Ang disenyo na pantulong sa computer (CAD) ay nagsasangkot ng paglikha ng mga modelo ng computer na tinukoy ng mga parameter na heometriko. Karaniwang lilitaw ang mga modelong ito sa isang computer monitor bilang isang three-dimensional na representasyon ng isang bahagi o isang system ng mga bahagi, na madaling mabago sa pamamagitan ng pagbabago ng mga nauugnay na parameter. Pinapayagan ng mga system ng CAD ang mga tagadisenyo na tingnan ang mga bagay sa ilalim ng iba't ibang mga representasyon at upang subukan ang mga bagay na ito sa pamamagitan ng pagtulad sa mga kundisyon ng totoong mundo.
Gumagamit ang computer-aided manufacturing (CAM) ng data ng disenyo ng geometriko upang makontrol ang awtomatikong makinarya. Ang mga system ng CAM ay nauugnay sa mga computer numerical control (CNC) o direktang numerical control (DNC) system. Ang mga system na ito ay naiiba mula sa mas matandang mga form ng numerical control (NC) sa geometrical data na naka-encode ng mekanikal. Dahil ang parehong CAD at CAM ay gumagamit ng mga pamamaraan na nakabatay sa computer para sa pag-encode ng geometrical data, posible para sa mga proseso ng disenyo at paggawa na lubos na maisama. Ang mga sistemang disenyo at pagmamanupaktura na tinutulungan ng computer ay karaniwang tinutukoy bilang CAD / CAM.
ANG PINAGMULAN NG CAD / CAM
Ang mga pinagmulan ng CAD sa tatlong magkakahiwalay na mapagkukunan, na nagsisilbi din upang i-highlight ang pangunahing mga pagpapatakbo na ibinibigay ng mga system ng CAD. Ang unang mapagkukunan ng CAD ay nagresulta mula sa mga pagtatangka upang i-automate ang proseso ng pagbalangkas. Ang mga pagpapaunlad na ito ay pinasimunuan ng General Motors Research Laboratories noong unang bahagi ng 1960. Ang isa sa mahahalagang kalamangan sa pag-save ng oras ng pagmomodelo ng computer kaysa sa tradisyunal na pamamaraan ng pagbalangkas ay ang dating maaaring mabilis na maiwawasto o manipulahin ng pagbabago ng mga parameter ng isang modelo. Ang pangalawang mapagkukunan ng CAD ay sa pagsubok ng mga disenyo sa pamamagitan ng kunwa. Ang paggamit ng pagmomodelo sa kompyuter upang subukan ang mga produkto ay pinasimunuan ng mga industriya na may mataas na teknolohiya tulad ng aerospace at semiconductors. Ang pangatlong mapagkukunan ng pag-unlad ng CAD ay nagresulta mula sa mga pagsisikap na mapadali ang daloy mula sa proseso ng disenyo hanggang sa proseso ng pagmamanupaktura na gumagamit ng mga teknolohiyang kontrol na numero (NC), na nasisiyahan sa malawakang paggamit sa maraming mga aplikasyon noong kalagitnaan ng 1960. Ito ang mapagkukunang ito na nagresulta sa ugnayan sa pagitan ng CAD at CAM. Ang isa sa pinakamahalagang kalakaran sa mga teknolohiya ng CAD / CAM ay ang mas mahigpit na pagsasama sa pagitan ng mga yugto ng disenyo at pagmamanupaktura ng mga proseso ng produksyon na batay sa CAD / CAM.
Ang pagbuo ng CAD at CAM at partikular na ang ugnayan sa pagitan ng dalawang nagtagumpay sa tradisyunal na mga pagkukulang sa NC na gastos, kadalian sa paggamit, at bilis sa pamamagitan ng pagpapagana sa disenyo at paggawa ng isang bahagi na isasagawa gamit ang parehong system ng pag-encode ng geometrical data. Ang pagbabago na ito ay lubos na nagpapaikli ng panahon sa pagitan ng disenyo at paggawa at lubos na pinalawak ang saklaw ng mga proseso ng produksyon kung saan maaaring magamit nang matipid ang mga awtomatikong makinarya. Tulad ng kahalagahan, binigay ng CAD / CAM sa taga-disenyo ang higit na direktang kontrol sa proseso ng produksyon, na lumilikha ng posibilidad ng ganap na isinamang mga proseso ng disenyo at pagmamanupaktura.
