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RÉSUMÉ
La conception assistée par ordinateur est une technique mature, mais qui risque encore de subir de profondes évolutions. Cet article dresse un panorama des mutations possibles, notamment pour la modélisation fonctionnelle de systèmes complexes. La modélisation fonctionnelle représente un outil majeur où la CAO n'est plus simplement utilisée comme un outil de dessin, mais en exploitant pleinement ses possibilités.
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Yvon GARDAN : Professeur des universités honoraire
INTRODUCTION
La CAO reste en grande partie basée sur la modélisation géométrique, en particulier sur les aspects morphologiques (modélisation géométrique [H 3 750]). Elle est donc par nature assez éloignée de la conception fonctionnelle, tout en constituant une brique fondamentale. L’enjeu n’est plus maintenant simplement d’être capable de modéliser la morphologie d’un objet, mais de mettre en œuvre une approche systémique qui part du cahier des charges pour aboutir à un produit, en tenant compte des phases intermédiaires, qu’elles soient virtuelles (simulations…) ou réelles (fabrication…) et ultérieures (usage, recyclage…).
Cet article s’attache plus particulièrement à démontrer que l’une des solutions est de considérer la CAO comme l’outil le plus en amont, et en l’enrichissant et en le liant à d’autres technologies, de tendre vers une conception plus fonctionnelle. Nous allons voir comment les évolutions récentes ou des améliorations dans un avenir proche peuvent faciliter la prise en compte des fonctions par les systèmes de CAO en partant de la modélisation géométrique. Des développements ont permis de contourner un certain nombre de limites des modèles géométriques, sans toutefois déboucher sur des solutions totalement innovantes. Il est donc important de bien appréhender ces évolutions et leur intégration dans un contexte où la CAO doit tenir compte d’autres technologies comme la gestion des connaissances ou la simulation.
La première tentative pour enrichir les modèles géométriques a consisté à ajouter des informations technologiques, comme une couche s’appuyant sur la géométrie. On présente donc la conception par les caractéristiques (features) en détaillant certains algorithmes qui permettent de comprendre le fonctionnement des systèmes « modernes » de CAO.
En restant sur la même approche visant à enrichir la modélisation géométrique, cet article présente ensuite les méthodologies et modèles pour intégrer la CAO avec la gestion des connaissances, puis avec la simulation/optimisation numériques. Il est en effet nécessaire de maîtriser non seulement les aspects techniques, mais également les méthodologies qu’il est utile de suivre pour résoudre des problèmes par nature multi-modèles.
La multi-modélisation inhérente au fait qu’il n’existe pas un modèle unique en CAO est encore plus prégnante quand on considère les différentes technologies (simulation…). Avant de conclure, cet article propose donc une vision synthétique de la problématique des échanges et partage de données.
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- Version archivée 1 de août 2003 par Yvon GARDAN
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5. Échanges de données
L’échange de données, plus généralement de modèles entre des systèmes différents, est un problème classique en informatique et il peut se résoudre de plusieurs manières (figure 27) :
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par la définition d’une interface (un traducteur) qui transforme les données d’un système de telle sorte qu’elles soient assimilables par l’autre système (figure 27 a ) ;
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par la définition d’un format neutre (figure 27 b ), qui représente un format de description des données, a priori indépendant des systèmes considérés (on verra que ce n’est pas toujours le cas) ;
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par la mise à disposition de mécanismes de définition et de manipulation des données (génériques ou pas), sans avoir à se préoccuper du format d’archivage de ces données (figure 27 c ). Cette approche est celle des bases de données et de leurs systèmes de gestion.
On peut également faire collaborer des applications en utilisant des liens.
5.1 Traducteurs
Les avantages et les inconvénients de cette solution sont immédiats (figure 27 a ).
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Avantages : le traducteur peut prendre en compte, au mieux, les caractéristiques des deux systèmes, de manière à assurer le meilleur niveau sémantique de l’information transmise, avec les performances adaptées.
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Inconvénients : si N systèmes doivent communiquer, il faut écrire N (N − 1) traducteurs (dans les deux sens). La maintenance des traducteurs est également un problème difficile à résoudre, du fait des évolutions des systèmes et, éventuellement, de la difficulté à disposer des informations sur les modifications dans des conditions raisonnables (en particulier dans des délais corrects). Il s’agit donc surtout d’un problème de maintenance que seuls quelques éditeurs spécialisés peuvent prendre en compte.
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - ROOZENBURG (N.), ECKELS (J.) - Product Design : fundamentals and methods. - John Wiley (1993).
-
(2) - SHAH (J.J.), MÄNTYLÄ (M.) - Parametric and Feature based CAD/CAM. - John Wiley & Sons (1995).
-
(3) - ZORIN (D.), SCHRODER (P.) et al - Subdivision for Modeling and Animation. - SIGGRAPH (2000).
-
(4) - FENG (C.X.), HUANG (C.C.), KUSIAK (A.), LI (P.G.) - Representation of functions and features in detail design. - Computer Aided design, 28 (12), p. 961-971 (1996).
-
(5) - GARDAN (Y.) - Conception et ingénierie numériques. - Harigue (2008).
-
(6) - CRAVEUR (J.C.), MARDEAU (D.) - De la CAO au calcul. - Dunod (2015).
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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
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Automatisation industrielle – Spécifications du standard d’échange et de transfert (SET). - NF Z68-300 - (déc. 1993)
-
Automatisation industrielle – Cadre de développement européen des normes expérimentales STEP. - Z68-350 - (déc. 1992)
-
Technologies de l’information – Automatisation industrielle – CAO.1 enveloppe numérique d’échange de données techniques. - Z68-360 - (sept. 1993)
-
Systèmes d’automatisation industrielle et intégration – Représentation et échange de données de produits (normes STEP). - ISO 10303 -
ANNEXES
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