Cognitive Design, le logiciel qui optimise la conception et assure la fabricabilité des pièces quelle que soit leur complexité
Les ingénieurs sont à la recherche de solutions fiables pour optimiser leurs conceptions et garantir qu’elles pourront être fabriquées de la meilleure façon, quelle que soit leur complexité. Or, la plupart de ces solutions impliquent souvent de nombreux aller-retours entre les équipes de conception, de simulation, de fabrication et d’analyse, rallongeant les délais et les coûts.
C’est pour pallier ce problème que l’entreprise Cognitive Design Systems lance un nouveau logiciel : baptisé Cognitive Design, celui-ci a pour objectif d’améliorer le processus de conception de pièces à forte valeur ajoutée. Grâce à un seul et même outil, les ingénieurs CAO pourront optimiser des designs qui répondent à toutes les exigences de l’utilisateur final, obtenir les meilleures performances grâce à des géométries optimisées et surtout s’assurer de la fabricabilité de leur design.
Une pièce optimisée grâce au remplissage TPMS
Les défis de la conception en fabrication additive
La fabrication additive a ouvert la porte à une liberté géométrique inédite en s’affranchissant des contraintes inhérentes aux procédés de fabrication conventionnels. Il est par exemple possible de mettre en oeuvre des matériaux architecturés, comme les structures lattices, ou de produire des structures organiques issues d’optimisation topologique ou inspirées de biomimétismes, comme la porosité d’un corps osseux. Or, les outils de conception traditionnels présentent des limites dans leurs capacités à soutenir ces nouvelles libertés de conception, à intégrer facilement des données issues de simulation ou d’analyse de faisabilité.
La majorité des ingénieurs conception ont des connaissances poussées sur les procédés de fabrication conventionnels et sur les règles métier associées. La fabrication additive étant une nouvelle technologie, elle implique une nouvelle manière de penser la conception et la prise en compte de nouvelles règles métier de fabricabilité. La capacité d’éduquer les ingénieurs à ces nouvelles pratiques est de plus en plus soulevée comme étant l’une des composantes primordiales de l’adoption de l’impression 3D, notamment au sein des grands groupes.
L’un des avantages de la fabrication additive est de pouvoir tester différentes conceptions grâce à des itérations moins coûteuses que le moulage par injection par exemple. Toutefois, l’optimisation de la conception n’est pas une étape sans obstacle. Qui dit changement dans le design d’une pièce, dit tests et analyses. De plus, rien ne garantit que la nouvelle conception imaginée puisse être imprimée en 3D sans difficulté. Il faut alors multiplier les essais et donc rallonger les délais et mobiliser des ressources supplémentaires. En plus, cette optimisation de la conception et sa fabricabilité ne s’évaluent pas dans le même logiciel, créant ainsi des cloisonnements dans le processus et donc de potentielles complications.
Les ingénieurs CAO se retrouvent alors avec des données multiples et de nombreux ajustements à réaliser, le plus souvent manuellement. Ils sont confrontés à des défis supplémentaires et à gérer un projet aux nombreuses facettes. C’est d’autant plus vrai lorsque la géométrie de la pièce est complexe. L’ensemble du processus de conception et de fabrication est rallongé et la probabilité d’erreurs augmente considérablement.
Les principaux atouts de Cognitive Design
Face à l’ensemble de ces contraintes, l’entreprise Cognitive Design Systems a développé une nouvelle solution logicielle pour simplifier ce travail d’optimisation de la conception et garantir la fabricabilité de n’importe quelle pièce. Ce logiciel repose sur un moteur géométrique innovant développé en interne apportant une nouvelle dimension à l’optimisation, aussi bien en termes de capacités que de facilité d’implémentation, tout en assurant une robustesse inégalée.
L’une des premières fonctionnalités clés du logiciel est d’obtenir des performances maximales rapidement. Concrètement, l’utilisateur peut identifier et implémenter semi-automatiquement toutes les optimisations géométriques possibles sur le design analysé, sans aucune limitation CAO classique. Cela se traduit par des options pour réduire le poids de la pièce en jouant sur le remplissage ou en intégrant des structures lattices ou des nervures. Ces changements géométriques peuvent être dictés par des données d’entrées issues des logiciels de simulation de l’utilisateur dans le cadre de la mise en oeuvre d’un flux de Simulation-Driven Design. Ce faisant, Cognitive Design assure une interopérabilité avec la chaîne digitale en place et une géométrie optimisée en conformité avec les solutions certifiées de l’environnement de l’ingénieur. Au-delà de l’optimisation topologique communément utilisée pour la recherche de performance, des capacités avancées comme la modification variable des épaisseurs ou le remplissage adaptatif vont contribuer à l’obtention d’une géométrie optimale. En se basant sur les résultats de simulation, Cognitive Design assure ainsi l’augmentation des performances de la pièce sans risque d’obtenir des modifications contre-productives comme la suppression excessive de matière, qui altèrerait ses propriétés mécaniques.
Processus d’optimisation grâce à une approche de conception pilotée par la simulation
Cognitive Design permet également de générer des conceptions qui pourront être imprimées en 3D et de faire le lien avec les équipes de production. En effet, le logiciel est capable d’identifier les défauts de fabrication dès le début du cycle de design grâce à des outils d’analyse de fabricabilité. Il offre via différentes stratégies des ajustements précis de la géométrie de la pièce, de l’épaisseur des nervures, de la concentration thermique ou encore des paramètres pour retirer l’excédent de poudre par exemple. Le logiciel est non seulement en mesure de donner toutes ces informations à l’utilisateur et donc de rationaliser le processus de conception en réduisant le nombre d’itérations, mais également capable d’apporter automatiquement les modifications géométriques nécessaires à l’amélioration de la faisabilité. Cette méthodologie de Manufacturing-driven design est indispensable pour réduire le cycle de développement et s’assurer de la fabricabilité d’une pièce, peu importe sa complexité.
Processus de modification géométrique basé sur l’analyse de faisabilité sur le logiciel Cognitive Design
Enfin, le logiciel permet d’accélérer l’ingénierie avancée et le développement de produits innovants en créant des flux de travail entièrement personnalisés. La solution compte également des flux d’optimisation pré-construits dont les composants sont intégralement modifiables par l’utilisateur. Grâce à la conception paramétrique, il est plus facile de multiplier les itérations et d’obtenir des conceptions optimisées et fiables. Les ingénieurs en recherche de performance sont désormais capables de générer très rapidement plusieurs versions de leur design pour identifier la meilleure itération, et par la suite de réemployer leur flux de travail sur une nouvelle pièce, assurant ainsi le réemploi d’une stratégie de conception éprouvée avec une aisance nouvelle.
Vue d’ensemble de l’interface de Cognitive Design : le flux de travail de l’allègement
Cognitive Design est donc un logiciel complet qui permettra de réaliser des conceptions optimisées, quelle que soit leur complexité géométrique. C’est une solution qui garantit également la fabricabilité de ces conceptions, sans passer par des étapes chronophages ou d’autres outils. A l’occasion du lancement de Cognitive Design, vous pouvez bénéficier d’un essai gratuit du logiciel pendant une durée de 60 jours. Cliquez ICI pour en savoir plus
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*Crédits de toutes les photos : Cognitive Design Systems
