Les logiciels de fabrication assistée par ordinateur (FAO) sont des applications conçues pour faciliter le contrôle et l'automatisation des processus de fabrication. Le logiciel de FAO nécessite l'utilisation des systèmes informatiques pour planifier, gérer et contrôler les opérations de production en relation avec l'usinage. Il est utilisé pour convertir les conceptions de CAO en instructions machine, qui peuvent ensuite être exécutées par différents types de machines CNC. Le logiciel de FAO permet d'accroître l'efficacité, la précision et l'automatisation de la fabrication, tout en réduisant les délais et les coûts associés à la production.
Les logiciels de CAO se concentrent principalement sur la création, la modification, l'analyse et l'optimisation d'une conception. Ils permettent aux ingénieurs, aux architectes et aux concepteurs de créer des modèles 2D ou 3D détaillés d'objets physiques, allant de simples pièces à des assemblages complexes. Les logiciels de CAO incluent des outils permettant de dessiner, de visualiser et de simuler la conception afin de s'assurer qu'elle répond aux spécifications et aux critères de performance requis. L'objectif principal de la CAO est de faciliter des processus de conception précis et efficaces, ce qui permet une meilleure visualisation, collaboration et itération de la conception avant qu'elle ne passe à la production.
Les logiciels de FAO, quant à eux, se concentrent sur l'exécution des processus de fabrication basés sur les conceptions créées en CAO. La FAO convertit les modèles de CAO en instructions machine qui sont comprises et exécutées par les équipements de fabrication tels que les machines CNC, les imprimantes 3D et les bras robotiques. La FAO traite des aspects pratiques de la production, notamment la génération de trajectoires d'outil, la configuration des machines et l'optimisation des processus. Le logiciel de FAO permet de concevoir des pièces fabriquées avec précision et efficacité, en tenant compte de facteurs tels que les propriétés des matériaux, les contraintes d'usinage et les délais de production.
Les logiciels de FAO permettent un contrôle et une automatisation précis des équipements de fabrication, tels que les machines CNC, garantissant ainsi une production précise et cohérente de pièces et de composants complexes. En convertissant des conceptions de CAO détaillées en instructions machine exécutables, les logiciels de FAO rationalisent les flux de travaux de la conception à la production, ce qui réduit les risques d'erreurs et le gaspillage de matériaux. Les logiciels de FAO comprennent également des fonctionnalités de simulation et d'optimisation pour tester et affiner les trajectoires d'outil avant la production, ce qui améliore l'efficacité et réduit les coûts. La possibilité d'automatiser et d'optimiser les processus de fabrication améliore non seulement la productivité, mais permet également aux fabricants d'atteindre des normes de qualité plus élevées et des délais d'exécution plus rapides.
Souvent appelé usinage, ce processus consiste à retirer de la matière d'un bloc initial ou d'une coulée de brut pour fabriquer le produit final. Ce processus nécessite souvent l'utilisation de fraiseuses, de tours ou de machines plus complexes.
La fabrication additive est un processus de création de pièces par superposition de couches de matériaux. Il existe de nombreux processus précis sous l'égide de la fabrication additive (site Web É.-U.), mais tous nécessitent un logiciel de FAO.
Une fois les trajectoires d'outil créées, le logiciel de FAO crée le code CN (site Web É.-U.) utilisé pour piloter la machine CNC. Le code adapté à une machine précise peut tirer parti de configurations et d'options spéciales.
Les logiciels de FAO garantissent que les processus de fabrication sont exécutés avec un haut niveau de précision, en convertissant les conceptions de CAO détaillées en instructions machine précises. Cela permet une production cohérente des pièces et des composants, ce qui réduit la variabilité et améliore la qualité.
Le logiciel de FAO automatise divers aspects du processus de fabrication, tels que la génération de trajectoires d'outil et la configuration des machines. Cette automatisation réduit les interventions manuelles, accélère les cycles de production et minimise les temps d'arrêt.
Le logiciel de FAO minimise le gaspillage de matériaux et réduit le temps nécessaire à la production. Cela permet de réaliser d'importantes économies de coûts en termes de matériaux et de main-d'œuvre. En outre, la possibilité de simuler et de tester les processus avant la production permet de déterminer et de résoudre les problèmes potentiels en amont, ce qui réduit encore davantage les coûts et les retouches.
Les logiciels de FAO permettent aux fabricants de s'adapter rapidement aux changements d'exigences. Ils offrent la flexibilité nécessaire pour modifier et mettre à jour facilement les instructions des machines en fonction des nouvelles itérations de conception ou des changements dans les besoins de production.
