Les meilleurs logiciels pour la rétro-ingénierie examinés par Artec 3D

3 nov. 2022
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RÉSUMÉ

Vous pouvez en apprendre beaucoup sur un objet en le démontant puis en le réassemblant. Ce processus est, au fond, identique à celui de la rétro-ingénierie. Si le démontage et le réassemblage peuvent vous apprendre ce que vous voulez savoir sur la façon dont un objet a été créé ou sur son fonctionnement – et, par conséquent, sur la façon dont remplacer, améliorer ou analyser des pièces –, il est toutefois essentiel d’obtenir des mesures précises des pièces. C’est là que le scan 3D entre en scène. La meilleure façon de créer des modèles CAO fiables à partir de données de scan 3D ? Utiliser les meilleurs logiciels de rétro-ingénierie. Voici donc notre sélection des meilleurs outils prêts à venir à votre rescousse.

Logiciels
Artec Studio, Meshmixer, Kit de métrologie Artec, Design X, Geomagic for SOLIDWORKS, SpaceClaim
Systèmes d’exploitation
Windows, macOS, Linux
Fourchette de prix
Gratuit à 18 000 €

Introduction

Best software for reverse engineering

Que faire pour analyser des pièces ou des outils existants et pour comprendre comment ils ont été fabriqués ? Comment se faire une idée claire du fonctionnement d'une machine ou d'un système ? La rétro-ingénierie est la réponse à toutes ces questions. Elle nous permet de démonter un objet pour voir comment il fonctionne – ou de trouver des façons d’améliorer l’objet ou d’en créer une copie. La rétro-ingénierie nécessite aussi souvent de numériser la géométrie précise d'un objet physique le plus rapidement et le plus fidèlement possible. Grâce aux technologies innovantes dont nous disposons aujourd'hui, nous pouvons procéder à la rétro-ingénierie de quasiment n’importe quoi : de la plus petite pièce industrielle bien spécifique à une structure plus grande ou une plateforme de construction.

Cette polyvalence de la rétro-ingénierie est cruciale pour l’amélioration des produits, la customisation et la reconstruction. Elle est largement utilisée dans la fabrication, l’aérospatiale et la construction automobile. La rétro-ingénierie comporte des tâches aussi diverses que la recréation ou la reproduction de pièces inaccessibles ou indisponibles, l’inspection d'objets pour le contrôle qualité ou l’évaluation du potentiel du produit d'un concurrent.

Comment fonctionne-t-elle ? Un processus de rétro-ingénierie typique consiste à mesurer un objet pour acquérir des données, puis à traiter ces données et à effectuer un travail de CAO plus avancé. Les rétro-ingénieurs modernes disposent d’une palette impressionnante d'outils pour faciliter leur travail, notamment de logiciels de rétro-ingénierie.

Examinons de plus près certains des meilleurs outils de rétro-ingénierie tout en examinant les différentes étapes de la rétro-ingénierie.

Acquisition et traitement des données pour la rétro-ingénierie

On pourrait écrire de nombreuses pages sur l’acquisition des données destinées à la rétro-ingénierie et sur la façon de procéder. Dans cet article, nous nous concentrerons sur les principales méthodes utilisées aujourd’hui : le scan 3D, la photogrammétrie, les machines à mesurer tridimensionnelles et la tomodensitométrie. Chacune de ces technologies a été choisie en fonction du secteur dans lequel elle est principalement utilisée ou de son application. Nous mentionnerons également les aspects temporels et financiers qui pourraient s’avérer importants.

L’ESSENTIEL

Si l’acquisition de données destinées à la rétro-ingénierie peut être effectuée aussi bien manuellement que numériquement, les méthodes les plus populaires sont le scan 3D, la photogrammétrie métrologique, les machines à mesurer tridimensionnelles et la tomodensitométrie.

Si vous voulez procéder à la rétro-ingénierie d’un produit ou d'une pièce finie, le scan 3D pourrait être votre meilleure option : c’est le moyen le plus rapide et le plus simple de transformer un objet physique en modèle CAO. Étant donné qu’un scanner 3D ne génère pas directement des modèles CAO (il produit des nuages de points ou des données de maillage), vous devrez recourir à des outils de modélisation pour la prochaine étape : un processus à moitié automatisé connu sous le nom de « scan vers CAO ». Lors de celui-ci, un logiciel professionnel transforme les données 3D en fichier CAO modifiable et prêt pour la conception.

