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. Ecole Nationale Polytechnique Département Génie Industriel Chaîne Numérique d

. Ecole Nationale Polytechnique Département Génie Industriel Chaîne Numérique de Conception De la conception à la réalisation Mieux comprendre pour mieux décider. Plan du cours 1. INTRODUCTION  Cycle de vie d’un produit. 2. Chaine numérique de conception  CNC : de la conception a la réalisation 3. La chaîne de données numériques  Modeleurs & Modélisation géométrique  Standards d'échange de données CFAO  Intégration CFAO et Machines-Outils à Commande Numérique 4. Le prototypage rapide :  Définitions, contexte et enjeux  Les technologies de prototypage rapide  Evolutions technologiques : Travaux Pratiques TP0 Programmation d'applications graphiques en CAO TP1 CAO et Modélisation 3D  Les premiers pas avec un modeleur 3D TP2 FAO et Prototypage rapide  Conception d'une pièce avec un logiciel de CAO,  Fabrication virtuelle (avec un logiciel de Simulation) TP3 Projet d’impression 3D  Conception d'une pièce avec un logiciel de CFAO,  Suivi de sa réalisation en prototypage rapide (sur machine) Objectifs du cours  Avoir une vue globale de la démarche de conception d’un produit,  Connaître les bases de l’échange de données dans une chaîne numérique  Connaître les différents procédés de prototypage rapide /fabrication, ENP /G.I /2 Année / Démarche de Conception 1.1.1 ABDELOUEL Chaîne Numérique de Conception AL1 Ecole Nationale Polytechnique Département Génie Industriel Chaîne Numérique de Conception Démarche de conception De l'idée au produit  Du développement de l'idée au produit fini  Démarche de conception  Processus à deux phases:  Phase d’exploration : émergence de l’idée,  Phase d’exploitation : cycle de vie du produit Cycle de vie d’un produit : La démarche de conception est un processus itératif de plusieurs étapes.  Planification, avant-projet : Analyser, connaître et comprendre les besoins  Conception préliminaire, Définir le problème à résoudre, identifier les fonctions du produit Trouver les solutions de conception, pour satisfaire le besoin  Conception détaillée (CAO), Objectifs : Identifier la structure du produit, des composants et des matériaux  Maquettage et prototypage : Matérialiser le produit (Prototypage), tester, analyser et valider la solution retenue ENP /G.I /2 Année / Démarche de Conception 1.1.2 ABDELOUEL Chaîne Numérique de Conception AL1 Objectifs du cours  Avoir une vue globale et synthétique des principales étapes de la démarche de conception d’un produit,  Connaître les bases de l’échange de données dans une chaîne numérique de conception,  Connaître les différents procédés de prototypage rapide /fabrication,  Mettre en évidence l’intérêt du prototypage rapide dans la chaîne numérique de conception comme outil de prise de décision. ENP /G.I /2 Année / Démarche de Conception 1.1.3 ABDELOUEL Chaîne Numérique de Conception AL1 Ecole Nationale Polytechnique Département Génie Industriel Chaîne Numérique de Conception De la conception, à la réalisation … Développement de produits  Le cycle de vie d’un produit regroupe l’ensemble des activités associées à un produit, ou à un service, depuis la phase d’étude jusqu’à la commercialisation.  Gestion de la vie d'un produit : P.L.M (Product Lifecycle Management) Problématiques du développement de produits  Produits de qualité conformes au cahier des charges du client.  Maîtrise des coûts et des délais de production  simulations et optimisations ENP /G.I /2 Année / Démarche de Conception 1.1.4 ABDELOUEL Chaîne Numérique de Conception AL1 Analyse des coûts/Valeur  Etudes  Le coût et la qualité d'un produit sont très largement déterminés par des décisions prises au stade de la conception.  Les potentialités d'optimisation sont grandes en phase de conception Chaîne numérique de conception  Les informations exploitées / différentes phases sont numériques.  Ces informations sont générées, enrichies et transformées au fur et à mesure  Les différentes étapes qui de la conception jusqu’à la fabrication, dans un environnement numérique, s’appelle la « chaîne numérique conception » (CNC).  La chaîne numériqueexploitation de la maquette numérique. ENP /G.I /2 Année / Démarche de Conception 1.1.5 ABDELOUEL Chaîne Numérique de Conception AL1 Les # phases de la chaîne numérique  Phase de conception du produit (Logiciel de CAO)  Phase de conception des processus de fabrication (Logiciel de FAO)  Phase de configuration, commande et mise en œuvre des moyens de production (Prototypage sur MOCN : Machines-Outils à Commande Numériques)  Phase de contrôle sur MMT (Machine à Mesurer Tridimensionnelle) ou autre Les différents modèles/Espaces  Modèle CAO (maquette nominale de définition):  Modèle FAO (Maquette nominale spécifiée) Phase CAO  La Définition Numérique DFN  géométrie nominale du produit.  Les spécifications, définies par le concepteur fonctionnalités du produit, ENP /G.I /2 Année / Démarche de Conception 1.1.6 ABDELOUEL Chaîne Numérique de Conception AL1 Phase FAO  FAO générer les parcours d’outil pour MOCN, a partir des spécifications du produit, des stratégies d'usinage et des données technologiques.  Logiciel FAO  extraction des éléments qui définissent les trajectoires de coupe et détermination des éléments du processus de fabrication  Post-processeur  traduction des informations issues du traitement de FAO dans un langage spécifique au DCN de chacun des moyens de production  programme-machine. ENP /G.I /2 Année / Démarche de Conception 1.1.7 ABDELOUEL Chaîne Numérique de Conception AL1 Phase de contrôle  Procédé de fabrication écarts / forme/ dimensions théoriques / conception.  Contrôle de qualité,  apprécier les écarts  La vérification des éléments géométriques se fait à l’aide de MMT  Représentation de l’image approchée échantillonnage de points  Le traitement de l’image du produit réel modèle géométrique associé.  Contrôle  associer deux modèles /comparer / qualifier, ou non, le produit o Le modèle spécifié (issu de la maquette CFAO, domaine de la pièce) o Le modèle associé mesuré, image du produit réel Récapitulation ENP /G.I /2 Année / Démarche de Conception 1.1.8 ABDELOUEL Chaîne Numérique de Conception AL1 Evolution des technologies de conception  Chaîne numérique  passage de l’abstrait au concret, le produit final.  Évolutions: Dessin industriel 2D, Modeleurs 3D, Simulations de phénomènes physiques, Simulation des lois optiques, réalité virtuelle… Réalité virtuelle  Un système de réalité virtuelle est une interface qui implique de la simulation en temps réel et des interactions via des multiples canaux sensoriels » [Burdea & Coiffet, 1993] CAO & CARV : Conception assistée par la réalité virtuelle CAO/FAO : L'utilisateur des simulations est seulement spectateur. CARV : Simulation interactive, les utilisateurs peuvent évaluer le futur produit, ENP /G.I /2 Année / Démarche de Conception 1.1.9 ABDELOUEL Chaîne Numérique de Conception AL1 CARV : Analyse, teste et validation des critères subjectifs humains.  prototypage virtuel : Représentation des concepts du futur produit  Le prototype virtuel peut être «imprimé en 3D » par une machine de prototypage rapide ou testé par de futurs utilisateurs grâce à l’immersion en réalité virtuelle  CAO : Simuler le comportement mécanique du futur produit.  FAO : Industrialiser et fabriquer le produit final. A SUIVRE Les modèles de représentation (Modeleurs) uploads/Ingenierie_Lourd/ chaine-numerique-de-conception.pdf