La progettazione assistita da computer o CAD si riferisce all'uso di software per computer che supportano il processo di progettazione. Il software ci aiuta a creare, modificare, analizzare e migliorare un progetto. In altre parole, il CAD è un software che ci aiuta a progettare le cose.
Molte persone credono che la progettazione assistita da computer si riferisca solo ai disegni. In effetti, non è così. CAD si riferisce a qualsiasi uso di software per aiutare nel processo di progettazione.
Il software CAD sostituisce la stesura manuale con un processo automatizzato. Le persone che lavorano nell'architettura oggi hanno probabilmente utilizzato programmi CAD 2D o 3D. Coloro che lavorano nel MEP o nell'ingegneria strutturale hanno probabilmente utilizzato anche programmi CAD 2D o 3D. MEP sta per ingegneria meccanica, elettrica e idraulica
La progettazione assistita da computer semplifica il lavoro dei progettisti consentendo loro di creare, modificare e ottimizzare i progetti. MITs Impact Labs dice: Infatti con CAD, puoi creare qualsiasi cosa! OK, forse non del tutto, ma puoi fare molto. Ti fornisce capacità di visualizzazione che fanno valere ogni sforzo che fai per impararlo. ( Immagine: Impactlabs.mit.edu )
La più grande azienda manifatturiera ed elettronica d'Europa, Siemens, fa il seguente commento:
La progettazione assistita da computer è l'uso di programmi per computer per creare rappresentazioni grafiche bidimensionali o tridimensionali di oggetti fisici.
Visualizzazione multidimensionale di progettazione assistita da computer
Possiamo ruotare i diagrammi bidimensionali o tridimensionali. Pertanto, possiamo osservarli da diverse angolazioni. In effetti, possiamo vedere dall'interno guardando verso l'esterno. I progettisti utilizzano un plotter o una stampante speciale per i rendering di progetti professionali.
Di Nicola LK Opera propria , CC BY-SA 3.0 , Link
Le persone usano la progettazione assistita da computer per la progettazione di circuiti. Il software può utilizzare blocchi di sistema per identificare quali componenti sono necessari. Può anche tracciare lo schema elettrico.
Alla gente piacciono i programmi CAD perché possono cambiare idee di progettazione diverse in modo rapido e semplice.
Dopo aver progettato qualcosa, possiamo costruirlo e testarlo virtualmente. In altre parole, possiamo determinare se funzionerà. Alle aziende piace perché riduce i costi di modifica dei prototipi e l'acquisto di parti. Pertanto, ottengono più chilometri da ogni dollaro speso.
Un numero crescente di professioni utilizza programmi di progettazione assistita da computer. Gli esempi includono artisti, disegnatori, ingegneri e architetti.
Il concetto di progettazione di forme geometriche per oggetti di progettazione geometrica assistita da computer (CAGD) è molto simile al CAD.
Un compressore rotativo, per gentile concessione della Ariel Corporation. Modellato e renderizzato in Solid Edge, un programma CAD di proprietà di Siemens. ( Immagine: plm.automation.siemens.com )
Gamma di sistemi di progettazione assistita da computer
Oggi esiste un software di progettazione assistita da computer per tutte le principali piattaforme di computer. Ad esempio, esistono per Mac OS X, Unix, Windows e Linux. L'interfaccia utente in genere è incentrata su un mouse che teniamo con la mano. Sono inoltre disponibili penne e tavolette grafiche per la digitalizzazione.
Con alcuni sistemi CAD è possibile utilizzare occhiali stereoscopici per visualizzare modelli tridimensionali.
Secondo Techopedia :
La maggior parte delle università statunitensi non richiede più lezioni per la produzione di disegni a mano utilizzando goniometri e compassi. Invece, ci sono molte classi e diversi tipi di software CAD.
Vantaggi della progettazione assistita da computer
Migliore visualizzazione: del prodotto finito, dei sottoassiemi e dei componenti di un sistema CAD accelera notevolmente il processo di progettazione.
Migliore precisione: le persone che utilizzano software CAD lavorano in modo più accurato. In altre parole, fanno meno errori.
Più semplice: i programmi CAD offrono una documentazione di progettazione più solida e semplice, comprese le geometrie e le dimensioni, le distinte base, ecc.
Riutilizzo: il software offre un facile riutilizzo delle migliori pratiche e dei dati di progettazione.
Autodesk Inventor, uno dei primi dieci programmi CAD oggi sul mercato. Consente ai designer di creare animazioni, istantanee e video esplosi con un pannello della storia basato sulla sequenza temporale per gestire tutto. ( Immagine: Autodesk.co.uk )
Tipi di progettazione assistita da computer
Esistono molti tipi di CAD, che coprono una vasta gamma di usi. Tuttavia, in ogni caso, la progettazione dei loro componenti virtuali richiede un approccio diverso.
All'estremità inferiore dei sistemi 2D, ci sono diversi sistemi gratuiti e open source. In altre parole, ci sono molti programmi disponibili gratuitamente che possiamo modificare e ridistribuire.
Questi programmi forniscono un approccio al disegno senza tutte le complessità relative alla scala e al posizionamento sul foglio di disegno richiesto dal disegno a mano. Durante la creazione della bozza finale, il progettista può apportare modifiche.
