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CAD (von engl. computer-aided design [kɔmˈpjuːtɐ ˈeɪdɪd dɪˈzaɪn], zu Deutsch rechnerunterstütztes Konstruieren) bezeichnet die Unterstützung von konstruktiven Aufgaben mittels EDV zur Herstellung eines Produkts (z. B. Auto, Flugzeug, Bauwerk, Kleidung).
Welche Tätigkeiten unter den Begriff CAD fallen, wird in der Literatur verschieden behandelt. In einem engeren Sinn versteht man unter CAD das rechnerunterstützte Erzeugen und Ändern des geometrischen Modells. In einem weiteren Sinn versteht man darunter sämtliche rechnerunterstützten Tätigkeiten in einem Konstruktionsprozess, einschließlich der geometrischen Modellierung, des Berechnens, des Simulierens und sonstiger Informationsgewinnung und Informationsbereitstellung, von der Konzeptentwicklung bis zur Übergabe an die Herstellung bzw. Fertigung (Arbeitsvorbereitung).
Verwendete man anfangs CAD-Anwendungen primär für die Herstellung von Fertigungs- bzw. Herstellungsunterlagen (Marketingbezeichnung: CAD als Computer aided Drafting/Draughting), wurden mit zunehmender Rechnerleistung CAD-Systeme mit komplexen Expertensystemen und integrierten FEM-Lösungen für den Entwurf und die Konstruktion technischer Lösungen verfügbar, wobei die Objekte von vornherein als dreidimensionale Körper behandelt werden (dreidimensionales CAD). Allenfalls erforderliche Technische Zeichnungen lassen sich aus den virtuellen Modellen dreidimensionaler Objekte automatisch herstellen. Ein besonderer Vorteil des 3D-CAD ist die Möglichkeit, von den Objekten eine Abbildung aus beliebiger Richtung zu erzeugen. Der 3D-Drucker ermöglicht den auch im Hobbybereich angewendeten Übergang vom virtuellen Modell zum realen Objekt. Zusammen mit den erfassbaren Materialeigenschaften werden erweiterte CAD-Modelle zur Beschreibung der physikalischen Eigenschaften (z. B. Festigkeit, Elastizität) der Objekte erstellt.
CAD ist ein Teil der sogenannten CAx-Technologien, zu denen auch die Computerunterstützte Fertigung zählt (Computer-aided manufacturing (CAM)) oder die computerunterstützte Qualitätssicherung (Computer-aided quality (CAQ)). Genutzt wird CAD in fast allen Zweigen der Technik: Architektur, Bauingenieurwesen, Maschinenbau, Elektrotechnik und all deren Fachrichtungen und gegenseitige Kombinationen bis hin zur Zahntechnik.
Nutzen des CAD
CAD dient dem Erzeugen von digitalen Konstruktionsmodellen unterschiedlicher Ausprägung, welche die Informationen bereitstellen, aus denen das gewünschte Produkt hergestellt werden kann (via Techn. Zeichnung, NC-Weitergabe etc.). Der Vorteil der rechnerinternen Darstellung des Modells besteht hierbei im Rationalisieren des Konstruktionsprozesses. Die Funktionalitäten des CAD zielen etwa darauf ab dem Konstrukteur Routinetätigkeiten. (z. B. durch vielfältige Nutzung des 3D- oder Feature-Modells oder durch das automatische Schraffieren oder Bemaßen von Techn. Zeichnungen) oder wiederholende Arbeitsvorgänge abzunehmen, Modelle auch in fortgeschrittenen Phasen des Konstruktionsprozesses leicht und schnell ändern zu können (bspw. mittels Parametrik) oder Informationsverlusten und Fehlern vorzubeugen Die erzeugten CAD-Modelle können dabei vielfältig in anderen Anwendungen weiterverwendet werden (bspw. in Simulations- oder Berechnungsverfahren oder als Digital Mock-Up), und die Ergebnisse aus diesen Anwendungen wiederum das CAD-Modell verändern, wodurch die Konstruktion laufend optimiert (und damit die Produktqualität gesteigert) wird, bis das Produkt herstellungsreif ist.
Im Bereich der virtuellen Produktentwicklung unterstützt CAD, als Teil der CAx-Technologien., aus eher technischer Sicht insbesondere den Aufbau von Prozessketten (CAD-CAM), die integrierte Modellierung (z. B. mittels Features), den durchgängigen Informationsfluss auf Grundlage einer einheitlichen Datenbasis (Digital master), das Modellieren vollständiger Produktmodelle (Virtuelles Produkt) und aus eher organisatorischer Sicht das schnellere Bereitstellen von Informationen (z. B. via Paramterik und 3D-Modellierung), insbesondere in frühen Phasen des Entwicklungsprozesses (Frontloading) durch verteilte und parallele Arbeitsweisen (Simultaneous-/Concurrent engineering)
Quelle: Wikipedia