Logiciels de CAO 3D (conception assistée par ordinateur)

Logiciel de CAO 3D (conception assistée par ordinateur)

Un logiciel de CAO 3D (conception assistée par ordinateur) permet de créer des modèles 3D et des dessins techniques pour plusieurs secteurs, notamment la fabrication, l'architecture, l'ingénierie et l'impression 3D. Ce logiciel permet aux utilisateurs de créer des modèles 3D détaillés d'un objet ou d'une structure potentiels, favorisant la planification des aspects de la structure dans un espace virtuel avant d'utiliser le moindre matériau. Ces logiciels facilitent également la visualisation d'un produit fini ou un projet, ce qui peut s'avérer utile pour présenter un projet à la direction ou à des investisseurs potentiels.

Au fil des années, les outils de CAO 3D (conception assistée par ordinateur) se sont développés pour inclure des fonctions de base complexes, allant de fonctionnalités automatisées faisant gagner du temps et facilitant le processus de création, à la réalisation de calculs minutieux permettant à l'utilisateur d'effectuer des tests de résistance sur la structure en cours de conception. Les fonctions de base, cependant, sont centrées sur la création de conceptions en 3D et la capacité de les produire sous forme de dessins techniques qui peuvent être utilisés en situation réelle. Pour ce faire, le logiciel doit faire preuve d'un haut niveau de précision et de détails techniques, tout en étant capable d'afficher clairement toutes les informations nécessaires dans les dessins techniques.

Grâce aux systèmes de CAO 3D (conception assistée par ordinateur), la conception de modèles en environnement réel est beaucoup plus efficace et rentable. La durée du prototypage, qui traditionnellement nécessite des délais importants, peut être considérablement réduite. Les tolérances peuvent être optimisées grâce à des modèles plus précis sur le plan technique, ce qui réduit le coût des matériaux et permet la réalisation de créations qui n'auraient peut-être pas été possibles sans le logiciel de CAO. Il est également possible d'exporter certaines parties d'une conception pour les introduire directement dans des machines à commande numérique par ordinateur afin de fabriquer la pièce avec un haut degré de précision en utilisant les données créées par le logiciel de CAO 3D.

Les logiciels de CAO 3D (conception assistée par ordinateur) peuvent être spécialisés ou se concentrer de manière générale sur les éléments qu'ils doivent concevoir. Par exemple, certaines solutions de ce type offrent la possibilité de simuler des phénomènes physiques complexes afin de tester comment une conception réagira à diverses contraintes. D'autres peuvent être plus axées sur l'impression 3D et comporter des fonctions intégrées pour que le composant créé ait plus de chances d'être imprimé correctement, avec notamment l'ajout automatique de matériaux de soutien à la pièce. Parmi les catégories de logiciels connexes, citons les logiciels de CAO pour architecture et les logiciels CAO pour professionnels.

Les entreprises devront naturellement prendre en compte de nombreux facteurs lors du choix d'un outil de CAO 3D (conception assistée par ordinateur), notamment les fonctionnalités incluses dans le progiciel. Les fonctionnalités de ce type de logiciel peuvent varier considérablement d'une solution à l'autre. Voici quelques-unes des fonctions de base qui doivent être incluses dans un logiciel de CAO 3D :

• Modélisez un large éventail de structures en 3D avec un haut niveau de précision, pouvoir visualiser le modèle finalisé et y apporter des modifications facilement.
• Produisez des dessins techniques contenant toutes les informations nécessaires à la fabrication du composant ou du produit qui a été conçu à l'aide du logiciel.
• Bénéficiez des fonctions d'importation et d'exportation permettant à l'utilisateur de transférer des conceptions depuis un autre logiciel, de les exporter vers un autre logiciel ou de les exporter pour les utiliser dans des machines CNC.
• Créez des assemblages, des ensembles de pièces conçues précédemment, qui peuvent être réutilisés en cas de besoin.

Qu'est-ce qu'un logiciel de CAO 3D ?

Un logiciel de CAO 3D (conception assistée par ordinateur) permet de concevoir des structures de tailles et de complexités diverses efficacement Il permet à l'utilisateur de résoudre de nombreux problèmes rencontrés lors de la première phase de conception, tels que la manière dont la structure doit être disposée ou encore en permettant d'appréhender comment se présente une structure en trois dimensions. Un outil de CAO 3D peut également donner une idée des besoins de la pièce finie en termes de quantité de matériaux nécessaires et des dimensions de la pièce dans la réalité.

