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Pourquoi les ingénieurs créent toujours des dessins détaillés 2D

Pourquoi les ingénieurs créent toujours des dessins détaillés 2D


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Le dessin a été un aspect considérable de la conception technique pendant pratiquement toute son histoire. Avant la technologie CAO complexe, la création de dessins 2D pour la fabrication et la production était essentielle à la création de produits. Aujourd'hui, dans un monde de CAO vers FAO et de techniques de fabrication avancées, une grande partie de la façon dont nous concevons a évolué jusqu'à l'état actuel presque optimisé. Une chose demeure, cependant, et c'est la présence de dessins de détail 2D pour les pièces, les composants et les assemblages.

La CAO nous a permis, ingénieurs, de passer moins de temps à affiner le dessin détaillé 2D, mais elle n'a pas éliminé l'utilisation de ces dessins dans l'industrie. L'émergence de la conception informatique a apporté un changement influent autour des dessins. Au fur et à mesure que la CAO s'améliorait, nous avons commencé à concevoir le modèle 3D à 180 degrés, puis à détailler les pièces en 2D.

Ce fut le premier pivot où les dessins 2D sont devenus moins importants dans le processus de conception, mais toujours essentiels pour le travail global d'un ingénieur. Les dessins 2D ont continué à perdre de leur importance, mais ils n’ont pas disparu. Dans cet esprit, nous devons examiner pourquoi ces dessins 2D existent toujours et voir si nous pouvons optimiser ou réduire leur utilisation de quelque manière que ce soit pour améliorer notre flux de travail.

La progression des dessins d'ingénierie 2D

Avant de pouvoir comprendre comment les dessins 2D peuvent s'intégrer ou non dans la vie de l'ingénieur moderne, nous devons d'abord examiner leur histoire en matière de dessin et de conception d'ingénierie. La plupart de nos techniques de dessin en tant qu'ingénieurs remontent à des milliers d'années. Le dessin en perspective a été inventé dans les années 1300, la géométrie descriptive a été inventée en 1765, la projection orthographique a été inventée en 1770 et la CAO 2D a été inventée dans les années 1980. Toute cette progression nous a conduit à une ère d'évolution rapide de la documentation technique.

2D

Avant les ordinateurs, les dessins 2D étaient utilisés pour définir entièrement les spécifications d’un composant. Les dessins 2D ont été utilisés comme seule référence dans la création d'un produit, comme un boulon ou un raccord. Cette méthode de production remonte essentiellement au début des informations d'ingénierie. Leur histoire témoigne de leur importance, les dessins 2D ont été le seul vecteur d'informations de conception pendant des millénaires - puis est venue la CAO.

CAO 2D

Au début, les programmes de CAO 2D accéléraient simplement le processus de création de ces dessins de conception. Ces programmes ont également facilité les modifications de conception et amélioré considérablement les flux de travail d'ingénierie. Lorsque les programmes de CAO 3D sont apparus dans les années 1990, ils ont également amélioré les flux de travail et amélioré les conceptions. Même avec les capacités 3D, cependant, les dessins 2D étaient le principal transporteur d'une conception dans un environnement de fabrication. Pendant la majeure partie de l'existence du design moderne, jusqu'à peut-être la dernière décennie, les dessins 2D étaient essentiels.

CAO 3D

La fabrication de plus en plus numérique et robotique est ce qui a finalement fait du passage de l'information 2D à la 3D une réalité. Cela nous a amenés dans un nouveau domaine de fabrication des choses au cours de la dernière décennie. Il n'y a plus de machiniste faisant référence à un ensemble de plans 2D. S'il y a un machiniste, il fait référence à un modèle CAO dynamique dans la plupart des applications ou il programme sa machine via un logiciel CAO / FAO. Les informations véhiculées dans la conception technique se sont améliorées grâce à la révolution numérique intégrée, mais les dessins 2D persistent dans nos flux de travail.

Nouveaux processus de fabrication

En tant qu'ingénieur, vous réalisez probablement à quel point la fabrication moderne est devenue avancée, divergeant des flux de travail d'il y a à peine dix ans. La fabrication additive a tendance à être la nouvelle technique de fabrication à la mode dont tout le monde parle de changer le domaine du design. Alors que l'additif apporte de grands changements et élimine complètement le besoin de dessins 2D, cette nouvelle technique n'est pas ce qui a apporté le plus grand changement.

Le changement le plus important dans le domaine de la conception technique a peut-être été la lente amélioration technologique progressive des techniques de fabrication. Des méthodes telles que l'usinage CNC et d'autres formes de fabrication soustractive. Ces processus de fabrication étaient autrefois complètement analogiques et nécessitent l’apport d’un homme de métier qualifié pour obtenir un rendement élevé. Ce besoin de contrôles humains est en grande partie la raison pour laquelle, en tant qu'ingénieurs, nous avons dû concevoir des dessins 2D.

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Les nouvelles machines soustractives nécessitent toujours une intervention humaine, mais à un niveau complètement numérique. Un machiniste dans le domaine de la fabrication moderne travaille beaucoup plus avec la programmation FAO et HSM qu'il ne le ferait jamais avec des fiches techniques papier. Les machines CNC sont maintenant programmées, elles ne sont pas contrôlées manuellement. Toute cette nouvelle fabrication soulève la question, si les machines peuvent fonctionner pleinement à partir de modèles CAO 3D, pourquoi produisons-nous encore des dessins 2D?

Les ingénieurs ont les données

Alors que nous analysons encore plus les dessins 2D et que nous cherchons à savoir où ils s'intègrent dans notre processus de conception, le cas échéant, il est important que nous définissions exactement ce qui doit être communiqué dans la conception technique moderne.