Les mesures de surface précises fournies par un scanner 3D sont essentielles à ce processus. Les données du scan 3D vous aident à exploiter les connaissances acquises à partir d’un objet physique et à le représenter sous forme numérique le plus précisément possible. Les données acquises avec l’aide de scanners 3D professionnels prennent ensuite la forme d'un modèle 3D utilisable, qui reproduit la géométrie la plus complète d'un objet ou d’une scène.

Si les tomodensitomètres et les machines à mesurer tridimensionnelles sont souvent coûteux, difficiles à déplacer et nécessitent une longue formation, les scanners 3D sont tout le contraire. La rétro-ingénierie bénéficie grandement de cette rapidité, polyvalence et facilité d’emploi.

Parmi les diverses méthodes de scan 3D utilisées pour acquérir des nuages de points, le scan 3D optique est de loin le plus populaire. Le scan 3D optique est un processus non destructif qui capture numériquement et reproduit un objet en projetant une lumière structurée et des faisceaux laser sur celui-ci.

Les logiciels de scan disponibles aujourd'hui vont d’applis pour smartphone à des programmes intelligents d'imagerie 3D qui varient grandement en ce qui concerne les systèmes d’exploitation sur lesquels ils peuvent être utilisés, leur facilité d’emploi et leur prix. Quoi qu’il en soit, une des caractéristiques d’un bon logiciel est sa maîtrise rapide par l’utilisateur. En définitive, ce qui importe le plus, c’est que tout le travail que vous réalisez pour acquérir des données se traduise par des résultats de haute précision, à la résolution élevée et d’excellente qualité.

La photogrammétrie métrologique est une autre technique de mesure qui associe des photos prises sous différents angles pour créer un nuage de points 3D. Un kit de photogrammétrie métrologique devrait inclure des cibles (adhésives ou magnétiques), des barres d’échelle, des croix de référence et un appareil photo puissant. Utiliser un scanner 3D avec un kit de ce genre pourrait être une bonne solution si vous devez créer un modèle 3D hautement précis. Le nuage de points 3D créé grâce à la photogrammétrie peut être aligné avec le maillage 3D obtenu après le scan 3D de l’objet. C’est l’association des deux qui permet d'obtenir une précision plus élevée.

L’ESSENTIEL

Quelle que soit la technique de mesure, un logiciel convivial est primordial pour compléter avec succès le processus.

Logiciels

Artec Studio

PRIX
  • Essai gratuit de 30 jours
SYSTÈME D’EXPLOITATION

Windows

AVANTAGES
  • Algorithmes optimisés pour une précision et une vitesse maximales lors du scan
  • Excellents algorithmes de suivi de texture et de géométrie
  • Des primitives CAO peuvent être ajustées à votre scan
INCONVÉNIENTS
  • Un logiciel complet peut être nécessaire pour une palette exhaustive d'outils de rétro-ingénierie
Best software for reverse engineering

Une expérience agréable de scan 3D devrait être intuitive et faire gagner du temps. Lorsque vous traitez vos données dans Artec Studio, vous pouvez choisir soit le Pilote automatique, un mode intelligent qui accomplit le gros du travail à votre place, soit le Mode manuel si vous privilégiez la polyvalence et un contrôle total. Le Pilote automatique se charge du processus complet et amorce chaque étape tandis que le Mode manuel offre une flexibilité aux utilisateurs plus chevronnés. Artec Studio est spécialement conçu pour simplifier votre processus de rétro-ingénierie grâce à des fonctionnalités aussi avancées que les opérations booléennes, qui vous permettent de modifier les modèles avec des entités CAO et des maillages. L’outil révolutionnaire Surface automatique vous aide quant à lui à transformer des formes organiques en modèle CAO solide.

L’ESSENTIEL

Artec Studio offre toutes les fonctionnalités scan vers CAO essentielles pour la rétro-ingénierie et pour une palette complète d'outils de rétro-ingénierie. Vous pouvez l’associer à un logiciel complet comme Geomagic Design X.

Solution tout en un, Artec Studio vous fournit tous les outils pour créer, redimensionner et repositionner les formes solides primitives de votre maillage. L’utilisation de primitives CAO est un élément essentiel du scan vers la CAO : ces objets prêts pour la CAO peuvent correspondre à la géométrie de votre modèle et accélérer sa transformation en fichier CAO. En ajustant des primitives à votre modèle 3D dans le même logiciel que celui où vous avez acquis vos données, vous accélérez considérablement le processus d'ingénierie. Les primitives CAO d’Artec Studio propulsent sensiblement le processus de rétro-ingénierie. Grâce aux données géométriques clés extraites et sauvegardées dans n’importe quel format CAO populaire, vous pouvez exporter vos maillages et objets CAO dans Design X ou Geomagic for SOLIDWORKS en un seul clic.