Les logiciels de CAO 3D peuvent être utilisés pour diverses applications de conception, depuis de petits composants imprimés en 3D jusqu'aux structures de bâtiments dans leur intégralité. En outre, ils peuvent être utilisés à des fins plus esthétique, comme la planification de la décoration intérieure d'une pièce. Les systèmes de CAO (conception assistée par ordinateur) ont tendance à cibler une spécialité. Par exemple, un logiciel destiné au secteur d'ingénierie peut être doté de fonctions techniques d'évaluation des contraintes basées sur la physique. Un logiciel de CAO consacré à l'aménagement intérieur n'aura pas de fonction de test de contrainte, mais il pourra comporter une bibliothèque de modèles de meubles à glisser-déposer pour accélérer le processus de conception.

Les entreprises peuvent utiliser les logiciels de conception CAO à de nombreuses fins autres que la conception d'objets destinés à la fabrication, comme la visualisation de plans d'aménagement intérieur. Ils peuvent également être utilisés pour des présentations, en particulier s’il permet la création d'animations. Les utilisateurs peuvent générer une nomenclature approximative. Ce type de système est traditionnellement vendu sous la forme d'un progiciel à installer sur des machines locales, bien que certains développeurs proposent désormais des alternatives cloud qui fonctionnent dans un navigateur web et stockent les informations dans le cloud. En raison de contraintes technologiques, il convient de noter que les options de CAO (conception assistée par ordinateur) basées sur un navigateur ont tendance à être plus limitées que les progiciels.

Quels sont les avantages d'un logiciel de CAO 3D?

Les logiciels de CAO 3D (conception assistée par ordinateur) permettent de concevoir plus facilement et avec plus de précision des objets et des structures de la réalité , en tenant parfois compte de facteurs tels que les contraintes exercées sur la structure par son poids ou d'autres forces extérieures. Ce type de logiciel contribue à supprimer au cours du processus de conception et de prototypage de nombreux obstacles par rapport aux méthodes de conception plus traditionnelles, réduisant ainsi les coûts de conception des produits ou des structures. Les bénéfices et nombreux autres avantages de l'utilisation d'un logiciel de CAO 3D sont soulignés ci-dessous :

- Réduction des délais et pertes pendant le processus de prototypage : le processus de conception d'un produit physique a traditionnellement donné lieu à des pertes considérables. Il est en effet difficile de planifier une conception à la perfection à la première tentative en utilisant des éléments tels que des croquis et des modèles physiques. Des problèmes surgissent systématiquement et ne deviennent apparents qu'une fois la structure fabriquée. Les logiciels de CAO (conception assistée par ordinateur) réduisent considérablement ces erreurs en donnant au concepteur un plus haut degré de précision, de détail et de contrôle pendant la phase de conception.

- Réduction des marges d'erreur : même les architectes, ingénieurs et autres professionnels les plus talentueux ne parviennent à concevoir des ouvrages qu'avec un certain degré de précision. La conception "manuelle" limite donc malheureusement ce qui peut être conçu, en particulier lorsqu'il s'agit de grandes structures. Les logiciels de CAOpermettent à l'utilisateur de réaliser des projets avec une précision bien plus grande, ce qui signifie qu'il peut tirer parti de marges réduites lors de la conception de composants structurels.

- Davantage de possibilités d'expérimentation : le fait de ne pas être soumis aux restrictions des pratiques de prototypage physique permet aux utilisateurs de faire des essais avec beaucoup plus de variations et de styles pour l'objet qu'ils conçoivent sans avoir à se soucier du coût de la construction préalable de prototypes et de modèles. Mis à part le coût du logiciel, la seule dépense liée à cette partie du processus est le temps nécessaire à la réalisation de la conception, offrant une plus grande liberté d'expérimentation.