Ang mabilis na paglaki ng paggamit ng mga teknolohiya ng CAD / CAM pagkatapos ng unang bahagi ng 1970 ay ginawang posible ng pagbuo ng mga ginawa ng masa na silicon chip at ang microprocessor, na nagreresulta sa mas madaling maabot na mga computer. Habang patuloy na bumababa ang presyo ng mga computer at napabuti ang kanilang kapangyarihan sa pagproseso, lumawak ang paggamit ng CAD / CAM mula sa malalaking kumpanya gamit ang malakihang mga diskarte sa produksyon ng masa sa mga firm ng lahat ng laki. Ang saklaw ng mga pagpapatakbo kung saan inilapat ang CAD / CAM ay pinalawak din. Bilang karagdagan sa mga bahagi na humuhubog ng mga tradisyonal na proseso ng tool sa makina tulad ng panlililak, pagbabarena, paggiling, at paggiling, ang CAD / CAM ay ginamit ng mga firm na kasangkot sa paggawa ng mga electronics ng consumer, mga elektronikong sangkap, na-mold na plastik, at maraming iba pang mga produkto . Ginagamit din ang mga computer upang makontrol ang isang bilang ng mga proseso ng pagmamanupaktura (tulad ng pagpoproseso ng kemikal) na hindi mahigpit na tinukoy bilang CAM dahil ang data ng kontrol ay hindi batay sa mga heometriko na parameter.
Gamit ang CAD, posible na gayahin sa tatlong sukat ang paggalaw ng isang bahagi sa pamamagitan ng proseso ng produksyon. Maaaring gayahin ng prosesong ito ang mga rate ng feed, anggulo at bilis ng mga tool sa makina, ang posisyon ng mga part-holding clamp, pati na rin ang saklaw at iba pang mga hadlang na nililimitahan ang pagpapatakbo ng isang makina. Ang patuloy na pag-unlad ng simulation ng iba't ibang mga proseso ng pagmamanupaktura ay isa sa mga pangunahing paraan kung saan ang mga system ng CAD at CAM ay lalong nagiging integrated. Ang mga sistemang CAD / CAM ay pinapabilis din ang komunikasyon sa mga sangkot sa disenyo, pagmamanupaktura, at iba pang mga proseso. Ito ay partikular na kahalagahan kapag ang isang kumpanya ay nagkontrata ng isa pa sa alinman sa disenyo o paggawa ng isang bahagi.
Mga kalamangan at disbentaha
Ang pagmomodelo na may mga CAD system ay nag-aalok ng isang bilang ng mga kalamangan kaysa sa tradisyunal na pamamaraan ng pagbalangkas na gumagamit ng mga pinuno, parisukat, at mga compass. Halimbawa, ang mga disenyo ay maaaring mabago nang hindi binubura at muling binabago. Nag-aalok din ang mga CAD system ng 'zoom' na tampok na katulad sa isang lens ng camera, kung saan ang isang taga-disenyo ay maaaring magpalaki ng ilang mga elemento ng isang modelo upang mapadali ang inspeksyon. Ang mga modelo ng computer ay karaniwang tatlong dimensional at maaaring paikutin sa anumang aksis, tulad ng maaaring paikutin ng isang aktwal na tatlong dimensional na modelo sa isang kamay, na nagbibigay-daan sa taga-disenyo na makakuha ng mas buong kahulugan ng bagay. Pinahiram din ng mga system ng CAD ang kanilang mga sarili sa pagmomodelo ng mga guhit na cutaway, kung saan ang panloob na hugis ng isang bahagi ay isiniwalat, at upang ilarawan ang mga spatial na relasyon sa isang sistema ng mga bahagi.
