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CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN
El proceso CAD
CAD ayuda en primer lugar a definir planos que representan el objeto a producir : el operador trabaja frente a una pantalla gráfica, con teclado alfanumérico, y equipado con un lápiz óptico o una tableta gráfica; el diseñador define lo que quiere hacer, eligiendo sus comandos de un menú que consiste en la lista de operaciones posibles en un momento dado. Los objetos así diseñados se representan en dos dimensiones (2D) o en tres dimensiones (3D), con apariencia en modo cableadosuperficie, volumen, o en forma de sólidos con su textura.
Después de haber diseñado un componente, o un producto completo, el operador le indica a la computadora que lo guarde en una base de datos donde se registran y describen los subconjuntos ya diseñados con miras al posible uso de las formas previamente estudiadas, luego de establecer variantes, escalado, etc., en una nueva estructura. Cuando el aspecto y las características del objeto (volumen, centro de gravedad, resistencia, etc.) resultan satisfactorias, un plotter automático conectado al ordenador que gestiona la pantalla traza los planos del producto: pieza mecánica, avión, automóvil, circuito electrónico, plano de un edificio…
De CAD a CAD/CAM
La especificidad de CAD es reunir las habilidades que existen en los campos más diversos y extraer de ellas una metodología lo más general posible. CAD implica la existencia de un diálogo real entre el hombre y la computadora, estando la riqueza de este diálogo directamente condicionada por la de las herramientas disponibles.
La necesidad de pasar de la etapa de diseño a la etapa de fabricación dio lugar a la fabricación asistida por ordenador (CAM). Esta se puede definir como el conjunto de técnicas que permiten la automatización de las diferentes fases de la fabricación de un objeto manufacturado. Cada fase de fabricación utiliza los resultados de la fase anterior. De este modo, los resultados del diseño asistido proporcionan los datos necesarios para probar y simulación como el control numérico de máquinas herramienta, o incluso el de robots. El conjunto de esta cadena constituye lo que se denomina diseño y fabricación asistidos por ordenador (CAD/CAM).
Aplicaciones CAD y CAD/CAM
El CAD nació dentro de los grandes programas militares americanos en los años 50. Luego penetró en la aeronáutica civil, el automóvil, la industria informática, la arquitectura, la ingeniería civil… Reservado durante mucho tiempo a las grandes industrias, sólo capaces de implantar y rentabilizar un potente pero costoso herramienta, se ha ido extendiendo paulatinamente a las medianas y pequeñas empresas, dondequiera que se ejerza el arte de la ingeniería, con la aparición de estaciones de trabajo de alto rendimiento y a un precio accesible. Su desarrollo estuvo condicionado en gran medida por el de laCiencias de la Computación y su periferia, gráficos de computadora interactivos en particular.
los industrias mecanicas constituyen un campo de aplicación privilegiado para CAD y CAD/CAM En efecto, el diseño de piezas complejas se realiza en pantalla, utilizando software de cálculo en 2 (2 D) y 3 dimensiones (3 D), que pueden asociarse a programas de cálculo estructural . En el otro extremo de la cadena, las máquinas herramienta de control numérico (fresadoras, tornos, etc.) mecanizan las piezas a partir de los datos producidos durante la fase de diseño. Lo mismo se aplica a los trabajos de chapa, donde el objeto final a menudo se realiza mediante conformado: CAD/CAM permite determinar con precisión las dimensiones de las chapas planas que se utilizarán, optimizando así los costes de producción. En el campo de los plásticos, las técnicas CAD/CAM se han vuelto insustituibles para el diseño de moldes.
Originalmente un desarrollo técnico, CAD se convirtió rápidamente en un activo importante para las empresas en la competencia económica. Se refleja en particular en una mayor creatividad de las oficinas de diseño, capaces de «barrer» un máximo de soluciones en muy poco tiempo y, por lo tanto, identificar más rápidamente las mejores respuestas a un problema dado. Por su parte, CAD/CAM permite ganancias significativas de productividad y una rápida reconfiguración de la línea de producción, lo que da como resultado talleres flexibles capaces de seguir los desarrollos del mercado o responder a demandas diversificadas.
