Le design et la nouvelle révolution industrielle

Si vous ne l'aviez pas entendu, il y a une nouvelle révolution industrielle qui balaie le monde. Cette révolution, disent les champions de ce nouveau type de fabrication, est le résultat de trois facteurs qui, ensemble, modifient la nature et l'économie de la fabrication.

Le premier est un logiciel gratuit de conception d'objets 3D complexes ; l'exemple le plus connu étant Google Sketchup.

La seconde est l'impression 3D dans laquelle des machines informatisées transforment des conceptions virtuelles en modèles physiques que vous pouvez pousser, caresser et presser.

Enfin, il y a la chute vertigineuse du coût des imprimantes 3D et autres techniques de prototypage rapide. Cela rend soudainement pratique et rentable la fabrication à la demande au lieu de la production de masse.

Cela a conduit à une énorme augmentation du nombre de sites Web où vous pouvez acheter des choses qui sont faites à la demande, des choses comme des briques de type Lego sur mesure, par exemple. Vous passez votre commande via un site internet, la commande est envoyée directement à une imprimante 3D qui fabrique la brique qui vous est ensuite envoyée dans le prochain post. Le designer, qui ne voit même pas la brique, empoche simplement le profit.

Du moins, c'est ainsi que cette révolution est promue. La réalité est que si vous voulez faire quelque chose de plus complexe qu'une brique en plastique, vous vous heurterez bientôt aux limites des processus de fabrication rapides.

Ces processus se divisent en deux catégories : additifs et soustractifs. Les techniques soustractives telles que l'usinage à grande vitesse sont rapides mais ne permettent pas de créer certaines formes complexes. Les techniques additives telles que le frittage laser de poudre métallique (un type d'impression 3D) ne peuvent pas facilement fabriquer de gros objets solides car des contraintes internes s'accumulent dans les pièces solides à mesure qu'elles refroidissent, entraînant des distorsions.

Ces problèmes, ou du moins des problèmes similaires, ont troublé les fabricants pendant des siècles. Il n'est donc pas surprenant qu'ils menacent de faire dérailler la nouvelle révolution industrielle avant qu'elle n'ait pris beaucoup d'ampleur.

Aujourd'hui, cependant, Olivier Kerbrat et des amis de l'Institut de Recherche en Communications et Cybernétique de Nantes en France, disent avoir imaginé un moyen de résoudre ce problème.

Leur solution est un programme qui analyse une conception et détermine à quel point elle est difficile à réaliser avec une technique de fabrication donnée. Il prend en compte des facteurs qui influencent la fabricabilité, tels que la taille de l'objet, son volume, la flexibilité d'un outil de coupe donné et la distance des parties de l'objet par rapport au centre de la plate-forme de fabrication (et peut donc nécessiter un support supplémentaire) etc.

Il code ensuite la couleur de l'objet virtuel en fonction de sa difficulté de fabrication (voir photo ci-dessus). Le concepteur peut alors apporter des modifications qui améliorent les choses.

C'est une nouvelle façon de penser la fabrication. Dans le passé, les concepteurs se concentraient simplement sur l'adéquation d'un produit à son objectif, qu'il s'agisse d'une pièce de moteur ou d'une brique de construction. Ils auraient eu en tête une technique de fabrication et auraient simplement dû en accepter les avantages et les inconvénients.

Ce que Kerbrat et co rendent possible, c'est une nouvelle façon de penser dans laquelle les fabricants peuvent voir quelles parties d'un produit sont les mieux adaptées aux différents types de fabrication. Les conceptions peuvent ensuite être modifiées ou même décomposées afin que différentes pièces soient fabriquées de la manière la plus rentable. (Bien sûr, ces pièces doivent être assemblées à nouveau plus tard et cela doit être pris en compte.)

Mais le point clé est que les fabricants peuvent utiliser à la fois des procédés de fabrication additifs et soustractifs.

La soi-disant conception pour la fabrication n'est pas une idée nouvelle, mais cela a toujours été plus un art noir qu'une forme d'ingénierie. En intégrant cette façon de penser dans les outils utilisés dans la conception assistée par ordinateur standard, il est tout simplement possible que Kerbrat and co rende les choses beaucoup plus faciles. Cela devrait réduire les délais, réduire les coûts et, sans doute, améliorer la qualité.

Tout ce dont nous avons besoin maintenant, c'est de Google pour inclure cette idée, ou quelque chose comme ça, dans Sketchup. Gratuitement.

Vive la révolution!

Réf : arxiv.org/abs/1106.3176 : Une nouvelle approche DFM pour combiner usinage et fabrication additive

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