Autodesk Meshmixer

PRIX
  • Gratuit
SYSTÈME D’EXPLOITATION

Windows, macOS

AVANTAGES
  • Abondance de tutoriels et de contenu d'utilisateur
  • Modifications approfondies et conviviales
  • Ajustement rapide du format
  • Outil Creuser fiable
INCONVÉNIENTS
  • Peut être trop avancé pour les débutants
  • Nécessite une carte graphique très puissante et des pilotes de carte graphique à jour
Best software for reverse engineering

Ce qui n’était initialement qu’un « outil de loisir » destiné aux amateurs de l’impression 3D est devenu un logiciel de pointe pour travailler avec les maillages : Meshmixer. Que vous vouliez nettoyer un scan 3D, préparer votre fichier pour l’imprimer en 3D ou effectuer des opérations complémentaires sur votre modèle dans le cadre d'un processus de rétro-ingénierie, Meshmixer a tout ce qu'il vous faut. Avec un peu de pratique, vous pourrez manipuler vos modèles à l’aide d'une grande variété d'outils. Glissez simplement vos fichiers dans la zone de travail, puis ajustez, découpez, nettoyez, réparez et mélangez vos modèles 3D.

Pour utiliser Meshmixer, nul besoin d’être un pro des technologies ni de connaître le logiciel de A à Z. Il vous faudra néanmoins un peu de temps pour explorer les fonctionnalités de base du logiciel et en tirer ainsi le plus parti. Grâce aux tutoriels Meshmixer disponibles en ligne, vous pouvez rapidement connaître toutes les nuances de la modification des maillages.

Kit de métrologie Artec

PRIX
SYSTÈME D’EXPLOITATION

Windows

AVANTAGES
  • Compatible avec des logiciels de pointe tels Geomagic Control X, PolyWorks et d’autres
  • Jusqu’à 2 micromètres de précision
INCONVÉNIENTS
  • Nécessite une compréhension basique du processus de photogrammétrie métrologique
Best software for reverse engineering

Système de mesure de coordonnées optique, le Kit de métrologie Artec s'intègre facilement à des processus de rétro-ingénierie, des tests ou des inspections. Une manière impressionnante d’utiliser le Kit de métrologie est d’associer ses résultats photogrammétriques aux données acquises à l’aide d'un ou de plusieurs scanners Artec 3D. Dans ce cas, la précision volumétrique peut atteindre 15 µ/m. Pour des objets aussi variés que des pièces mécaniques, des composants aéronautiques, des bateaux, des véhicules, voire des éoliennes, le Kit de métrologie peut constituer la solution de mesure parfaite si vous avez besoin de mesures à la précision impeccable ou de comparaisons avec des maillages 3D ou des entités CAO.

Travaux de conception CAO : un coup de maître

Votre prochaine étape dépend de l’objectif final de votre processus de rétro-ingénierie. Vous pouvez soit utiliser votre modèle directement pour la fabrication, soit continuer de l’analyser et de le transformer dans un logiciel de CAO prévu pour la rétro-ingénierie. Jetez un coup d'œil aux meilleurs logiciels qui vous permettront de terminer votre processus de rétro-ingénierie.

Geomagic Design X

PRIX
SYSTÈME D’EXPLOITATION

Windows

AVANTAGES
  • Logiciel unique combinant la CAO paramétrique avec le traitement des données de scan 3D
  • Possibilité d’ajouter de nouveaux composants à vos logiciels de CAO préférés via l’exportation vers SOLIDWORKS, Siemens NX, Autodesk Inventor, PTC Creo et Pro/Engineer
INCONVÉNIENTS
  • Le logiciel est assez onéreux mais à ce prix, vous obtenez la crème de la crème
Best software for reverse engineering

Geomagic Design X est la solution ultime pour transformer des données de scan 3D en modèles CAO basés sur des fonctions. Que vous deviez scanner un objet physique pour créer une nouvelle pièce ou sous-assemblage, ou remodeler complètement une pièce en tant que modèle paramétrique, cette plateforme remarquable a beaucoup à vous offrir. Geomagic Design X crée sans effort (et automatiquement) des plans, esquisses et fonctions à partir des données scannées.

L'interface utilisateur de Design X est aussi intuitive que celle de SOLIDWORKS, qui lui a servi de modèle. Un bandeau d’icônes situé dans la partie supérieure contient toutes les tâches nécessaires : Points, Polygones, Régions, Alignement, Esquisse, Surface exacte. À gauche, vous trouverez une liste des données que vous créez : points, polygones, surfaces et esquisses. La version 2022 de Geomagic Design X a apporté plusieurs nouvelles fonctions utiles, notamment divers outils d’esquisse, des améliorations aux outils de modélisation Lissage et Surface exacte, ainsi qu’un remplacement pour le maillage cible.

