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La conception générative d’Autodesk Fusion 360 a aidé un luthier à développer une nouvelle méthode de conception et de fabrication de violons électriques.

Les violons des musiciens professionnels sont des chefs-d’œuvre fabriqués à la main, nécessitant des semaines voir même des mois de travail par un luthier hautement qualifié (fabricant de violon). Les violons électriques peuvent être fabriqués à la main. Toutefois, c’est souvent des machines qui les produisent en masse dans des usines. Le luthier doué Kevin Baslé s’est associé à Autodesk pour créer un nouveau procédé de fabrication de violons électriques. La méthode qui en résulte utilise la conception générative d’Autodesk Fusion 360, et combine le meilleur du savoir-faire humain et de la technologie de fabrication numérique.

Baslé a conçu et fabriqué le violon DG (design génératif) grâce à l’aide d’ingénieurs du centre de technologie Autodesk à Birmingham, au Royaume-Uni. Baslé est un artisan authentique qui a fabriqué à la main de nombreux violons acoustiques et électriques. Chacun de ces violons a été fabriqué sur mesure et est unique. Il a commencé comme charpentier et menuisier professionnel, mais son intérêt pour la musique l’a finalement conduit à une carrière de lutherie. C’est une profession rare ; seuls quelques pays européens ont une école de lutherie.

La conception du violon acoustique est restée relativement inchangée depuis des siècles. Cependant, les violons électriques se sont considérablement développés ces dernières années à mesure que les technologies de fabrication ont mûri. Cela a permis aux violonistes d’exprimer leur propre et unique personnalité à travers la conception de leurs instruments. Les matériaux les plus courants pour la fabrication de violons électriques sont aujourd’hui le plastique, l’acrylique et la fibre de carbone. Kevin voulait revenir à l’utilisation du matériau qu’il connaissait le mieux, le bois, en tenant compte de son charme et de son caractère. Mais comment a-t-il pu équilibrer le coût et la jouabilité de l’instrument, tout en créant quelque chose de vraiment unique pour ses clients ?

Développer un nouveau processus de conception de violons

Une nouvelle approche était nécessaire. « Nous avons commencé à réfléchir à la modélisation d’un violon électrique à l’aide de l’IA, même si ce dernier n’a pas encore fait ses preuves dans l’industrie du violon », déclare Baslé. « Il devait fonctionner comme un instrument de musique bien sûr, mais le design pouvait être complètement différent, ce qui est une chose à laquelle nous n’avions jamais pensé auparavant. »

Essayer la conception générative était risqué pour un artisan traditionnel comme Baslé. Toutefois, Baslé voulait que l’expérience du violoniste reste inchangée. Il voulait également que le joueur puisse se procurer des accessoires standards des magasins de violon locaux, tels que le cordier, les chevilles d’accordage, la mentonnière et l’épaulière. « Je voulais que le joueur change d’accessoires en fonction de ce qu’il préfère, sans avoir besoin d’adapter son style de jeu », explique Baslé.

Explorer la conception générative d’Autodesk Fusion 360

Peter Storey, ingénieur de recherche chez Autodesk, a présenté à Kevin Fusion 360 et lui a montré comment la conception générative peut être utilisée de concevoir des violons électriques d’une manière complètement innovante. La première étape consistait à fournir aux algorithmes de conception générative des contraintes à prendre en compte. « Nous avons exploré le strict minimum nécessaire au fonctionnement d’un violon : les parties où les cordes et les accessoires standard s’attachent et les parties par lesquels le violoniste le tient normalement en jouant. Nous avons commencé à modéliser uniquement ces pièces dans Fusion 360 », dit Storey.

En ne conservant que les parties essentielles, l’algorithme de conception générative disposait d’une liberté maximale pour créer un design unique qui sera le plus léger possible. Cette méthode est également évolutive : chaque dimension peut être modifiée, ce qui permet d’obtenir un ensemble de contraintes de conception sur mesure, en fonction des préférences du violoniste visé.

Après avoir défini les contraintes, le moteur de conception générative de Fusion 360 a proposé une série de solutions qui imitent les formes et les lignes organiques qu’on retrouve dans la nature. Chaque solution de conception répondait aux exigences spécifiées par l’équipe ; parfois même de manière inattendue.

Un modèle favori a été choisi, et le processus de fabrication a été donc entamé. Storey a imprimé en 3D un premier prototype au centre technologique Autodesk à Birmingham pour s’assurer que le design choisi fonctionnait parfaitement avant d’aller plus loin. Peter a ensuite montré à Kevin comment le corps du violon pouvait être fraisé à partir d’un seul bloc de bois, et ce, grâce à une fraiseuse à commande numérique. À partir de là, c’est à Kevin d’ajouter les touches finales en y mettant ses compétences, ses outils et son œil artistique.

Concevoir sans contraintes

Contrairement aux violons acoustiques, la forme et le volume d’un violon électrique n’ont pratiquement aucun effet sur le son de l’instrument. Les joueurs de violon électrique disposent donc d’une liberté quasi illimitée pour concevoir leur violon. Cette qualité fait des violons électriques ; et des autres instruments de musique électriques, des instruments idéaux pour les logiciels de conception générative.

Le violon GD est une combinaison idéale de savoir-faire humain et de technologie avancée. La conception générative a créé ce design à partir d’un ensemble de paramètres définis par Storey et Baslé. Toutefois, la touche de l’artisan reste toujours nécessaire. « Bien que la forme du corps ait peu d’effet sur les paramètres acoustiques du violon électrique, sans l’expertise de Kevin, le son n’aurait pas la même qualité », déclare Storey. La main habile d’un luthier expérimenté est toujours nécessaire pour perfectionner l’instrument.

Storey a fraisé le corps du violon à l’aide d’une machine-outil à commande numérique à 3 axes pour prouver que Baslé pourrait utiliser une simple fraiseuse CNC de bureau pour fraiser du bois dans son atelier. La combinaison d’un puissant outil de conception générative, d’une fraiseuse CNC de bureau et d’un luthier expert constitue une manière complètement inédite de fabriquer un violon électrique. Ce flux de travail comble l’écart entre le long processus de fabrication artisanale des violons acoustiques et la production de masse qui offre peu de personnalisation au joueur individuel.

Fusion 360 a permis à Kevin de concevoir sans contrainte, tout en maintenant le coût de fabrication aussi bas que possible. Kevin affirme que « Fusion 360 est un outil professionnel important à avoir pour la fabrication de ce violon car c’est un logiciel abordable qui me permit de réaliser un produit fini de haute qualité, et de maintenir les coûts le plus bas possible ».

La transformation numérique dans toute sa splendeur

La conception générative de Fusion 360 a transformé une méthode vieille de plusieurs décennies destinée à la fabrication d’un instrument de musique populaire. Les industriels, les fabricants et les artisans cherchent de nouveaux moyens pour développer leurs activités grâce à la technologie numérique. Le violon GD est un excellent exemple de la manière dont les concepteurs peuvent repenser les produits traditionnels en exploitant la transformation numérique. De plus, le résultat final joue les plus belles des musiques.

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