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Autodesk Fusion for Manufacturing offre des outils avancés aux entreprises qui souhaitent se développer et investir dans des machines et des processus de production plus complexes. Plus précisément, il prend en charge l'impression 3D avec des plastiques et des métaux. Cela inclut le frittage laser sélectif et la FSL (fusion sélective au laser), pour la création de nouvelles pièces et la fabrication hybride. Fusion for Manufacturing fournit également de puissants outils pour optimiser les processus d'impression 3D. Ces outils incluent l'orientation automatique des pièces, les structures de support et les paramètres basés sur les matériaux, ce qui améliore la productivité et réduit le gaspillage.
Les utilisations sont nombreuses, qu'il s'agisse de fabriquer des pièces usinées à billettes haute résistance ou bien des moules et des matrices servant à produire des coques en fibre de verre pour une large gamme de carrosseries de voiture.
Que ce soit pour la fabrication à base de tôles ou pour l'adaptation de moulages aux limites de tolérance, les logiciels de FAO sont largement utilisés dans les machines industrielles.
La fabrication additive et la fabrication soustractive sont utilisées pour fabriquer des implants dentaires, des prothèses et même des pièces de remplacement des articulations.
Dans le domaine de l'aéronautique, la FAO sert à fabriquer des pièces à tolérance stricte (site Web É.-U.) et à haute résistance, ce qui implique souvent l'utilisation d'aluminium et de titane usinés sous forme de billettes.
– Konrad Nerc, directeur général, Nerc Precision Engineering
– Phil Law, fondateur et directeur général, PEMBREE
– Wiley Davis, fondateur et directeur général, Go Fast Campers
Les origines de la FAO remontent aux années 1950 et 1960, avec l'introduction des systèmes de commande numérique (CN). Ces premiers systèmes nécessitaient l'utilisation de cartes perforées ou de bandes magnétiques pour faire fonctionner les machines-outils. Au cours de cette période, l'idée d'utiliser des ordinateurs pour gérer les équipements de fabrication a commencé à prendre de l'ampleur, ouvrant la voie au développement de systèmes de FAO plus avancés.
Dans les années 1970 et 1980, l'introduction des microprocesseurs et des ordinateurs personnels a révolutionné la technologie de FAO. Le développement des machines CNC a intégré des ordinateurs directement dans les équipements d'usinage. Le logiciel de FAO s'est imposé comme un outil spécialisé pour convertir des modèles de CAO en instructions machine. Bien que les premiers systèmes de FAO aient été exclusifs et limités, ils ont marqué une avancée significative dans l'automatisation de la fabrication.
Dans les années 1990 et 2000, les logiciels de FAO ont rapidement progressé avec une meilleure puissance de traitement informatique et des interfaces graphiques. Ils sont devenus plus conviviaux et riches en fonctionnalités, permettant une optimisation des trajectoires d'outil, la simulation et l'usinage multi-axe. L'intégration avec les systèmes de CAO s'est améliorée, ce qui facilite la transition de la conception à la production.
Récemment, les logiciels de FAO ont évolué en intégrant des technologies avancées telles que l'intelligence artificielle, l'apprentissage automatique et l'infonuagique. Ces innovations ont amélioré l'efficacité, la précision et l'adaptabilité des systèmes de FAO. Les progrès constants de la technologie FAO permettent d'améliorer les pratiques de fabrication, en renforçant la productivité, la durabilité et la compétitivité de l'industrie.
L'une des principales contributions des logiciels de FAO à la durabilité est leur capacité à optimiser les processus de fabrication, réduisant ainsi le gaspillage de matériaux et la consommation d'énergie. En générant des trajectoires d'outil efficaces et en automatisant la production, les logiciels de FAO utilisent les ressources plus efficacement, minimisent l'utilisation excessive de matériaux et réduisent l'empreinte carbone associée à la fabrication. Le logiciel de FAO prend également en charge la fabrication de précision pour des produits de meilleure qualité qui entraînent moins de retouches et de déchets. Cela permet de préserver les ressources et de prolonger le cycle de vie des équipements de fabrication en réduisant l'usure. De plus, la possibilité de simuler et de tester les processus avant la production permet aux fabricants de déterminer et de traiter rapidement les impacts environnementaux potentiels, favorisant ainsi des pratiques plus durables.
