Vous allez acheter ou mettre à jour un logiciel et vous vous demandez:
- Quel matériel choisir ?
- Quelle sera la productivité de l'utilisateur ?
- Comment communiquer avec les sous-traitants ou les donneurs d'ordres ?
- Quelle évolution attendre d'un logiciel ?
Dans un monde informatique en perpétuelle évolution, vous ne pouvez vous permettre de
remettre en cause vos investissements chaque année. Alors, adhérez aux standards. En
voici quatre:
| ordinateur | IBM PC ou compatible |
| environnement graphique | Windows |
| formats d'échange | IGES , DXF, Universel , Lotus WKS, RTF |
| langage de développement | C++ |
Avant de passer commande d'un logiciel de CAO, vérifiez sa conformité aux standards.
Pour vous convaincre tout à fait, lisez ce document.
La conception et fabrication assistée par ordinateur est désormais un outil
couramment utilisé pour pratiquement toutes les applications industrielles. Par exemple,
grâce à la CAO pour l'ingénierie du bâtiment, le bureau d'étude chargé de la
conception et des plans d'études et de réalisation de l'ouvrage simule les chargements
normalisés neige-vent. Ces calculs n'ont pas besoin d'être sous-traités à un bureau
extérieur. On peut ainsi mener simultanément études, dimensionnement par le calcul et
l'établissement des prix. Le dimensionnement du bâtiment est ainsi rapidement obtenu et
le devis du chantier s'établit sur des bases justes. Le cahier des charges est respecté
et la composition du prix est parfaitement justifiée et justifiable.
La figure ci-dessus situe l'outil de Calcul Assisté par Ordinateur CAO dans la
réalisation d'un projet de bureau d'étude. A partir des années 80, les outils de
DAO/CAO/FAO ont fait leur apparition en même temps que les stations de travail . Les
stations de travail constituent des ordinateurs dotés de puissantes possibilités de
calculs et de visualisations graphiques dont la vocation est d'être utilisé par une
seule personne à la fois.
Les premières stations de travail étaient chères, de l'ordre de plusieurs centaines de
milliers de francs voire plusieurs millions pour des systèmes complets. Seules les
grandes entreprises pouvaient investir dans ces techniques. La chute des prix des
ordinateurs a considérablement élargi le nombre d'utilisateurs de ces outils.
Les logiciels de Dessin Assisté par Ordinateur DAO connaissent un tel essor que les
planches à dessins des bureaux d'études sont en passe de devenir des pièces de musée.
Ce marché s'est largement développé, même sur micro-ordinateur. Le logiciel de
référence sur micro est AutoCad commercialisé par la société allemande Autodesk. Une
version complète AutoCad coûte quelques dizaines de milliers de francs mais de très
nombreuses sociétés proposent des produits concurrents beaucoup moins chers (moins de 5
000F). Ainsi DesignCad (USA) avec ses produits DesignCAD-2D et 3D vend des milliers
d'exemplaires par mois.
En revanche les logiciels de CAO dédiés au calcul des structures sont beaucoup moins
répandus et beaucoup plus chers.
Les calculs de structure font presque tous appel à une méthode numérique dite méthode des éléments finis, qui présente l'avantage d'une quasi-universalité d'application. Cette technique consiste à discrétiser la structure mécanique à étudier par des éléments simples (triangles, parallélépipèdes, ...) qui épousent les formes géométriques de la structure. La résolution des équations issues des modèles Éléments Finis ne peut être réalisée que sur ordinateur compte tenu de la complexité et de la taille des problèmes ainsi générés. Des logiciels de calcul de structure, souvent appelés "codes de calculs", ont été développés dans les années 60/70 et ont connu un réel essor dans le monde industriel dans les années 80. Les premiers codes de calculs généraux sont nés dans les grands organismes publics ou para-publics de recherche. Les méthodes numériques appliquées aux problèmes industriels font aussi l'objet de recherche dans les universités. Ainsi SAP et ADINA sont sortis de l'Université de Berkeley et du Massachussets Institute of Technology (MIT). Il n'y a plus actuellement de création de grands codes de calcul généraux, les universités qui développent des codes de calcul portent leur effort sur des points très spécialisés pour des applications industrielles particulières. La diffusion de tels codes est ainsi limitée à des laboratoires de recherche, elle ne peut être que marginale.
