¿QUÉ ES CAD/CAM/CAE?

Computer-aided design (CAD) (diseño asistido por ordenador) es el uso de programas informáticos para crear representaciones gráficas de los objetos físicos en dos o tres dimensiones (2D o 3D). El software CAD puede ser especializado para aplicaciones específicas. CAD es ampliamente utilizado en la animación por ordenador y en los efectos especiales en películas, publicidad, y otras aplicaciones donde el diseño gráfico en sí es el producto final. CAD también se utiliza para diseñar productos físicos en una amplia gama de industrias, donde el software realiza los cálculos para determinar la forma y tamaño óptimos para una variedad de productos y aplicaciones de diseño industrial.

En el producto y el diseño industrial, CAD se utiliza principalmente para la creación de modelos 3D detallados de sólidos o superficie, o dibujos en 2D basados en vectores de los componentes físicos. Sin embargo, CAD también se utiliza en todo el proceso de ingeniería desde el diseño conceptual y el diseño de productos, a través de la potencia y el análisis dinámico de los ensamblajes, hasta la definición de los métodos de fabricación. Esto permite que un ingeniero tanto de forma interactiva como automática analizar variantes de diseño, para encontrar el diseño óptimo para la fabricación y reducir al mínimo el uso de prototipos físicos.

CAM (Computed Aided Manufacturing) son sistemas informáticos que permiten fabricar las piezas en máquinas de Control Numérico por Ordenador, calculando las trayectorias de la herramienta para conseguir el mecanizado correcto, basándose en:
  • La información de la geometría de la pieza (obtenida a partir del dibujo de la pieza, realizado en 2D o 3D mediante un sistema CAD)
  • El tipo de operación deseada
  • La herramienta elegida
  • Y las condiciones de corte definidas

Pero esta no es su única aplicación. Con ellas también es posible realizar:
  • La programación fuera de línea de los robots, tomando como base el modelo matemático del robot y de su entorno de trabajo
  • El diseño y construcción de moldes para la fabricación en serie de componentes para la industria del automóvil, electrodomésticos y equipos eléctricos principalmente.
La Ingeniería Asistida por Ordenador o CAE (Computer Aided Engineering) supone un paso más en los sistemas CAD tradicionales, ya que además del diseño del modelo, también permite integrar sus propiedades, condiciones a las que está sometido, materiales, etc. De esta forma, las herramientas CAE existentes permiten calcular cómo va a comportarse la pieza o la estructura en la realidad, en aspectos tan diversos como:
  • Deformaciones
  • Resistencia
  • Características térmicas
  • Vibraciones, etc.

Para ello es necesario pasar de la geometría creada en un entorno CAD al sistema CAE.


        APLICACIONES DE        

CAM/CAD/CAE


·      Generación de programas de control numérico.
· Simulación de estrategias y trayectorias de herramientas para mecanizado del producto diseñado (partiendo de un modelo CAD).
·     Programación de soldadura y ensamblajes robotizados.
·     Inspección asistida por computadora. (CAIComputer Aided Inspection).
·     Ensayo asistido por computadora. (CAT- Computer Aided Testing).

Todo este conjunto de posibilidades, que proporciona la tecnología CAM, acortan de forma considerable el tiempo de mercado, evitando tener que efectuar correcciones a posteriori en las características básicas del diseño.


EN MECANICA: Es el campo donde más uso se he hecho tradicionalmente, fomentado sobre todo por la industria automovilística y aeroespacial que han llevado la iniciativa de la tecnología CAD/CAM.


Las aplicaciones más habituales del CAD/CAM mecánico incluyen:
  • Librerías de piezas mecánicas normalizadas
  • Modelado con NURBS y sólidos paramétricos.
  • Modelado y simulación de moldes
  • Análisis por elementos finitos.
  • Fabricación rápida de prototipos.
  • Generación y simulación de programas de control numérico.
  • Generación y simulación de programación de robots.
  • Planificación de procesos.
  • Traductores de formatos neutros (IGES, STEP).

EN ARQUITECTURA E INGENIERÍA CIVIL: 
En este campo la tecnología CAD/CAM se ha venido utilizando desde sus inicios, en principio con aplicaciones 2D de delineación y actualmente con sofisticadas herramientas 3D.


