La conception assistée par ordinateur, ou CAO, rassemble des outils informatiques (logiciels et matériels) qui permettent de réaliser une modélisation géométrique d'un objet afin de pouvoir simuler des tests en vue d'une fabrication.
Principe et utilisation de la CAO
La CAO offre une visibilité globale du comportement d'un objet avant qu'il n'existe, tant au niveau de son aspect que de sa structure et de son fonctionnement. Les objets peuvent être représentés en deux ou en trois dimensions (2D ou 3D). Leur apparence peut être filaire, volumique, surfacique, elle peut aussi simuler la texture.
La CAO fut d'abord très utilisée, aux États-Unis notamment, par des programmes militaires avant de s'étendre à d'autres industries civiles : automobile, informatique, architecture, génie civil, aéronautique... Ce sont les progrès de l'informatique (matériels et logiciels) et la démocratisation des outils qui ont contribué à faire de la CAO une technologie désormais très répandue.
Logiciels de CAO
Un grand nombre de logiciels de CAO sont disponibles en open-source :
- Art of Illusion,
- Blender,
- FreeCAD,
- ImplicitCAD,
- QCAD,
- pythonOCC,
- OpenCASCADE...
La CAO, très utilisée en mécanique et en électronique
La CAO est très utilisée en dans les industries mécaniques par les bureaux d'étude pour modéliser et évaluer le comportement de matériaux, la capacité d'assemblage et la fabrication des pièces.
Elle est aussi employée pour la conception de circuits électroniques et de processeurs. Les logiciels permettent d'affecter le comportement correspondant à chaque composant de telle sorte qu'il est ensuite possible d'en simuler le fonctionnement. La CAO est très utile pour optimiser l'implantation des composants sur un circuit imprimé dont les schémas souvent complexes s'échelonnent sur plusieurs couches. Dans le bâtiment, la CAO sert à réaliser des plans de câblage électrique à partir des plans d'architecte.
La CAO c’est quoi ?
La conception assistée par ordinateur.(CAO) permet de représenter les objets en deux ou trois dimensions sur un écran.. Elle inclut des fonctions multiples comme le calcul numérique, la modélisation, etc.
Une méthode de conception numérique des produits manufacturés
La CAO, que l'on traduit en anglais par Computer-aided design (CAD) inclut l'ensemble des outils informatiques et des méthodes de simulation qui permettent de concevoir et d'évaluer virtuellement des produits manufacturés, avant même qu'ils n'existent.
Il peut inclure le DAO, ou dessin assisté par ordinateur, mais ne saurait s'y résumer. Il permet à l'informaticien de représenter les objets en deux ou trois dimensions et de leur donner un aspect surfacique, filaire, volumique, etc.
Les nombreuses facettes de la CAO
Les logiciels de CAO doivent être en mesure de réaliser les tâches suivantes :
- la manipulation d'objets 2 ou 3D,
- le calcul numérique,
- la représentation graphique,
- la modélisation numérique,
- le dessin de plan,
- la gestion des grands assemblages.
Vous trouverez sur Internet quantité de logiciels de CAO en accès libre et spécialement adaptés à votre niveau, que vous soyez débutant, intermédiaire ou avancé.
La CAO comment ça marche ?
Une synthèse du produit à fabriquer
Le logiciel de CAO permet d'établir une synthèse exhaustive d'un projet en intégrant des aspects aussi différents que ses dimensions, son degré de résistance, son design, etc. Il évite la dispersion des données et associe les divers savoir-faire des processus de production, y compris les compétences réglementaires.
La convergence de plusieurs métiers
Le dessinateur projeteur met en forme la maquette virtuelle du projet à partir des plans et des informations qu'il reçoit des ingénieurs et techniciens. Il doit naturellement connaître les propriétés des matériaux qui composeront le produit final et savoir utiliser les outils informatiques les plus performants.
C'est un métier exigeant qui évolue très vite et intègre les contraintes du développement durable ou les choix esthétiques des clients. Le dessinateur projeteur s'appuie notamment sur les chefs de projet qui veillent à la qualité, au respect des délais et des contraintes budgétaires. Il travaille sous la tutelle du directeur du bureau d'études.
La CAO à quoi ça sert ?
Il serait fastidieux d'énumérer la liste exhaustive des secteurs qui font appel à la conception assistée par ordinateur qui est devenue omniprésente. On pourrait citer en exemple le bâtiment, l'aéronautique, la plasturgie, la mécanique, l'automobile, etc. On peut ainsi évoquer :
La CAO permet au dessinateur projeteur d'épurer des bâtiments en incluant les plans de l'architecte, le design, les installations électriques et électroniques, les normes environnementales du projet et notamment la notion d'habitat passif.
Dans le domaine de l'électronique et des travaux publics le technicien doit être en mesure de simuler les circuits électroniques numériques, analogiques, de construire un circuit imprimé, d'élaborer les dimensions d'une installation de distribution énergétique, etc.
En mécanique le CAO permet de plier virtuellement des métaux et de leur apporter des retouches. Il peut même simuler le comportement des pièces ou d'un projet de machine. Elle se prête naturellement à l'automobile et à l'aviation.
La CAO moléculaire ou orthopédique contribue largement aux progrès de la médecine qui ont été considérables au XXème siècle.