- Processus de fabrication plus rapides grâce aux machines à commande numérique : bien qu'ils soient davantage applicables à l'ingénierie et à l'impression 3D qu'à des domaines comme l'architecture ou la décoration d'intérieur, le processus global de prototypage et de fabrication peut être nettement plus rapide grâce aux machines à commande numérique. Celles-ci permettent d'exporter les données directement du logiciel de CAO vers la machine, qui peut alors produire automatiquement la pièce en question. Ce processus est considérablement plus rapide que les méthodes traditionnelles, notamment la création d'un dessin technique à la main et l'utilisation de ce dessin pour fabriquer la pièce de manière artisanale.

- Exécution de simulations complexes reposant sur la physique : certains progiciels de CAO (conception assistée par ordinateur) permettent d'exécuter des simulations complexes pour évaluer la résistance de la structure qui est conçue. Ces simulations sont souvent utilisées en architecture et en ingénierie, pour s'assurer que la structure est suffisamment solide et peut résister aux forces extérieures, comme le vent.

- Contrôle de l'utilisation des matériaux dans un projet de construction : de nombreux progiciels de CAO permettent à l'utilisateur de tenir un registre précis des matériaux utilisés au cours de la conception. Ce registre est généralement suffisamment précis pour servir de nomenclature (après avoir pris en compte des facteurs tels que les pertes) et rend l'estimation du coût d'un projet beaucoup plus facile et rapide.

- Création de dessins techniques détaillés : même s'il est possible d'exporter toutes les données nécessaires vers des machines CNC, les dessins techniques sont souvent nécessaires dans les domaines de l'ingénierie et de la construction. Les logiciels de CAO permettent de créer ces dessins beaucoup plus efficacement qu'à la main. Dans certains cas, il existe même des fonctions automatisées permettant la création de dessins techniques.

- Utilisation de modèles 3D pour les présentations et les argumentaires de vente : les modèles créés dans les logiciels de CAO 3D (conception assistée par ordinateur) peuvent être utilisés pour illustrer le rendu d'un projet dans sa version finale. Les modèles peuvent souvent être exportés vers un logiciel spécialisé qui permet d'obtenir un rendu réaliste de la conception et certains progiciels de CAO intègrent même une fonction de rendu.

Quelles sont les fonctionnalités d'un logiciel de CAO 3D ?

Un logiciel de CAO 3D (conception assistée par ordinateur) comporte généralement un ensemble de fonctions de base et un ensemble de fonctions courantes. Les fonctionnalités de base doivent être disponibles dans toutes les solutions de CAO , tandis que les fonctionnalités courantes peuvent varier d'un logiciel à l'autre. Voici certaines des fonctionnalités les plus courantes d'un logiciel de CAO 3D :

- Dessins en 2D : concevez des objets en 2D, bien que ce type de logiciel soit principalement axé sur la conception en 3D, la plupart des logiciels vous permettront de concevoir des éléments en 2D. Il peut s'agir d'un simple dessin technique bidimensionnel, mais il constitue une étape préalable à la réalisation d'une pièce tridimensionnelle. Un utilisateur peut, par exemple, concevoir un motif plat qui, une fois terminé, peut être extrudé pour former une structure tridimensionnelle. Un autre exemple de conception en 2D consisterait à dessiner un "tracé" le long duquel un profilé en 3D peut être extrudé, comme ce serait le cas pour la fabrication de cadres tubulaires complexes.

- Gestion de nomenclature : disposez de la capacité de gérer une nomenclature avec des progiciels de CAO (conception assistée par ordinateur) destinés à la production. Les utilisateurs peuvent ainsi voir quels matériaux seront nécessaires pour la création envisagée, en tenant même compte des pertes dans certains cas. La visualisation de la nomenclature avant le début de la production ou de la fabrication peut faciliter la phase de planification d'un projet.

- Importation/exportation de données à partir du progiciel de CAO : Il existe de nombreuses raisons pour lesquelles un utilisateur peut avoir besoin d'importer ou d'exporter des données. L'une de ces raisons a été mentionnée précédemment : les machines à commande numérique. Un utilisateur peut également vouloir exporter la conception pour l'envoyer à une imprimante 3D ou l'exporter vers une application de rendu 3D à des fins de présentation. De plus, l’utilisateur peut avoir besoin d'importer un fichier CAO à partir d'une autre application.

- Fonctions d'impression 3D : afin de réalisez des impressions 3D, les progiciels de CAO destinés à être utilisés avec l'impression 3D comportent souvent des fonctions automatisées qui facilitent le processus. Parmi les fonctions d'impression 3D les plus courantes, citons l'ajout automatique d'une structure de support provisoire à la conception pour éviter qu'elle ne s'affaisse ou ne s'effondre pendant le processus d'impression.

