Fabrication générative : ou comment transformer la façon dont nous fabriquons tout, pour toujours

Chris Emery
16 octobre 2024
Fabrication générative : ou comment transformer la façon dont nous fabriquons tout, pour toujours

Par Chris Emery, cofondateur de CloudNC

Au cours de l'histoire, l'homme n'a jamais pu fabriquer tout ce qu'il voulait.

Il y a toujours des facteurs limitants : peut-être que les matériaux dont nous disposons ne sont pas assez solides, légers ou disponibles pour donner vie à certaines créations. Ou peut-être que les outils dont nous disposons ne sont pas suffisamment souples ou précis pour les réaliser - ou, plus simplement, que les humains chargés de les utiliser ne sont pas aussi habiles qu'ils le devraient.

Le résultat combiné de toutes ces limitations permanentes est un frein à la créativité humaine. Bien que nous puissions imaginer des créations fantastiques capables de nous transporter sur de grandes distances très rapidement, de résoudre des problèmes de production d'énergie ou simplement d'avoir l'air super cool, nous ne pouvons pas toutes les réaliser.

Ce problème est d'autant plus grave que la conception générative AI est désormais possible grâce à des outils tels que Midjourney. L'AI générative contribue à libérer la créativité du monde et permet aux personnes dépourvues de compétences traditionnelles en matière de conception (telles que le dessin et l'ébauche) de créer des images fantastiques et d'aspect professionnel, sans être limitées par les contraintes de la réalité.

Nous devons trouver un moyen de donner vie à ces projets de manière faisable et efficace. C'est peut-être déjà le cas.

La réponse : la fabrication générative

Dans le secteur de la fabrication, nous connaissons déjà le concept de conception générative.

Dans la conception générative, l'utilisateur décrit les exigences et les contraintes relatives à un composant (ces faces doivent se joindre ici avec un axe, telle force sera appliquée et le composant ne doit pas se casser, etc.) et le logiciel génère des conceptions pour ce composant afin de trouver celle qui présente le coût, le poids et l'impact environnemental les plus faibles, etc .

C'est très bien, mais chez CloudNC, nous voulons aller plus loin et faire passer ce concept au niveau supérieur.

Nous appliquons donc maintenant notre technologie de pointe pour créer un nouveau paradigme : celui que nous appelons la fabrication générative.

Qu'est-ce que la fabrication générative ? Il s'agit d'un logiciel qui ne se contente pas de générer des conceptions pour un composant : notre AI crée également la stratégie pour le fabriquer.

Dans la pratique, avec la fabrication générative, un utilisateur peut décrire un composant dont il a besoin et les contraintes qui s'imposent, et le logiciel crée des moyens de le fabriquer en tenant compte de ces restrictions (qu'il s'agisse de l'ordonnancement, des capacités des machines, de la puissance des broches, des outils disponibles, etc.

En fait, nous éliminons les limites humaines du processus - qu'il s'agisse du temps ou du niveau de compétence - et nous augmentons la capacité de chaque fabricant, partout, afin qu'il puisse dépasser les limites supérieures de ses capacités.

Qu'est-ce que cela signifie en réalité ? Avec la fabrication générative, il est non seulement possible de fabriquer tout ce qui est proposé par la conception générative, mais aussi de le fabriquer brillamment, en utilisant des techniques de production aussi efficaces que possible à tous égards (temps passé, utilisation d'outils, gaspillage, réduction de tous les autres facteurs limitatifs).

En effet, cela permet au monde de fabriquer ce qu'il veut, quand il le veut, de la manière la plus optimale possible, ce qui permet d'accroître considérablement l'innovation grâce à des boucles de prototypage plus étroites, de compenser la contraction de la main-d'œuvre et de réduire les pénuries de matériaux au niveau mondial, pour ne citer que quelques exemples.

Cela semble trop beau pour être vrai ? Eh bien, nous le mettons déjà en œuvre aujourd'hui, dans le cadre de la programmation de CAM .

CAM Assist: générer des solutions de fabrication

Le système CAM Assist de CloudNC crée des parcours et des stratégies d'usinage CNC pour les nouveaux composants. Elle génère des alternatives de programmation CAM , en trouvant la stratégie la moins coûteuse (en termes de variables clés du processus telles que le temps d'usinage et les coûts d'outillage).

La conception générative débloque des conceptions de composants qu'il serait impossible de concevoir manuellement. La fabrication générative, appliquée à la programmation CAM , permet de faire la même chose, puisque des programmes CAM complexes qui prendraient des semaines à programmer peuvent être générés presque instantanément.

Lorsqu'elles sont programmées correctement, les machines CNC sont capables d'un usinage extrêmement rapide : le meilleur programme pour une pièce peut être 10 fois plus rapide que celui qui est finalement utilisé. La contrainte est le temps - un programmeur de CAM n'a pas les heures de travail à consacrer à la mise au point d'une solution optimale qui fasse tout à la perfection ; au lieu de cela, il est généralement contraint de faire des compromis et de proposer une option fonctionnelle qui permettra au moins d'accomplir le travail.

L'optimisation rapide de ces programmes transformerait l'industrie de l'usinage - par exemple, en permettant la fabrication économique de pièces beaucoup plus complexes dans des lots de taille beaucoup plus réduite. Ce changement arrive à point nommé, car l'industrie s'oriente vers des lots de plus en plus petits et des conceptions de plus en plus complexes.

Nous constatons déjà les avantages de ce changement chez CloudNC, notamment lorsque notre technologie s'attaque à de nouveaux matériaux, tels que le titane, et leur applique des concepts d'usinage que les programmeurs humains n'ont jamais eu le temps ou l'envie d'essayer. Avec le temps, ces applications déboucheront sur des stratégies d'usinage révolutionnaires, améliorant considérablement notre capacité globale à fabriquer des pièces avec ce métal léger et résistant, mais difficile à usiner.

En réalité, l'humanité n'utilise qu'une fraction des capacités des machines CNC. Plus de 70 % des machines dans le monde sont actuellement à l'arrêt et celles qui fonctionnent ne le font qu'à une fraction de leur capacité réelle. Même après 50 ans, cette technologie n'en est qu'à ses débuts et est loin d'avoir atteint son plein potentiel.

La fabrication générative nous permettra de débloquer cette situation, en fournissant des composants de précision qui coûtent à peine plus que le matériau utilisé pour les fabriquer, et en transformant une industrie de plus de 300 milliards de dollars par an.

Qu'est-ce que cela signifie pour le propriétaire d'un atelier d'outillage d'aujourd'hui ? Eh bien, la fabrication générative sera utile à l'ensemble de votre entreprise : en améliorant les compétences de votre personnel, en réduisant les délais de mise sur le marché et en améliorant considérablement les techniques que vous pouvez utiliser pour fabriquer des produits encore plus géniaux.

En fin de compte, la fabrication générative signifie que les freins sont désormais levés.

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