fonctionnement. Que ce soit en 2D ou en 3D, la conception assistée par ordinateur peut également simuler la texture des objets concernés, la résistance aux efforts mécaniques, etc.
Aujourd’hui, on retrouve la CAO dans presque tous les secteurs de l'industrie, qu'il s'agisse de l'automobile, de l'informatique, de l'architecture, du bâtiment, de l'aéronautique, etc. Grâce à l'essor d'internet et des outils numériques, les logiciels de conception assistée par ordinateur ont pu se démocratiser et favoriser le plébiscite qui existe désormais autour de ce système. Parmi les logiciels les plus répandus, on recense notamment :
- Blender ;
- FreeCAD ;
- QCAD ;
- LibreCAD ;
- Art of Illusion ;
- DraftSight ;
- etc.
Attention néanmoins, car tous ces outils ne s'adressent pas nécessairement aux mêmes profils d'utilisateurs.
Rôle et applications de la CAO
Comme nous venons de le voir, la conception assistée par ordinateur est partout. C'est notamment grâce à cette technique que votre ordinateur, votre téléphone, votre chaise de bureau, ou même votre bâtiment de travail ont pu être fabriqués. Sans l'intervention de la CAO dans l'industrie, le visage du monde serait sans aucun doute bien différent. Parmi les secteurs où la conception assistée par ordinateur est essentielle, on retrouve notamment :
- le secteur de la conception de pièces, que ce soit pour des avions, des automobiles, des machines agricoles, etc. ;
- le secteur de la conception de machines, souvent destinées à des usines ou des entreprises ;
- le secteur de la conception dans le BTP, notamment pour créer les plans d'un bâtiment avant sa construction.
De nos jours, les industries mécaniques fonctionnent évidemment beaucoup avec la conception assistée par ordinateur, puisqu'elles ont besoin de modéliser et d’étudier le comportement des matériaux et des pièces. De même, la CAO impacte la fabrication des circuits électroniques, alors même que ces éléments se retrouvent dans chaque produit informatique et numérique que nous utilisons.
D’un point de vue général, la conception assistée par ordinateur permet de remplir un certain nombre de tâches. C'est par exemple le cas :
- de la modélisation numérique d'objets 2D ou 3D ;
- du calcul numérique ;
- de la représentation graphique d'un produit ;
- de la gestion d'assemblages ;
- de la réalisation de plans ;
- etc.
La CAO est donc un domaine particulièrement vaste, ce qui explique en partie pourquoi les solutions et logiciels spécialisés sont aussi variés.
Fonctionnement et logiciels de la CAO
Pour un non-initié, il peut être difficile de comprendre comment fonctionne la conception assistée par ordinateur. Pourtant, il s'agit uniquement d'établir une synthèse de toutes les caractéristiques, physiques et fonctionnelles, d'un produit amené à être fabriqué. Même si l'utilisateur du logiciel a la responsabilité de respecter les critères inhérents au projet, comme ses dimensions, son degré de résistance, son poids, ou encore son design, l'ordinateur reste la principale interface, notamment pour effectuer les calculs nécessaires à l'obtention des données souhaitées. Le responsable de la conception doit donc mettre en forme la maquette en suivant les plans et informations qui lui ont été communiqués par les ingénieurs et techniciens.
À noter tout de même que selon son secteur d'activité, il n'utilisera pas nécessairement le même logiciel. Ainsi, dans le secteur de la mécanique, les entreprises utilisent principalement des outils comme Alibre Design, FreeCAD, Inventor, ou encore SolidWorks. Pour la conception de circuits électroniques ou de processeurs, ce sont plutôt des logiciels CAO comme Design Architect, Edwin, Hyperlinx, ou encore Proteus qui sont utilisés. Enfin, dans le secteur du bâtiment et de l'architecture, les professionnels s'orientent vers des outils tels qu’ArchiCAD, AutoCAD, Revit, ou encore SketchUp.
Enjeux de la CAO pour les entreprises
Au fur et à mesure de sa démocratisation, la conception assistée par ordinateur est devenue une valeur sûre pour les entreprises de l'industrie. Il faut dire que ce système revêt désormais de nombreux enjeux pour elles, puisqu'il a ouvert la voie à de belles évolutions dans les secteurs concernés.
En premier lieu, la CAO a sensiblement amélioré les processus de fabrication, de conception et de production, permettant ainsi aux sociétés concernées de devenir plus compétitives face à une concurrence toujours plus rude. Non seulement les délais d’exécution se sont vus réduits, mais les coûts de production ont aussi été revus à la baisse par le biais de cette technologie. Il faut dire qu'en créant une pièce ou un produit directement optimisé, les entreprises n’ont plus besoin de réaliser des tests ou des prototypes, comme il était coutume de le faire avant la démocratisation de la CAO.
Indirectement, cette optimisation des processus a aussi permis un gain de temps conséquent, ce qui reste un avantage non négligeable dans une société en perpétuel mouvement. Alors que la conception assistée par ordinateur automatise un grand nombre de tâches, à commencer par les calculs et la modélisation 3D, les entreprises n'ont plus besoin de passer du temps sur ces étapes et peuvent se concentrer sur d'autres missions tout aussi importantes.
Enfin, il est évident que la CAO a sensiblement amélioré la précision des calculs. Grâce aux différentes données fournies par l'ordinateur, il est possible pour les entreprises d'anticiper les éventuels problèmes de leurs produits. Lorsque c'est le cas, les solutions sont trouvées avant même que l'objet soit fabriqué, ce qui entraîne inévitablement une plus grande satisfaction du client en bout de chaîne. Pour s'assurer de la qualité d'une production, la conception assistée par ordinateur est donc devenue un véritable allié.
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