- Fonction d'animation et de présentation : utilisez les logiciels de CAO pour des présentations et élaborations de projets. De nombreux progiciels de CAO intègrent des fonctions de rendu qui permettent de créer des images réalistes des modèles 3D du logiciel. D'autres encore permettent d'exporter les modèles dans un format qui peut ensuite être exploité dans une autre application. Ces images peuvent être utilisées lors de présentations ou de réunions de présentation, ce qui permet à l'utilisateur de donner à ses interlocuteurs une idée claire de l'aspect de la structure sans avoir à la fabriquer concrètement.

- Assemblages : créez des ensembles réutilisables, dans certains domaines, en particulier l'ingénierie et la construction, il est courant de réutiliser plusieurs fois des conceptions spécifiques, dans un ou multiples projets. De nombreux progiciels de CAO permettent aux utilisateurs de créer des assemblages qui peuvent être enregistrés indépendamment des modèles plus complexes dans lesquels ils sont utilisés. Ces assemblages peuvent en outre rester interconnectés lorsqu'ils sont importés dans une conception, de sorte que toute modification apportée à l'assemblage met automatiquement à jour les pièces qu'il contient.

- Outils de collaboration : prenez en compte que les projets de grande envergure seront généralement réalisés par plus d'une personne. C'est pourquoi les outils de CAO destinés à ce genre de projets sont généralement dotés d'une forme de fonctionnalité collaborative. Il peut s'agir simplement de permettre aux utilisateurs de laisser des annotations au concepteur, mais aussi pour que plusieurs concepteurs travaillent ensemble sur le même projet simultanément.

- Outils de simulation : veuillez noter que certaines solutions de CAO , plus courantes dans les domaines de l'ingénierie et de l'architecture, comportent des fonctions de simulation capables de calculer les différentes contraintes imposées à une structure (comme le vent ou le poids de la structure) et de déterminer si la structure résistera de manière adéquate à ces forces.

Quels sont les points à prendre en compte au moment d'acheter un logiciel de CAO 3D ?

Avant d'acheter un logiciel de CAO 3D (conception assistée par ordinateur), il est essentiel de prendre en compte les besoins de l'entreprise dans ce domaine. Ce type de logiciel est encore généralement vendu dans le cadre de la délivrance d'une licence par poste et peut rapidement devenir très coûteux. Une entreprise doit donc s'assurer qu'elle ne paie que les fonctionnalités dont elle a besoin pour son logiciel de CAO . Les petites entreprises peuvent obtenir tout ce dont elles ont besoin avec une option de logiciel SaaS, alors que pour l'instant, les sociétés qui ont besoin de simulations physiques complètes et de capacités de rendu devront probablement faire l'acquisition d'une solution complète. Vous trouverez ci-dessous quelques éléments plus spécifiques qu'une entreprise doit prendre en compte lorsqu'elle recherche un logiciel de CAO 3D :

- Le logiciel est-il conçu pour ce secteur d'activité ? Tous les logiciels de CAO ne sont pas conçus de la même manière et le secteur d'activité auquel ils s’appliquent aura une influence considérable sur leurs caractéristiques et leur fonctionnement. Certains progiciels de CAO sont utilisés dans plusieurs secteurs, d'autres tentent de couvrir toutes les bases, mais beaucoup sont spécialisés dans un domaine particulier. Il est donc essentiel de s'assurer que la solution choisie est adaptée au secteur et à l'utilisation qui en sera faite.

- Quel est le coût de ce type de logiciels ? Comme indiqué précédemment , les logiciels de CAO peuvent être assez coûteux, surtout lorsqu'il s'agit de logiciels haut de gamme capables d'effectuer des calculs de physique complexes. Il est donc judicieux de ne payer que pour les fonctionnalités nécessaires. Certains fournisseurs de logiciels pallient ce problème en proposant des logiciels modulaires. Il s'agit dans ce cas de proposer une formule ou un abonnement "de base", avec des fonctionnalités complémentaires telles que des modules d'extension ou des plug-ins. Une sélection rigoureuse des fonctionnalités nécessaires permet d'économiser un montant considérable sur le coût du logiciel.