Les grands codes de calcul ont été conçus pour les ordinateurs les plus puissants du moment bien qu'une certaine diversification soit apparue avec l'introduction des stations de travail à la fin des années 80. Toutefois leur utilisation reste chère. Les redevances annuelles de licence sont de l'ordre de quelques dizaines de milliers de francs par an. Certaines sociétés ont choisi d'implanter des versions sur IBM PC; mais ces produits sont plutôt conçus comme produits d'appel pour les versions complètes. Néanmoins dans les années 80, certaines sociétés ont profité de la montée en puissance des IBM PC pour commercialiser des logiciels de calcul dignes de ce nom sur micro-ordinateur. Mais l'écriture de ces logiciels n'a pas été nécessairement conçue avec deux objectifs qui deviennent nécessaires dans les années 90, à savoir la prise en compte d'interfaces graphiques normalisées et la compatibilité avec les standards d'échange de données de CAO.
Le micro-ordinateur IBM PC est né en 1981 et très vite de nombreux compatibles ont été disponibles sur le marché. Les premiers micros fonctionnaient avec un processeur Intel 8086 fonctionnant à 4.7MHz et à peine 64Ko de mémoire. En 1994, un "micro" avec un processeur Intel Pentium fonctionnant à 100MHz avec 8048Ko de mémoire et un écran couleur haute définition coûte beaucoup moins cher qu'un IBM PC de 1981. Cinq générations de processeurs ont vu le jour et la dernière avec le Pentium permet aux micros actuels d'être plus puissants que les meilleurs ordinateurs d'il y a 10 ou 15 ans. Ainsi un micro avec processeur Pentium calcule 10 000 fois plus vite que les premiers micros. Il est certain que compte tenu de l'ampleur du marché et des efforts de développement sur l'architecture micro, ce type d'ordinateur ne peut pas disparaître. En outre, plus aucune société ne contrôle le marché micro de manière dominante, pas même IBM. Le micro est devenu un standard de fait dont les évolutions ne seront que peu sensibles à des modifications de politique commerciale d'une seule entreprise.
Actuellement, le micro représente la solution la plus économique : le Mips (Million of instructions per second, c'est-à-dire une unité de vitesse de l'ordinateur) est moins cher sur micro que sur station de travail ou que sur de grands systèmes. Il est donc plus économique d'acheter plusieurs micros qu'un seul gros système.
Microsoft a développé le système d'exploitation pour l'IBM PC avec son fameux MS DOS installé à plusieurs dizaines de millions d'exemplaires dans le monde. En 1986, Microsoft et IBM ont commercialisé un nouveau système d'exploitation OS/2 pour essayer d'imposer un nouveau standard et mieux contrôler le marché de la micro. IBM a même créé une nouvelle gamme de micros, la gamme PS/2 avec l'architecture dite MCA, une exclusivité d'IBM. Mais pour les raisons invoquées ci-dessus, cette évolution n'a été que faiblement suivie. Depuis Microsoft a repris le développement de MS DOS qui en est en 1994 à sa sixième version depuis 1980. IBM développe également de nouveaux micros sur la base de l'architecture classique de l'IBM PC.
L'IBM PC a longtemps été critiqué pour sa difficulté d'utilisation. Apple avec son ordinateur Macintosh avait clairement établi une supériorité sur l'IBM PC, car Apple a conçu une interface graphique qui facilite les échanges de données pour l'utilisateur grâce en particulier à la souris. Une interface utilisateur graphique ("GUI, Graphic User Interface" en anglais) vient en complément du système d'exploitation. L'interface graphique offre une prise en main plus rapide et intuitive des possibilités offertes par un ordinateur. Ce type d'interface est devenu de rigueur pour tous les logiciels faisant appel à des graphiques, et donc la DAO/CAO tout spécialement.
Microsoft avait tenté de proposer un environnement similaire avec Windows avec 1985. Mais ce n'est véritablement qu'en 1990 que Microsoft avec Windows 3.0 a profondément amélioré l'utilisation de l'IBM PC. En 1992, 10 millions d'ordinateurs sont déjà équipés avec Windows. En 1993 déjà, 60% des ordinateurs PC sont vendus avec une Windows pré installé directement au montage. Actuellement, de plus en plus d'ordinateurs seront vendus avec interface graphique. Windows vient très en tête pour les interfaces graphiques, dépassant largement Apple Macintosh et X-Window (Stations de travail sous le système d'exploitation UNIX). Windows connaît un tel succès que la plupart des sociétés créant des logiciels pour PC commercialisent à partir de 1991 des versions pour Windows (Microsoft bien sûr mais aussi ses concurrents comme Borland, Lotus et WordPerfect). Certains logiciels disponibles jusqu'à présent sur station de travail seulement sont écrits à nouveau pour Windows.