Upang maunawaan ang CAD kapaki-pakinabang din upang maunawaan kung ano ang hindi maaaring gawin ng CAD. Ang mga system ng CAD ay walang paraan upang maunawaan ang mga konsepto ng totoong mundo, tulad ng likas na katangian ng bagay na dinisenyo o ang pagpapaandar na ihahatid ng bagay. Gumagana ang mga system ng CAD ayon sa kanilang kakayahan upang ma-codify ang mga geometrical na konsepto. Sa gayon ang proseso ng disenyo gamit ang CAD ay nagsasangkot ng paglilipat ng ideya ng isang taga-disenyo sa isang pormal na modelo ng heometriko. Ang mga pagsisikap na paunlarin ang 'artipisyal na talino' na nakabatay sa kompyuter (AI) ay hindi pa nagtagumpay na tumagos lampas sa mekanikal — na kinakatawan ng geometrical (batay sa panuntunan) na pagmomodelo.
Ang iba pang mga limitasyon sa CAD ay tinutugunan ng pananaliksik at pag-unlad sa larangan ng mga dalubhasang sistema. Ang larangan na ito ay nagmula sa pagsasaliksik na ginawa sa AI. Ang isang halimbawa ng isang dalubhasang sistema ay nagsasangkot ng pagsasama ng impormasyon tungkol sa likas na katangian ng mga materyales — ang kanilang timbang, lakas na makunat, kakayahang umangkop, at iba pa — sa CAD software. Sa pamamagitan ng pagsasama nito at ng iba pang impormasyon, ang sistema ng CAD ay maaaring 'malaman' kung ano ang nalalaman ng isang dalubhasang inhenyero kapag ang inhinyero na iyon ay lumilikha ng isang disenyo. Maaaring gayahin ng system ang naisip na pattern ng inhinyero at talagang 'lumikha' ng higit pa sa disenyo. Ang mga system ng dalubhasa ay maaaring kasangkot sa pagpapatupad ng mas maraming mga abstract na prinsipyo, tulad ng likas na gravity at alitan, o ang pag-andar at kaugnayan ng mga karaniwang ginagamit na bahagi, tulad ng levers o nut at bolts. Ang mga system ng dalubhasa ay maaari ding baguhin upang mag-imbak at makuha ang data sa mga system ng CAD / CAM, na pinalitan ang hierarchical system na may isa na nag-aalok ng higit na kakayahang umangkop. Ang mga nasabing futuristic na konsepto, gayunpaman, lahat ay lubos na nakasalalay sa aming mga kakayahan upang pag-aralan ang mga proseso ng pagpapasya ng tao at isalin ang mga ito sa katumbas na mekanikal kung maaari.
Ang isa sa mga pangunahing larangan ng pag-unlad sa mga teknolohiya ng CAD ay ang simulation ng pagganap. Kabilang sa mga pinaka-karaniwang uri ng simulation ay ang pagsubok para sa tugon sa stress at pagmomodelo sa proseso kung saan maaaring gumawa ang isang bahagi o ang mga dynamic na ugnayan sa isang system ng mga bahagi. Sa mga pagsubok sa stress, ang mga modelo ng ibabaw ay ipinapakita ng isang grid o mesh, na magpapangit habang ang bahagi ay nasa ilalim ng simulate na pisikal o thermal stress. Ang mga pagsubok sa dynamics ay gumagana bilang isang pandagdag o kapalit para sa pagbuo ng mga gumaganang prototype. Ang kadalian na maaaring mabago ang mga pagtutukoy ng isang bahagi ay nagpapadali sa pagpapaunlad ng pinakamainam na mga kahusayan ng pabago-bago, kapwa tungkol sa paggana ng isang sistema ng mga bahagi at paggawa ng anumang naibigay na bahagi. Ginagamit din ang simulation sa elektronikong disenyo ng automation, kung saan ang simulate na daloy ng kasalukuyang sa pamamagitan ng isang circuit ay nagbibigay-daan sa mabilis na pagsubok ng iba't ibang mga pagsasaayos ng sangkap.
