CAD/CAM

CAD/CAM produktuen fabrikazioa, garapena eta diseinua hobetzeko ordenagailuak erabiltzen dituen prozesua da. Informatikaren teknologia modu egokian erabilita, produktuak azkarrago, doiago eta merkeago ekoizten dira.

Ordenagailuz lagundutako diseinu-sistemak (CAD, Computer Aided Design) produktu jakin baten ezaugarri gehienak, edota guztiak, jasotzen dituen ereduak sortzeko erabil daitezke. Ezaugarri horiek osagai bakoitzaren neurria, ingurua eta forma izan daitezke, adibidez, eta bi eta hiru dimentsioko marrazkietan gorde daitezke.

Neurriari dagozkion datuak sistema informatikoan sartu eta gorde ondoren, diseinatzaileak erraztasun handiagoz erabil eta alda ditzake diseinuaren ideiak, produktuaren garapenean aurrera egiteko. Horrez gainera, zenbait diseinatzaileren ideiak erabil eta txerta daitezke, datu horiek sare informatikoetan barrena bidal baitaitezke, eta beraz elkarrengandik urrun dauden diseinatzaile eta ingeniariek taldean lan egin dezakete. CAD sistemek produktu baten funtzionamendua simulatzeko aukera ematen dute. Proposatutako zirkuitu elektroniko batek aurreikusita bezala funtzionatuko ote duen egiaztatzea ahalbidetzen dute, edota zubi bat aurreikusitako zama jasateko gai izango den eta baita ontzi diseinatu berri batetik tomate-saltsa behar bezala isuriko den.

CAD sistemak ordenagailuz kontrolatutako fabrikazio-ekipoekin konektatzen direnean CAD/CAM (Computer Aided Manufacturing) sistema integratua osatzen dute. Ordenagailuz lagundutako fabrikazioak abantaila handiak ditu fabrikazio-ekipoak kontrolatzeko ohiko metodoekiko. Gehienetan, CAM ekipoekin operatzailearen hutsak saihesten dira eta eskulanaren kostua murrizten. Baina etengabeko doitasunak eta aurreikusitako ekipoaren erabilera optimoak are abantaila handiagoak dakartza. Esate baterako, hortzek eta ebakitzeko tresnek gehiago irauten dute eta gutxiago hondatzen dira, eta beraz, fabrikazio-kostuak are gehiago murrizten dira. Horren aurrean aipatu behar da, ordea, kapital handiagoak behar direla horrelako sistemak antolatzeko, eta langile gutxiagorekin produktibitatea mantendu ahal izateak eragin txarrak izan ditzakeela gizartean.

Sorrera 
Pierre Bézier frantziarrak, Arts et Métiers Paris Tech eskolako ingeniariak, asmatu zituen CADen oinarriak 1966an, UNISURF programaren bitartez, 1968an patentatu zuena.

Geroago, 1982an, Autodesk enpresak AutoCAD softwarea asmatu zuen. Software honek mundu osoan ospe handia du, editatzeko ahalmenagatik; batez ere, arkitektoek, ingeniariek, diseinatzaile industrialek eta horrelako langileek erabiltzen dute. Dena den, AutoCAD programaz aparte, beste hainbat software ere asmatu dira, baina hala eta guztiz ere, AutoCADek jarraitzen du erabiliena izaten.

CAD softwarearen hasiera 

Hasiera batean, bakarrik X eta Y norabideetan egin ahal ziren geometriak (hau da, bi dimentsiotan, 2D); horrek esan nahi du ordenagailuz egin ahal ziren diseinuak paper batean egindako diseinuak bezalakoak zirela. Geroago, Z dimentsioa ere gehitu zen, horrela piezak hiru dimentsiotan egitea ahalbidetuz (3D).

Paperetik ordenagailura pasatzeak izan zituen abantailen artean, hauek dira aipagarrienak:
 Ordenagailua paperaren ordezkoa bihurtu zen, horrela espazioa eta denbora aurreztuz. Hasiera batean, zintak erabiltzen ziren CAD artxiboak gordetzeko, eta denborarekin teknologia garatuz joan da, gaur egun erabiltzen diren disko gogorretara heldu arte.
 Produktuak zehaztasun eta abiadura handiagoarekin diseinatzen dira.