- L'entreprise doit-elle effectuer des présentations ? Si le logiciel de CAO (conception assistée par ordinateur) est destiné à être utilisé dans le cadre de présentations ou si les modèles générés sont utilisés pour faire des rapports à la direction ou à d'autres parties, l'acheteur devra s'assurer que le logiciel peut fournir ces contenus. La présence d'animations sera cruciale pour les sociétés d'ingénierie qui produisent des pièces mobiles. La capacité de transformer une conception en une représentation photo-réaliste sera particulièrement pertinente. Toutefois, ces fonctionnalités alourdissent considérablement le coût des solutions. Si l'entreprise n'a pas besoin de ces capacités de la part de son logiciel de CAO (conception assistée par ordinateur), il serait probablement préférable de choisir un progiciel qui ne les inclut pas.

- Le logiciel permet-il de conserver les données en toute sécurité ? Les modèles de CAO (conception assistée par ordinateur) sont considérés comme des données sensibles et doivent être conservés de manière sécurisée. Les applications déployées localement relèvent principalement de la responsabilité de l'entreprise et de son infrastructure, mais les solutions cloud permettent de stocker ces informations sensibles en ligne, il convient donc de s'assurer qu'elles les conservent de manière sécurisée.

- Ce logiciel est-il compatible avec d'autres logiciels utilisés par l'entreprise ? Si une entreprise a besoin que son logiciel de CAO soit compatible avec d'autres logiciels qu'elle possède déjà (par exemple, un logiciel de CAO 2D utilisé par le passé), il convient d'effectuer des recherches pour savoir si le nouveau logiciel potentiel peut fonctionner avec ces applications. Dans la plupart des cas, il ne s'agit que d'une question de compatibilité entre les fichiers (à savoir : le nouveau logiciel ouvrira-t-il les fichiers exportés par l'ancien logiciel) et ne devrait pas présenter de difficultés. Il convient toutefois de s'en assurer avant de faire l'acquisition d'un logiciel de CAO coûteux.

- Est-ce que le développeur assure un développement continu du logiciel ? La CAO est un domaine qui évolue rapidement et il y aura sans doute de nombreux changements dans les années à venir. Il est donc important de privilégier le logiciel d'un développeur qui travaille activement à l'amélioration de son produit. Dans le cas contraire, une entreprise risque de ne pas bénéficier de nouvelles fonctionnalités importantes et, à terme, de devoir acquérir d'autres logiciels pour pouvoir rester compétitive.

Quelles sont les principales tendances en matière de logiciel de CAO 3D ?

Les logiciels de CAO 3D (conception assistée par ordinateur) évoluant rapidement, il est judicieux de se tenir au fait des tendances de cette catégorie de logiciels afin de prendre une décision d'achat plus informée. Ainsi, les tendances les plus pertinentes liées aux logiciels de CAO 3D sont les suivantes :

- La CAO dématérialisée : si les progiciels conventionnels sont encore courants dans cette catégorie de logiciels, les capacités du cloud et des applications basées sur un navigateur sont susceptibles de généraliser les applications de CAO cloud natives à l'avenir. Cela conduira probablement à une évolution vers un système de paiement par abonnement plutôt qu'un système de licence par poste.

- L'intelligence artificielle : l'intelligence artificielle entraîne des avancées majeures dans de nombreuses catégories de logiciels et la CAO ne devrait pas faire exception. La conception générative est un domaine dans lequel l'intelligence artificielle est utilisée en CAO. Ce système permet aux concepteurs de générer des versions optimisées d'une conception en fonction de divers paramètres, tels que le coût.

- La fabrication additive : il a été mentionné plus haut que certaines solutions de CAO comportent des fonctions spécifiques à l'impression 3D. Ces fonctionnalités devraient progressivement devenir de moins en moins spécialisées à mesure que la fabrication additive se généralise.

Sources

Les fonctionnalités présentées ont été identifiées en fonction de leur pertinence et du pourcentage de produits figurant dans le répertoire de Capterra qui les proposent. Les sources suivantes ont été utilisées pour rédiger ce document :

1. CAO - Wikipedia (CAO 3D (conception assistée par ordinateur) - Wikipedia) (Date de consultation : mercredi 26 avril 2023)