Introduction
Objectifs
Dans ce travail, nous cherchons à montrer comment l'esquisse virtuelle peut être une aide pendant les phases avancées de conception de systèmes mécaniques. Le titre même de la thèse mérite quelques précisions :
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le terme esquisse est à rapprocher du terme disegno [CI01] qui est né pendant la renaissance en Italie. C'est l'arrivée du papier qui a permis aux peintres d'utiliser plus systématiquement l'esquisse comme outil de création et de préparation du travail. Ciaravino indique que « cet instrument qui entend cerner l'idée dès sa première manifestation (Alberti écrit que le dessin est un tracé uniforme conçu dans l'esprit, « prescriptio concepta animo ») et s'enrichit d'un nouveau potentiel intellectuel, sert bien les intentions des artistes : expliquer le rapport de la main et de la pensée et faire valoir une nouvelle réflexion théorique derrière chaque construction matérielle. Voilà comment le dessin devient disegnio. ». Le terme d'Alberti : « prescriptio concepta animo » nous semble très bien refléter ce qu'est un outil d'esquisse virtuelle ;
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La conception de systèmes mécaniques implique la prise en compte du mouvement des pièces. Ce point est celui qui différencie le plus notre travail des autres recherches sur l'esquisse virtuelle. Il faut alors chercher à simuler les déplacements, les efforts, les collisions entre les pièces, bref le comportement réel d'un mécanisme ;
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Les phases avancées de conception (conceptual design) sont les phases les plus critiques puisque dans ces phases la quasi totalité du coût du produit est définie. Par contre, les données du problème à traiter sont floues voir inexistantes. Il faut donc que les modèles choisis pour représenter l'esquisse soient eux aussi les plus simples possibles. Toute définition sur la géométrie contraint les autres champs de la conception intégrée (usinage, assemblage, ...). La tendance qui consiste à vouloir rapidement obtenir une belle géométrie de la pièce doit être évitée mais il faut cependant que la représentation soit compréhensible ;
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Aider le concepteur dans son travail, c'est essayer de savoir comment travaille celui-ci. De nombreux travaux permettent de nous éclairer. La notion de charge cognitive est très souvent mise en avant dans la compréhension des schémas par exemple. Un homme n'a en effet qu'une très faible capacité de traitement, toute surcharge cognitive doit donc être éliminée. Reste à savoir ce qui est considéré comme surcharge cognitive dans une tâche donnée. Des essais d'utilisation d'écran autostéréoscopique auprès de concepteur de chez Renault, ont prouvé, par exemple, un gain cognitif pour les tâches de résolution propres à la conception [CA01].