Gure egunotan, CAD programak nahitaezkoak bihurtu dira edozein industrializazio-prozesutan. Gainera, badaude hainbat fabrikazio-prozesu, CAD softwarerik gabe egin ezin direnak; adibidez, prototipoak era azkarrean egitea, kontrol dimentsionala etc.

Erabilera 
CAD softwarea hainbat aplikaziotarako espezializatu ahal da; esate baterako, asko erabiltzen da ordenagailuen bitartezko animazioan, baita pelikulen efektu berezietan, publizitatean eta abarretan. Industria askotan ere erabiltzen da produktu fisikoak diseinatzeko, softwareak kalkuluak egin ahal baititu forma eta tamainarik egokiena aurkitzen laguntzeko.

Ingeniaritzan ere sarri erabiltzen den programa da, hainbat produkturen diseinuan, gero CADen bitartez analisiak (estatikoak eta dinamikoak) egiteko eta fabrikazio-prozesurik egokiena aukeratzen laguntzeko.

Horrez gain, efektu fisiko garrantzitsuak simulatzeko ere erabiltzen da (analisi termikoa, mekaniko-estrukturala, elektrostatikoa, elektromagnetikoa, fluidoen analisia, etab.), baita perdoi estruktural desberdinak zehazteko fabrikazio-prozesu ezberdinetan ere.

CAD softwarearen abantailak 
CAD erabiltzeak dituen abantailen artean hauexek daude: kostu txikiago izatea produktuen garapenean, produktibitate handiagoa, produktuaren kalitatearen hobekuntza eta merkatura heltzeko denbora laburragoa behar izatea. Izan ere,
 CADek amaierako produktuaren, azpimultzoen eta osagaien bisualizazio hobea izateak diseinu-prozesua bizkortzen du;
 zehaztasun handiagoa bermatzen du, erroreak txikituz;
 diseinuaren dokumentazioa (geometriak eta dimentsioak, materialen zerrenda, etab) era errazago batean izatea bermatzen du;
 diseinuen datuen berrerabilera bermatzen du.

CAD software ezagun batzuk 
Fibersim: Diseinu konplexuetan erabiltzen da, produktu berritzaileak diseinatzeko.

NX: Programa batean zerbitzu gehien ematen dituena da, produktuak diseinatzeko erabilia.

SDE: Garraioen segurtasun-sistemak diseinatzeko erabiltzen da.

Solid Edge: Produktuak diseinatzeko software sinplea, baina oso azkarra.

Syncrofit: Ingeniaritzan erabilia, muntaia konplexuak eta estruktura aeronautikoak diseinatzeko.

ANSYS: Efektu fisikoen simulazioa egiteko, elementu finituen programaren bitartez. Adibidez, F1 (bat formula) lehiaketan erabilitako softwarea da, autoaren erantzuna kalkulatzeko.

Coventorware: Efektu fisikoen simulazioa ere egiten du, elementu finituak eta beste hainbat programa erabiliz.

Efektu fisikoak aztertzeko, beste hainbat software daude. Horietakoak dirak dira:

MemElectro (elektrostatikarako), MemMech (diseinu estruktural eta termomekanikoak), CoSolve-EM (diseinu elektromekanikoa), MemPZE (diseinu piezoelektrikoa), DampingMM (marruskadura eta elastikotasuna aztertzeko), MemETherm (dilatazio termikoa), MemPZR (piezoerresistentzia), MemHenry (induktantzia) eta MemOptics (difrakzio optikoa).

Erreferentziak

Bibliografia 
 https://www.plm.automation.siemens.com/es/plm/cad.shtml
 http://iecon02.us.es/ASIGN/SEA/MEMS4_CAD.pdf
 https://blogingenieria.com/software-ingenieria/ansys-campeones-formula-1/
 https://cadcamcae.wordpress.com/2007/04/13/%C2%BFque-es-el-cad-v1/

Ikus, gainera 
 Ordenagailuz lagundutako diseinu
 Ordenagailuz lagundutako fabrikazio

Kanpo estekak 

Softwarea
Hezkuntza Programako artikuluak
Hezkuntza Programa/Informazio eta Komunikazioaren Teknologia