L’ESSENTIEL

Geomagic Design X est un logiciel de rétro-ingénierie complet salué par les professionnels. Cette association de la CAO basée sur des fonctions et du traitement de scans 3D vous permet de créer des modèles solides modifiables et compatibles avec des logiciels de CAO de pointe.

Geomagic for SOLIDWORKS

PRIX
  • Sur demande
SYSTÈME D’EXPLOITATION

Windows, macOS

AVANTAGES
  • Des assistants automatisés créent facilement des esquisses précises, des surfaces ou des modèles modifiables basés sur des fonctions
  • S’ouvre directement dans SOLIDWORKS
  • Comparaison 3D rapide et simple (par ex. d’un objet CAO et d’un maillage)
INCONVÉNIENTS
  • Trop avancé pour les novices
Best software for reverse engineering

L’objectif de ce plug-in professionnel conçu par 3D Systems est de vous aider à transformer facilement vos scans 3D en objets CAO modifiables. Modification du maillage, traitement d'un nuage de points et extraction automatique de fonctions : voici quelques-uns des outils utiles proposés par Geomagic for SOLIDWORKS pour créer à la vitesse de l’éclair des modèles 3D destinés à la rétro-ingénierie.

L’ESSENTIEL

Version condensée de Design X, Geomagic for SOLIDWORKS est compatible avec toute une série de scanners 3D populaires, crée rapidement des esquisses, surfaces ou pièces solides et modifiables basées sur des fonctions, et réduit le temps nécessaire pour construire des modèles 3D complexes.

De nombreux scanners 3D sont pris en charge par Geomagic for SOLIDWORKS. Vous pouvez donc facilement importer les données de scan existantes. Les données avec lesquelles vous vous retrouvez, qu'il s’agisse d'un maillage importé ou d'un nuage de points, peuvent servir à des travaux en aval réalisés à l’aide des algorithmes de rétro-ingénierie de Geomagic. Ce plug-in est parfait pour faire aisément face à des difficultés telles qu’une perte de données de conception, un manque de dessins CAO pour une pièce ancienne, ou la nécessité de recréer une pièce physique usée ou cassée.

SpaceClaim

PRIX
  • Sur demande
SYSTÈME D’EXPLOITATION

Windows, Linux

AVANTAGES
  • Réduction du temps de préparation des simulations
  • Modélisation 3D légère pour la rétro-conception de nouvelles pièces
INCONVÉNIENTS
  • Les simulations nécessitent beaucoup de puissance de traitement et le logiciel consomme beaucoup de mémoire
Best software for reverse engineering

Source de l'image : Ansys/YouTube

SpaceClaim est un logiciel autonome conçu pour aider les ingénieurs à créer des corps solides à partir de zéro. Très efficace avec les fichiers STL, SpaceClaim peut facilement peaufiner les scans comportant du bruit et modifier les éléments scannés dont vous n’êtes pas satisfait. Pour ceux qui manquent de temps pour se familiariser avec des logiciels de CAO sophistiqués ou traditionnels, SpaceClaim est une excellente solution car il vous dote d’outils tels que Skin Surface, une méthode d’ajout automatique de surface à une géométrie solide à partir de formes prismatiques ou authentiques. Vous pouvez ainsi reconstruire des données de surface à partir de scans très différents, peu importe leur intégrité. Vous pouvez également réduire le temps de préparation d’une simulation et vous concentrer à la place sur les résultats de celle-ci. Cette plateforme vous permet d’accélérer la préparation de la géométrie, de procéder plus rapidement à l’analyse et de gagner du temps avant la simulation.

Le prochain grand pas

Rien de tel que le scan 3D pour accélérer le processus de rétro-ingénierie. Grâce à lui, vous pouvez numériser n’importe quel objet en quelques minutes, le transformer en modèle 3D parfait et faire entrer dans le monde physique une version encore meilleure de celui-ci. Une précision extrême, une analyse de l'objet rapide comme l’éclair et votre capacité à apporter la moindre modification nécessaire : telles sont les raisons pour lesquelles le scan 3D est irremplaçable en rétro-ingénierie. L'utilisation des meilleurs logiciels de rétro-ingénierie combinés à des scanners 3D de pointe offre un atout de taille aux concepteurs de produits et aux fabricants.

Sommaire
ÉCRIT PAR:
varvara

Varvara Koneva

Journaliste technique
Baidu
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