Las aplicaciones más habituales del CAD/CAM relacionado con la arquitectura y la ingeniería civil son:
  • Librerías de elementos de construcción normalizados
  • Diseño arquitectónico.
  • Diseño de interiores.
  • Diseño de obra civil.
  • Cálculo de estructuras.
  • Mediciones y presupuestos.
  • Planificación de procesos.
Revit Building - Civil 3D: Además de manejar herramientas similares al Revit Architecture, incorpora funciones CAE que facilitan el dimensionamiento de los sistemas de un Edificio.

EN SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA Y CARTOGRAFÍA
En este campo se están produciendo avances muy significativos propiciados, entre otros factores, por las posibilidades de conexión que aporta la red Internet.
La tendencia apunta hacia un paso de los sistemas 2D hacia sistemas 3D, como ha ocurrido antes en otras áreas.
Recientemente, las empresas más importantes del sector han lanzado al mercado sus interpretaciones de SIG para Internet.


Las aplicaciones más habituales del CAD/CAM relacionado con la cartografía y los Sistemas de Información Geográfica (SIG) son:
Mantenimiento y producción de mapas y datos geográficos.
Análisis topográfico.
Estudios medioambientales.
Catastro
Planificación urbana.

EN INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA  
Las aplicaciones más habituales del CAD/CAM relacionado con la Ingeniería Eléctrica y electrónica son:
  • Librerías de componentes normalizados.
  • Diseño de circuitos integrados.
  • Diseño de placas de circuito impreso
  • Diseño de instalaciones eléctricas.
  • Análisis, verificación y simulación de los diseños.
  • Programación de control numérico para el mecanizado o montaje de placas





SIMULACIÓN DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS
Las constantes innovaciones tecnológicas procesan la reducción de la vida útil de los productos electrónicos, por lo que el fabricante debe enfrentarse al reto de producir productos cada vez más complejos en el menor tiempo y con bajo costo posible. 


Esto se puede lograr gracias a la ayuda de la computadora, tanto en la creación y diseño como en la automatización de la producción.

En todo este proceso, desde el diseño hasta la fabricación, se encuentran realizados los sistemas CADI CAM/CAE, la finalidad del CAE es ayudar al ingeniero de diseño en todas las etapas del desarrollo del producto, englobando los conceptos CAD/CAM/CAE.

El proceso de desarrollo de un producto se reduce drásticamente, agilizando y anulando toda posibilidad de cometer errores. Lo que antes era necesario desarrollar en físico un prototipo, ahora ya no lo es, hasta se puede comprobar la funcionalidad mediante una simulación.




CONCLUSIÓN: 
¿QUE SE?
Sabía lo que significaba cada una de las siglas y sus funciones. Las tecnologías de diseño, modelado y simulación de producto existentes en la actualidad (respondiendo a siglas tales como CAD, CAM, CAE) son indispensables para trabajar sobre modelos virtuales del producto en aspectos tales como diseño, fabricación, ensamblado, procesos de transformación, etc. Cada una de estas tecnologías, por su parte, ha evolucionado mucho y ha alcanzado un alto grado de madurez, no solo por el gran número de sistemas comerciales existentes en el mercado, sino también por la gran fiabilidad y calidad de los resultados que ofrecen.

¿QUE QUIERO SABER?
Simplemente aprender todo esto pero ahora de forma practica.


¿QUE APRENDI?
Los sistemas CAD/CAM/CAE ha permitido el desarrollo de competencias adicionales a su uso como una herramienta de modelación tridimensional para la obtención de unos planos de fabricación o de ensamble. Sin embargo su utilización en nuestros países bajo el enfoque dado por la formación por competencias vistas desde el punto de vista estrictamente laboral, ha desaprovechado o limitado el uso de estas herramientas para la formación de competencias mas de tipo investigativo o de preparación o motivación para continuar estudios superiores o para la generación de un espíritu emprendedor en nuestros estudiantes. Corresponde por lo tanto al momento del diseño del micro currículo de los cursos que usan sistemas CAD/CAM/CAE, explorar el uso de estas herramientas, no solo con el fin de formar personal para los requerimientos de las empresas, sino además de formar profesionales con capacidades investigativas y de emprendimiento.


RERERENCIA:

















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