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Le besoin de récupérer la géométrie d’un produit physique existant, est de plus en plus fréquent. C'est le cas notamment lorsque les produits n’existent que sous une forme physique, ou lorsque les produits sont très anciens et que l’entreprise de dispose pas d’historique informatique de sa conception (conception à la planche à dessin ou conception sur un ancien système 2D), ou enfin dans sertains secteurs industriels où les processus de validation de formes de style passent par la réalisation d’une maquette physique.
Le « reverse engineering » est une solution qui consiste à reconstruire un modèle 3D à partir des mesures réelles prises sur une forme existante. Une fois reconstruit, ce modèle 3D pourra être modifié, intégré à un ensemble ou une étude, permettant une approche de maquette numérique globale.
Réservé, il y a quelques années, aux grands donneurs d’ordres, le «reverse engineering» est aujourd’hui présent dans beaucoup de domaines d’activités:
- L’innovation : les solutions techniques brevetées existantes peuvent être récupérées en CAO, la numérisation une fois traitée peut être analysée, testée et améliorée.
- L’esthétisme : beaucoup de conceptions de produits font appel à des designers et sont conçus à partir de sculptures ou d’une maquette (bijoux, jouets, parfum, packaging, œuvres d’art). L’utilisation d’une maquette physique permet de mieux appréhender le style et l’ergonomie des produits. Une fois la forme acceptée par l’équipe projet, elle est transférée en CAO pour la finalisation de l’étude.
- Le design : des maquettes à l’échelle 1 sont utilisées pour valider le style. C’est le début du processus de conception du véhicule et bien souvent le styliste modifie ces maquettes en cours d’étude et demande que les modifications soient épercutées au niveau des surfaces de style en CAO.
- L’outillage : lors de la mise au point de la fabrication d’un outillage (emboutissage, moule) il arrive fréquemment qu’il soit nécessaire de modifier localement l’outillage par usinage. Il est donc impératif de mettre à jour les modèles CAO afin de onserver une cohérence entre l’outillage et sa définition numérique pour une future utilisation et en minimisant les futures mises au point.
- Le contrôle : certaines pièces avec des formes complexes issues de processus industriels eux aussi complexes (emboutissage ou injection plastique), tels que les capots de voiture ou les tableaux de bord, sont difficilement contrôlables par des moyens classiques. Une pièce numérisée par un capteur donne un nuage de points qui peut être superposé à la définition d’origine en CAO et permettre la visualisation des écarts de positionnement.
Il existe beaucoup d’autres domaines d’applications que ce soit dans l’industrie mécanique, le médical, l’architecture, ou même la communication.
La digitalisation est la première étape du processus de "reverse engineering"
Les technologies de «reverse engineering» sont de plus en plus accessibles grâce à l’évolution des moyens de digitalisation et des solutions CAO.
Plusieurs technologies de matériels peuvent être utilisées pour permettre la récupération des formes et des dimensions d’une pièce physique, et notamment deux grandes familles de capteurs:- Les capteurs à contact : utilisés principalement pour le contrôle de pièce.
- Les capteurs sans contact: utilisés pour l’obtention de nuages de points denses. (voir: OptiNum de Noomeo). Ces capteurs utilisent généralement un laser ou une lumière blanche et font appel à un système de mesure basé sur le principe de la triangulation. Une autre technologie, également utilisée dans l’industrie, est la tomographie, utilisant des rayons X. Ce système analyse la structure interne de la pièce et permet d'en obtenir une numérisation complète externe et interne.
Le marché utilisant ces techniques est encore peu développé et devrait connaître un essor constant dans les prochaines années. Les informations issues de la digitalisation de la pièce réelle le sont sous forme de nuages de points denses en 3D, à partir desquels il faudra reconstruire des surfaces en CAO.
La solution Reverse Engineering de CATIA
Les solutions de Dassault Systèmes spécialisées pour le Reverse Engineering permettent de répondre aux différentes étapes de ce processus industriel.
- Digitalized Shape Editor (DSE):
DSE est un module permettant la récupération et le traitement des nuages de points denses. Ce module rassemble toutes les fonctions nécessaires pour visualiser, éditer et manipuler de façon simple et rapide des nuages de points denses pouvant aller jusqu’à 10 millions de points. La récupération des informations digitalisées peut se faire suivant différents formats, neutres (*.asc,*.stl) ou propriétaires (Steinbichler *.ac, Gom *.g3d, KREON *.grk, HYSCAN *.hym). DSE dispose de fonctions puissantes de traitement du nuage de points, permettant de supprimer des points parasites ou de conserver uniquement les zones souhaitées. Toutes les fonctions création de courbes sont disponibles pour définir les frontières des futures surfaces, en vérifiant la qualité de celles-ci, leurs conditions de tangence et de courbure.
- Quick Surface Reconstruction (QSR):
QSR est un module unique sur le marché, permettant à la reconstruction semi-automatique ou automatique des surfaces à partir de nuages de points. Les différentes fonctions de QSR vont permettre de :
- créer automatiquement des courbes frontières par reconnaissance de la géométrie digitalisée (changement de courbure importante, angles vifs)
- créer automatiquement des surfaces par reconnaissance des formes canoniques (plan, sphère, cylindre, cône), présentes dans le nuage. Afin d’affiner les résultats de calcul, il est possible de forcer certains paramètres tels que les rayons ou les axes.
- créer automatiquement des surfaces de formes quelconques par « remplissage » respectant les critères souhaités par rapport au nuage de points et les conditions de tangence et courbure spécifiées. Le nombre de frontières n’est pas limité et l’utilisateur maîtrise à tout moment les paramètres de définition utilisés. Les fonctions d’analyse permettent enfin de valider le travail effectué par le contrôle des continuités entres les surfaces et l’analyse des écarts entre les surfaces reconstruites et le nuage de point de départ. Les outils offerts par les solutions CATIA V5 permettent aujourd’hui d’intégrer dans une maquette virtuelle tous les types de produits numérisés, de capitaliser l’existant des entreprises, de raccourcir des délais de conception de produits complexes et cela, dans tous les domaines d’activités.
L'offre de Keonys en matière de "Reverse Engineering"
Keonys vous propose les offres suivantes pour outiller et déployer un processus de Reverse Engineering en utilisant les solutions de Dassault Systèmes:
- le scanner 3D Optinum de Noomeo. En savoir plus.
- des Formations sur l'ensemble des solutions de Reverse Engineering de Dassault Systèmes et de ses partenaires, en formation initiale ou en mise à jour.
- notre expertise méthodologique pour vous aider à définir une méthodologie productive et efficace sur vos processus d'analyse par éléments finis, d'optimisation de conception, de mesures d'écarts et d'usinage.