Ang mga proseso ng disenyo at paggawa ay, sa ilang mga kahulugan, ayon sa pagkakakilanlan na ayon sa konsepto. Gayunpaman ang proseso ng disenyo ay dapat na isagawa sa isang pag-unawa sa likas na katangian ng proseso ng produksyon. Ito ay kinakailangan, halimbawa, para sa isang tagadisenyo upang malaman ang mga katangian ng mga materyal na kung saan maaaring maitayo ang bahagi, ang iba't ibang mga diskarte na maaaring hugis ng bahagi, at ang laki ng produksyon na maaaring mabuhay sa ekonomiya. Ang haka-haka na magkakapatong sa pagitan ng disenyo at paggawa ay nagpapahiwatig ng mga potensyal na benepisyo ng CAD at CAM at ang kadahilanang sa pangkalahatan ay isinasaalang-alang silang magkasama bilang isang sistema.
Kamakailan-lamang na mga teknikal na pagpapaunlad ay panimula nakakaapekto sa paggamit ng mga CAD / CAM system. Halimbawa, ang patuloy na pagtaas ng kapangyarihan sa pagproseso ng mga personal na computer ay binigyan sila ng posibilidad na maging isang sasakyan para sa aplikasyon ng CAD / CAM. Ang isa pang mahalagang kalakaran ay patungo sa pagtatatag ng isang pamantayan ng CAD-CAM, upang ang iba`t ibang mga pakete ng data ay maaaring ipagpalit nang walang mga pagkaantala sa paggawa at paghahatid, hindi kinakailangang mga pagbabago sa disenyo, at iba pang mga problema na patuloy na pinapatay ang ilang mga pagkukusa ng CAD-CAM. Sa wakas, ang software ng CAD-CAM ay patuloy na nagbabago sa mga naturang larangan tulad ng visual na representasyon at pagsasama ng mga application ng pagmomodelo at pagsubok.
ANG KASO PARA SA CAS AT CAS / CAM
Ang isang pang-konsepto at pagpapaandar na parallel na pag-unlad sa CAD / CAM ay CAS o CASE, computer-aided software engineering. Tulad ng tinukoy ng SearchSMB.com sa artikulo nito sa 'CASE,' 'CASE' ¦ ay ang paggamit ng isang paraan na tinulungan ng computer upang ayusin at makontrol ang pagpapaunlad ng software, lalo na sa malaki, kumplikadong mga proyekto na kinasasangkutan ng maraming mga bahagi ng software at mga tao. ' Ang kaso ay nagsimula pa noong dekada 1970 nang magsimula ang mga kumpanya ng computer na maglapat ng mga konsepto mula sa karanasan sa CAD / CAM upang ipakilala ang higit na disiplina sa proseso ng pag-unlad ng software.
Ang isa pang pagpapaikli na inspirasyon ng lahat ng presensya ng CAD / CAM sa sektor ng pagmamanupaktura ay CAS / CAM. Ang pariralang ito ay kumakatawan sa Computer-Aided Selling / Computer-Aided Marketing software. Sa kaso ng CASE pati na rin ang CAS / CAM, ang core ng naturang mga teknolohiya ay pagsasama ng daloy ng trabaho at paglalapat ng napatunayan na mga panuntunan sa isang paulit-ulit na proseso.
BIBLIOGRAPHY
Ames, Benjamin B. 'Paano Ginagawa ng CAD na Ito na Simple.' Balitang Disenyo . 19 Hunyo 2000.
'Gumagawa ang CAD Software ng Mga Simbolo mula sa CADDetails.com.' Product News Network . 11 Enero 2006.
'KASO.' SearchSMB.com. Magagamit mula sa http://searchsmb.techtarget.com/sDefinition/0,sid44_gci213838,00.html. Nakuha noong Enero 27, 2006.
Christman, Alan. 'Mga Trend sa Teknolohiya sa CAM Software.' Modern Machine Shop . Disyembre 2005.
Leondes, Cornelius, ed. 'Disenyo na Tinutulungan ng Computer, Engineering, at Paggawa.' Vol. 5 ng Ang Disenyo ng Mga Sistema ng Paggawa . CRC Press, 2001.
'Anong ibig mong sabihin?' Mechanical Engineering-CIME . Nobyembre 2005.