Dès 1991, les ventes de logiciels écrits pour Windows ont connu une progression spectaculaire de 151%, alors que le marché de l'informatique en général était peu soutenu. Actuellement, tous les éditeurs de logiciels de bureautique proposent des versions pour Windows.
Cette domination de Windows sur les autres systèmes d'exploitation va en s'amplifiant avec la sortie de Windows NT en 1993. Windows NT, version 32 bits plus performante que Windows, est disponible également sur les stations de travail utilisant les nouveaux processeurs RISC tout en étant compatible avec l'actuel Windows. Dès 1994, le nombre d'ordinateurs équipés de Windows a dépassé 100 millions. Le lancement de Windows95 rend désormais ce système d'exploitation incontournable (60 millions d'exemplaires installés dès 1996).
L'avantage pour le développeur de logiciels de travailler avec Windows est que l'environnement Windows se charge de gérer le clavier, l'écran, la mémoire et les imprimantes. Les milliers de configurations possibles sont automatiquement détectées et prises en compte sans que le développeur n'ait besoin de se soucier du matériel utilisé. Cette philosophie de développement est inspirée de X-Window créé au MIT et utilisable sous le système d'exploitation UNIX. Par ailleurs l'utilisation d'une interface graphique doit être prise en compte très tôt dans l'élaboration d'un logiciel et la conversion pour l'environnement Windows d'un logiciel fonctionnant sous MS DOS coûte cher et prend du temps.
Le choix de l'architecture IBM PC et de l'environnement Windows garantit la pérennité de l'investissement pour la société qui développe un produit ainsi que pour le client qui achète un logiciel. De telles garanties sont uniques dans le monde informatique et n'existent pas sur le marché des stations de travail .
La profusion des logiciels de DAO n'a été rendue possible qu'avec l'émergence de normes relatives au format des fichiers contenant les informations de dessins. En effet les dessins ayant souvent pour vocation d'être échangés entre bureaux d'études, il est impératif que des logiciels différents puissent communiquer entre eux grâce à des formats d'échange de données normalisés. Aux USA le "National Bureau of Standard" propose la norme IGES, qui est de très loin la norme la plus suivie par les concepteurs de logiciels à la fois sur micros et stations de travail. Le format DXF proposé par AutoDesk est plus couramment utilisé sur micro mais se limite aux échanges de type dessin. En France l'AFNOR propose la norme SET, qui même en France est moins répandue que la norme IGES. La norme internationale STEP ne sera pas stabilisée avant la fin des années 90.
Les formats d'échange de données sont plutôt centrés sur le dessin et peu, voire pas du tout, sur les données Eléments Finis nécessaires au calcul de structures. Les extensions des normes pour inclure des données du type Éléments finis sont encore récentes, ce qui n'est pas le cas pour les formats de dessins de DAO. IGES et SET permettent d'inclure des données Éléments Finis mais le format IGES sera préféré à la norme SET car IGES est beaucoup plus courant.
Un autre format utilisé car plus complet que la norme IGES pour les données du type Éléments Finis, est le format "Universel" créé par la société SDRC. Ce format est fréquemment employé comme interface pour des codes Éléments finis car leur lecture est assez simple.
Pour ces raisons, le logiciel ICAB offre des possibilités d'échanges de données selon les formats IGES, DXF et Universel.
Les choix retenus pour garantir l'investissement des clients et de la société ICAB pour le développement de ses logiciels marquent la volonté de suivre au mieux les standards industriels. Il s'agit :
- du matériel IBM PC ou compatible, l'ordinateur le plus répandu dans le monde,
- de l'interface utilisateur graphique Windows, distribuée à des dizaines de millions d'exemplaires qui domine le marché des années 90.
- des formats d'échange de données IGES, DXF, les plus utilisés en CFAO, et Universel, très complet et largement diffusé pour le calcul de structure.
- des notes de calcul que vous pouvez imprimer directement, éditer sur tout traitement de texte ou tableur, y compris avec MicroSoft Office/Word.
- du développement du code de calcul dans le langage de programmation C++ . Toute l'organisation des programmes a été orientée pour utiliser pleinement le langage C++.