Étant donné que la plupart des produits sont fabriqués dans le domaine numérique dans le flux de travail d'ingénierie moderne, les données sur une pièce spécifique abondent. Dans les dessins 2D ou les dessins isométriques anciens, les données qui pouvaient être extrapolées à partir de la conception finale étaient limitées par ce que l'ingénieur avait décidé d'inclure sur la fiche technique finale.

Désormais, les dessins et les conceptions sont largement communiqués via les royaumes numériques. Pensez à la mesure dans laquelle la CAO basée sur le cloud a apporté notre capacité à partager et à diffuser les données de conception. Les capacités de CAO à FAO ont rendu la communication entre les services transparente. Pour la plupart, nos données d'ingénierie ne sont plus communiquées via des dessins statiques.

Nos modèles 3D que nous concevons contiennent encore plus de données qu'il y a à peine 5 ans. Nous avons la possibilité d'inclure des structures en treillis, des données de matériaux complexes, des dimensions infinitésimales, des données de mise à l'échelle et des données d'interfaçage. À toutes fins pratiques, un modèle 3D en CAO peut nous en dire plus sur un composant numériquement que la pièce réelle ne le pourrait jamais. Ainsi, lorsque nous remettons un projet terminé sous la forme d'une conception numérique, nous donnons au machiniste, à l'ingénieur de fabrication, à l'installation de production, beaucoup plus d'informations que nous ne pourrions jamais leur donner sur un ensemble de feuilles fastidieusement disposées.

Les ingénieurs ont toujours eu des données, ce qui a changé, c'est la façon dont nous les exprimons. Nous résistons souvent aux changements de flux de travail avec ferveur. Bien que nous ayons adopté le monde en constante amélioration de la conception assistée par ordinateur, il semblerait que le seul vestige du passé de l'ingénierie soit celui du dessin 2D.

Créons-nous des dessins pour ce qui est nécessaire dans le pipeline de production ou faisons-nous simplement des choses comme nous l'avons toujours fait?

Emplacement des dessins 2D

Notre réponse à la façon dont les dessins 2D s'intègrent dans le domaine de la conception se situe quelque part entre "se débarrasser d'eux!" et «Gardez-les là où ils sont.» Quiconque observe les changements qui ont eu lieu dans le monde de la fabrication se rend probablement compte que l'utilité des dessins 2D est considérablement minimisée d'année en année. Nous pouvons également comprendre que s'il semble y avoir une tendance à la baisse de l'utilité des dessins 2D dans le domaine de la conception, à un moment donné, nous atteindrons une asymptote, probablement supérieure à zéro.

À ce stade, les dessins 2D seront toujours pertinents et utiles à certains égards, mais le temps que nous passons à les perfectionner ou à communiquer des informations à travers eux sera aussi réduit que possible. Alors, où est cette asymptote et où les dessins 2D devraient-ils atterrir dans notre espace de conception maintenant?

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Ces dessins ont historiquement été utilisés pour communiquer l'énorme quantité de données au niveau des pièces. La plupart de ces données étant désormais communiquées via des modèles CAO, les seules données qui doivent être communiquées au niveau de la pièce sont considérées comme critiques. Les dessins 2D pour les pièces n'ont besoin que de communiquer des informations critiques sur une pièce qui peuvent être obtenues d'un simple coup d'œil. Trouver l'équilibre peut être fait en posant cette question: "Qu'est-ce qui prendrait plus de temps, en regardant le modèle CAO ou en regardant une fiche technique?" Si des données critiques peuvent être communiquées rapidement via un dessin 2D sans avoir à extraire un modèle CAO et à mesurer, alors cela devrait l'être. C'est là que se trouve l'équilibre.

En tant qu'ingénieur comme vous, trouver cet équilibre correctement pourrait entraîner une réduction significative du temps passé sur les dessins 2D. L'optimisation de notre flux de travail est tout sauf superflue, elle est bénéfique pour notre productivité.

Au niveau de l'assemblage, les dessins 2D se prêtent plus à une compréhension de base qu'à n'importe quel niveau d'analyse numérique. Pour un fabricant créant une pièce, les dessins 2D doivent affiner leur compréhension d'un assemblage. La plupart des machinistes modernes ne se réfèrent pas au tolérancement et au dimensionnement d’une fiche technique pour autre chose qu’une référence rapide, voire pas du tout. Ces données importantes sont désormais collectées à partir de la source d'origine, le modèle CAO. Au niveau de la pièce et de l'assemblage, les dessins 2D doivent uniquement inclure des informations qui améliorent la capacité de compréhension de l'utilisateur. Alors que ces dessins faisaient référence à la fabrication, ils ne sont plus que la référence à la compréhension. Ils sont devenus des aspects complémentaires d'une conception plutôt qu'imminents.

Avancer

Comprendre la place des dessins 2D peut nous aider à optimiser notre flux de travail. Les dessins ne disparaissent pas complètement, mais ne vous contentez pas de les créer, car c’est ainsi que cela a toujours été fait. Les flux de travail changent constamment, et bien que le dessin 2D puisse être quelque chose qui semble fondamental pour la conception technique, les capacités modernes de CAO et de fabrication changent cela. Dans dix ans, notre fabrication sera plus «bouton-poussoir» que nous ne pourrions l'imaginer. Nous devons anticiper cet avenir et nous concentrer sur l'innovation plutôt que sur la «tradition».

L'ingénierie n'a pas changé depuis la 3D, mais la fabrication est devenue numérisée.

Réduire le temps que vous passez sur les dessins 2D et le détourner pour passer plus de temps sur le modèle 3D signifie en fin de compte une meilleure conception. Séquentiellement, cela fait de vous un meilleur ingénieur.


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