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Histoire et présentation de la CFAO
(Conception et Fabrication Assistées par Ordinateur)
La conception et la fabrication se sont passées des ordinateurs jusqu’aux années 80-90. D’importantes réalisations ont néanmoins eu lieu (Tour Eiffel, Viaduc de Garabit, Concorde, Fusée lunaire, …).
L’arrivée de l’ordinateur a toutefois : facilité le travail, fait gagné du temps, diminué les coûts, amélioré la sécurité pour la validation du prototype. Mais surtout, cela a totalement modifié le processus de travail.
Compétences :
- D 4.2 Conception, création, réalisation
- D 5.1 L'espace et le temps
- CT 7.2 Relier les évolutions technologiques aux inventions et innovations qui marquent des ruptures dans les solutions techniques.
J’ai acquis la compétence si :
- J'ai compris les étapes de la conception et de la fabrication d'un prototype,
- J'ai compris les bénéfices et les changements apportés par l'utilisation des ordinateurs.
Avant l'ordinateur
- Chaque pièce était dessinée en plan sur une feuille placée sur une table à dessin avec tout les détails nécessaires à sa fabrication (fastidieux à dessiner, correction impossible si erreur de dessin, documents encombrant et non interactif).
- Les calculs étaient réalisés sur une feuille en utilisant une table trigonométrique ou une règle à calcul (long, fastidieux, risque d'erreur).
- Les pièces étaient fabriquées au fur et à mesure sur des machines manuelles (fastidieux, risque d'erreurs).
Le prototype était ensuite assemblé et testé. On détectait alors les erreurs de conception (montage impossible, résistance insuffisante …) qui pouvaient provoquer de graves accidents lors des tests. A chaque erreur, il fallait retourner au dessin de la pièce en ayant perdu du temps, de l'argent et parfois des vies.
Après l'ordinateur CAO
- Les pièces sont dessinées étape par étapes en 3D sur un ordinateur (assistance de l'ordinateur, facile à reprendre, document numérique).
- Les calculs sont automatisés ou réaliser par une calculatrice (facilité, pas d'erreur).
- Les assemblages et tests de résistances sont réalisés virtuellement (sécurité, coûts réduits).
Toutes les pièces sont assemblées et testés virtuellement avant de passer en fabrication (gain de temps, d'argent et de sécurité avant la réalisation du prototype. Il est rapide et facile de les corriger et de recommencer en cas d'erreur.
Après l'ordinateur FAO
- Les trajectoires des outils sont programmées numériquement
- Les machines à commandes numériques gèrent le travail fastidieux (pas d'erreur)
Les pièces réalisées sont toutes correctes et déjà testées. L'assemblage du prototype ne pose plus de problème et les tests confirment les calculs en étant sécurisés (gain de temps, d'argent et de sécurité).
- La modélisation numérique interviennent au moment de la conception et de la validation de solution. Elles permettent de : Comprendre le fonctionnement, Formaliser et présenter des solutions, Partager des documents complexes, Préparer la fabrication. C'est un gain de temps pour présenter une solution dont le prototype n'a pas encore été fabriqué.
- La simulation numérique permet de tester l'assemblage, la résistance, le fonctionnement de pièces et d'ensemble technique sans engendrer le moindre coût de fabrication et en toute sécurité.
Pour aller plus loin