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Les logiciels de FAO (site Web É.-U.) permettent de créer un ensemble d'instructions pour différentes machines. Souvent, ces instructions se présentent sous la forme d'un code G ou d'un langage de codage similaire qui indique à la machine ce qu'elle doit faire, où aller et comment s'y rendre. Ce langage n'est pas très convivial pour les humains, et le logiciel de FAO agit comme un médiateur entre la façon dont les humains travaillent et la façon dont une machine reçoit des instructions. Ce cadre de base peut s'appliquer à diverses applications, notamment le fraisage, le tournage, le fraisage/tournage, l'usinage de précision, la fabrication, la robotique et la fabrication additive.
Le coût d'un logiciel de FAO peut varier considérablement. Les solutions d'entrée de gamme restent abordables, mais il n'est pas rare que les logiciels de FAO spécialisés atteignent ou dépassent les 25 000 $ US. Les anciens logiciels de FAO sont également soumis à des frais de maintenance liés aux mises à jour annuelles. La plupart des solutions de FAO entraînent d'autres dépenses cachées, comme l'acquisition de post-processeurs pour les machines CNC (site Web É.-U.). Autodesk Fusion représente une option à la fois complète et économique qui permet d'accéder à l'ensemble de notre gamme de produits de fabrication à partir de 2 000 $ par an et d'accéder à une bibliothèque de post-processeurs gratuits entièrement personnalisables. Par ailleurs, il n'y a aucuns frais de maintenance supplémentaires.
Généralement, on utilise les logiciels de fabrication assistée par ordinateur pour créer des trajectoires d'outil. Ces opérations, qui portent bien leur nom, définissent la trajectoire que prendra l'outil de coupe lors de l'enlèvement ou de l'ajout de matériau. Des paramètres précis tels que la vitesse de coupe, la vitesse de broche, le type de mouvement, l'enjambement, l'abaissement, etc., sont définis dans le logiciel de FAO pour s'adapter à l'application particulière de l'utilisateur, que l'ordinateur utilise pour générer la trajectoire d'outil réelle. Ensuite, le postprocesseur convertit les données de trajectoire d'outil en code CN que la machine peut comprendre.
Les logiciels de FAO présentent plusieurs avantages par rapport au code manuscrit ou à la programmation conversationnelle (au niveau du contrôle). Tout d'abord, il est possible de créer des trajectoires d'outil complexes qui seraient impossibles à écrire à la main à l'aide d'un logiciel de FAO. Il s'agit notamment des mouvements d'outil complexes que l'on trouve dans les parcours d'ébauche à haut rendement qui utilisent des algorithmes de calcul élevés ou des mouvements d'outils complexes créés à partir d'une géométrie de pièce complexe. Les logiciels de FAO (site Web É.-U.) comme Autodesk Fusion sont associés au modèle de CAO, de sorte que les modifications apportées au modèle mettent automatiquement à jour la trajectoire d'outil, ce qui permet de gagner du temps et de réduire les retouches. La FAO permet également de créer des programmes pendant qu'une tâche est en cours d'exécution sur la machine, ce qui augmente la productivité globale.
Oui, Autodesk Fusion (site Web É.-U.) comprend une suite complète de logiciels de FAO pour la programmation de diverses machines CNC. Autodesk Fusion Manufacturing dispose d'une interface moderne et de conseils utiles intégrés pour faciliter l'apprentissage de la programmation et l'utilisation de la FAO. C'est une excellente option peu coûteuse pour commencer à automatiser vos processus d'usinage et de programmation.
Oui, Autodesk Fusion peut générer du code G pour de nombreuses machines CNC grâce à sa grande bibliothèque de postprocesseurs. Le code G (site Web É.-U.) est un langage utilisé par de nombreuses machines CNC pour fonctionner et par lequel les programmeurs et les opérateurs transmettent des instructions à la machine. Bien que cela puisse sembler désuet, la génération de code G est une partie importante du flux de travaux de programmation pour la plupart des machinistes d'aujourd'hui.
La CAO/FAO offre des avantages significatifs dans le processus de fabrication en rationalisant le flux de travaux de la conception à la production. Les logiciels de CAO permettent de créer des conceptions précises et détaillées, tandis que les logiciels de FAO convertissent ces conceptions en instructions machine précises, pour une fabrication automatisée et optimisée. Cette intégration transparente améliore l'efficacité, réduit les erreurs et minimise le gaspillage de matériaux, tout en diminuant les coûts de production. Les systèmes de CAO/FAO permettent également de créer rapidement des prototypes et de faciliter les modifications, ce qui améliore la flexibilité et l'innovation dans le développement de produits.
Les logiciels de FAO sont utilisés par un large éventail de professionnels et d'industries de la fabrication et de la production. Les principaux utilisateurs sont les suivants :
