Cet article est une traduction de la présentation donnée par Richard Gebhard, président d’Assembly Technology Inc. au Solid Edge University 2013. Il présente une stratégie de modélisation robuste pouvant en ordonnée (historisée) « résister » à de nombreuses modifications de son arbre de fonctions. Richard Gebhard l’a nommé « a Resilient Modeling Strategy » que nous traduisons en “stratégie de modélisation robuste”.
Introduction
Tout concepteur qui suivra cette méthodologie ou “stratégie de modélisation robuste” devrait être capable d’améliorer considérablement la stabilité de ses modèles sans faire de compromis sur les intentions de conception.
De plus, cette méthode permet de mettre en place une liste de point de vérification du modèle pour valider la conception.
Cette méthode est indépendante du logiciel CAO utilisée : Solid Edge, Solid Works, Catia, NX, etc.
Editer un modèle historisé
Tout modèle est robuste… jusqu’à ce qu’on essaie de le modifier ! La promesse de la modélisation historisée et paramétrique (ordonnée dans Solid Edge) est de pouvoir modifier simplement et rapidement une pièce. Hélas en pratique ce n’est bien souvent pas le cas.
La première étape consiste à réapprendre l’arbre de construction et essayer de trouver les paramètres cachés, les cotes, les variables de matrices, etc. Un des principaux problèmes est que la modification qui doit être apportée à la pièce aujourd’hui n’a pas forcément été prévue lors de la conception de la pièce.
La deuxième étape, effectuer le changement, risque de détruire ou modifier involontairement le reste de la pièce.
La dernière étape consiste donc à vérifier la totalité de la pièce.
Cette problématique est inhérente à la méthode de modélisation : beaucoup de concepteur modifie l’arbre de conception, ajoute des fonctions les unes sur les autres, jusqu’à ce que la mise en plan ou le 3D affiche les bonnes côtes. Quand vient la première modification, l’outil est critiqué car les fonctions ne se reconstruisent pas correctement ! La plupart des concepteurs détestent les solides morts, mais bien souvent nous devons recommencer toutes la pièces car l’arbre de construction est trop complexe, inexploitable, ou incompréhensible car réalisé par quelqu’un d’autre.
C’est là que la stratégie de modélisation robuste intervient.
Une définition de la stratégie de modélisation robuste
RMS, pour Resilient Modeling Strategy, dont une traduction personnelle est « stratégie de modélisation robuste » est basée sur le principe qu’un arbre de construction doit et peut créer une pièce modifiable, simple et réutilisable.
Cela veut dire que si cette stratégie est suivie par tous, chaque modèle devient modifiable et réutilisable de manière simple par quiconque connait cette méthodologie. C’est un modèle qui ne se repose pas sur l’intuition de chaque concepteur, mais sur une séquence de fonction structurée.
Regardons un premier exemple.
Le résultat est identique visuellement. Mais en rejouant l’arbre de construction, nous constatons que les différences sont nombreuses. Observons la construction « à l’intuition », sans méthodologie particulière et notons quelques erreurs classiques. Nous montrerons ensuite quel peut être le danger de cet arbre en effectuant une simple modification du rayon d’un congé.
Un contre-exemple
Dès le départ, une erreur classique : les congés sont ajoutés bien trop tôt à l’arbre de construction
Le risque est que les fonctions suivantes s’attachent sur ces congés, ces arêtes tangentes…
Notez la forme complexe à l’intersection du demi cylindre et du congé :
Calcul complexe, lent, avec de grand risque d’erreur
Notez que 2 congés de la même taille ont été créés séparément. Nous aurions pu les créer dans une seule fonction.
Observez que les congés de 4mm viennent complètement modifier la forme de la nervure !
Ici, le concepteur tombe dans le piège qu’il s’est tendu plus haut : l’extrusion s’appuie sur une arête d’un congé.
Finalement, les perçages sont centrés sur l’arête d’un congé, qui est lui-même un congé d’une extrusion basée sur un autre congé, 2eme fonction de l’arbre !
Imaginons maintenant que le concepteur reçoit un ordre de modification demandant de modifier le rayon du premier congé : de R4 à R4.1.
Modification simple et rapide : le congé est la 2eme fonction, facilement trouvée et modifiée…
La pièce est lancée en fabrication (et le plan ??), mais elle ne se monte pas correctement dans l’assemblage ! Pourquoi ?
La distance entre les perçages s’est modifiée à cause du congé !
Une relation inattendue entre le rayon du congé et l’écart entre les perçages a provoqué la modification de cette distance.
Chaque fabricant a une histoire similaire…
Un exemple
Regardons maintenant la même pièce, réalisée avec la méthode robuste RMS.
La première fonction détermine la position, le diamètre et la hauteur des perçages.
Notez que chaque cote placée est une dimension de fabrication / conception.
Notez que l’extrusion ne dépasse pas du corps.
Chaque fonction de détails s’appuie sur une fonction Core, mais aucune fonction de détails ne s’appuie sur une autre fonction de détail !
Notez l’utilisation de « Remplacer face », un outil puissant, robuste et sous exploité
Jusqu’à cet instant, chaque fonction est prismatique : aucun congé, toutes les arêtes sont complètement définies par une cote ou une relation géométrique.
Dans ce modèle nous avons choisi de réaliser des congés qui ne mangent pas toute la face de départ, laissant une face de 0.02mm, invisible à tous sauf au programme de CAO. Dans beaucoup de cas, laissez ce petit détail négligeable rend beaucoup plus robuste les recalcules de la pièce
Les congés sont les dernières fonctions de l’arbre.
La pièce est évidemment identique au premier exemple. Mais on voit dès le départ que sa modification va être plus simple et surtout, plus prévisible et donc robuste.
La deuxième partie “stratégie de modélisation robuste” détaille les différentes étapes d’un arbre de construction « RMS ».
La troisième partie “stratégie de modélisation robuste” concerne l’application d’une stratégie similaire en technologie synchrone
Traducteur : Nicolas Bernard
Auteur : Richard Gebhard