Wireframe 3D
3D Wireframe è un'estensione del disegno 2D. Il progettista deve inserire manualmente ogni linea nel disegno. Il prodotto finito non ha proprietà di massa ad esso associate. Ad esempio, non è possibile aggiungere funzioni, come i fori, direttamente ad esso.
Il modello 3D Wireframe è un bordo o una rappresentazione scheletrica di un oggetto della vita reale. I modelli sono costituiti da linee, punti, archi, cerchi e altre curve che definiscono le linee centrali oi bordi degli oggetti.
Solidi muti 3D
Con 3D Dumb Solids , il designer crea cose in un modo simile alle manipolazioni di oggetti del mondo reale. Puoi aggiungere cilindri, prismi, sfere e altre forme geometriche 3D di base al progetto. Puoi anche portarli via come se stessi tagliando o assemblando oggetti del mondo reale.
I progettisti possono anche generare viste proiettate 2D dai modelli.
I sistemi più esclusivi offrono funzionalità per incorporare caratteristiche più ergonomiche, estetiche e organiche nei progetti.
Con un programma di progettazione assistita da computer, puoi visualizzare dove posizionare le merci sugli scaffali dei supermercati e di altri negozi. Puoi spostarli e persino guardarli da diverse angolazioni.
Storia della progettazione assistita da computer
Dr. Patrick J. Hanratty
CAD iniziò nel 1957 quando il Dr. Patrick J. Hanratty sviluppò Pronto. Pronto è stato il primo sistema di programmazione a controllo numerico commerciale al mondo. In effetti, oggi i designer affermano che il Dr. Hanratty è stato il padre del CAD/CAM.
Ivan Sutherland
Ivan Sutherland, del Lincoln Laboratory del MIT, progettò il blocco da disegno nel 1960. Sutherland dimostrò i principi di base e la fattibilità del disegno tecnico utilizzando un computer.
Inizialmente, i sistemi CAD erano semplicemente sostituzioni di tavole da disegno. I progettisti hanno ancora lavorato in due dimensioni per creare disegni tecnici.
Anche così, con questi primi sistemi, era più facile modificare e rivedere il proprio lavoro. Inizialmente, questi sistemi erano estremamente costosi. Pertanto, solo le grandi e ricche aziende li avevano.
Tuttavia, nel tempo, il software e l'hardware CAD sono diventati più convenienti per le aziende di medie dimensioni. Mezzi convenienti all'interno dei budget della maggior parte dei consumatori. In questo caso, i consumatori sono le imprese.
Le funzionalità wireframe 3D sono state sviluppate negli anni '60. Nel 1969, Syntha Vision ha rilasciato Magi, il primo programma di modellazione solida disponibile in commercio.
NURBS
L'uso del modello matematico NURBS in computer grafica per generare e rappresentare curve e superfici è emerso nel 1989 su workstation Silicon Graphics. NURBS sta per N on-Uniform R ational B asis S pline.
CAS Berlin ha sviluppato un NURBS interattivo per personal computer NRBS nel 1993.
CAD basati su motori parametrici
Nel 1989 T-Flex ha introdotto i CAD basati su motori parametrici. Con la modellazione parametrica, i parametri definiscono il modello.
Se modifichi i valori delle dimensioni in un punto, le modifiche si verificano automaticamente nelle altre dimensioni. Cambiano per preservare il modo in cui tutti gli elementi del design si relazionano tra loro.
I sistemi MCAD (m echanical c omputer a ideddesign) hanno introdotto il concetto di vincoli che consentono al progettista di definire le relazioni tra i diversi componenti dell'assieme.
I designer hanno iniziato a utilizzare un approccio dal basso verso l'alto. In altre parole, quando le parti vengono prima create e poi assemblate.
Sistemi CAD oggi
Oggigiorno le persone utilizzano ampiamente i sistemi CAD. In effetti, li utilizziamo in tutti i settori. Questi sistemi una volta funzionavano solo in costose workstation che utilizzavano sistemi operativi UNIX. Tuttavia, oggi sono disponibili immediatamente per l'uso su PC, laptop, tablet e smartphone.
La modellazione tridimensionale è la norma oggi. In effetti, esiste anche nelle applicazioni per il pubblico in generale. Gli esempi includono la modellazione di edifici tridimensionali in Google Maps, la pianificazione del giardino e l'interior design.
Per i dipendenti di molti settori, il CAD è parte integrante del lavoro che svolgono. In effetti, alcuni di essi non sarebbero in grado di funzionare nel nostro attuale ambiente aziendale senza i sistemi CAD.
Secondo toptenreviews.com :
Tale ubiquità in una vasta gamma di settori garantisce la longevità e la necessità del software CAD nel mondo odierno guidato dalla tecnologia.
La Ford Motor Company ha iniziato a stampare in 3D parti di automobili da progetti assistiti da computer.
Video Cos'è il CAD?
Se chiedi alle persone a caso cosa significa CAD, pochissimi risponderanno con la progettazione assistita da computer. Questo video spiega come la progettazione 3D del computer aiuta le persone ad affrontare i problemi da tutte le angolazioni.