Diseño Asistido Por Computadora

4.3. SISTEMAS CAD / CAM

Este capítulo trata sobre el diseño asistido por computador (CAD, Computer Aided

Design) y la manufactura asistida por computador (CAM, Computer Aided Manufacturing)

- sus conceptos, herramientas, aplicaciones y métodos de implementación y uso.

4.3.1. Conceptos

Cronológicamente, los sistemas CAD fueron los primeros en aparecer, luego

aparecieron los CAM y finalmente se llegó al concepto CIM; esto ocurrió así debido a que

cada nuevo sistema se basó en el anterior o al menos lo usó como base.

Muchos de los sistemas CAD / CAM en uso hoy en día están diseñados y pensados

para automatizar funciones manuales, independientemente de si la función particular que

cumplirán será análisis ingenieril, diseño conceptual, dibujo, documentación o la

programación de la maquinaria de manufactura e inspección.

La implementación de sistemas CAD / CAM es una decisión fundamental que

depende de cuánto de la tecnología se necesitará en una empresa / trabajo en particular. Si

el trabajo que se realizará es una sola pieza, que a largo plazo sufrirá solo pequeñas

modificaciones, se necesitará un CAD simple; en cambio, si se habla de productos con

múltiples piezas y con necesidad de intercambiabilidad, estamos hablando de un

computador sofisticado y un programa más complicado. Esto significa además que al

planificar una inversión en hardware y software debe planificarse fríamente, de tal manera

de conocer el ciclo de vida de los equipos y de los programas. Las empresas que

implementan este sistema no deben pensar que tendrán solo un costo inicial y después

andará todo sobre ruedas, pues en la práctica, el uso de estos sistemas implica costos y

necesidades constantes, fundamentalmente por los apresurados cambios tecnológicos que

se producen hoy en día.

Sin embargo, la diferencia de costo y potencia entre las plataformas

computacionales requeridas para un CAD y un CAD / CAM ya no son tan notorias. Esto se

debe a que los computadores personales ya son suficientes para manejar el software, y los

costos de éste o aquel son similares, así como el costo de su puesta en marcha (díganse

operadores, cursos, implementación, etc.). Lamentablemente, en caso de que el software no

sea muy compatible o esté pasado de moda, se pierde plata. Por esto la industria

computacional ha tendido a una mayor estandarización de sus productos, con el fin también

de disminuir costos, así como ha implementado el concepto de Upgrade, el cual permite

conseguir la última tecnología dando la antigua “en parte de pago”.

Las redes computacionales han contribuido enormemente con el desarrollo de los

sistemas CAD / CAM, teniendo la desventaja eso sí de que se pierde un poco la privacidad

de la información, ya sea porque el sistema de red es muy complejo o porque hay un mayor

4 - 29 número de usuarios con acceso directo a él. Se han desarrollado numerosos protocolos con

el fin de salvaguardar las comunicaciones entre computadores, algunos de ello son:

ETHERNET, TCP / IP, MAP / TOP, ASCII, FTP, NFS, y mucho otros.

En los periféricos del computador mismo han existido grandes avances también, que

han permitido mejorar ostensiblemente la calidad de las imágenes. Es así como hoy existen

monitores de 4000 por 4000 pixeles y millones de colores. También en el área de los

scanners, plotters e impresoras se ha logrado gran éxito, existiendo digitalizadores de

imágenes en tres dimensiones, impresoras a color y otros.

El término plataforma de software se aplica en este caso a la arquitectura de

software básica, incluyendo base de datos, metodología, capacidades gráficas y

herramientas geométricas. En base a esta definición, existen tres clasificaciones básicas de

plataformas CAD / CAM: 2D, 2-½D y 3D. Dentro de estas clasificaciones existe una serie

de herramientas para generar y usar variadas librerías de símbolos y partes, así como para

agregar distintos niveles de inteligencia. Rodeando estas clasificaciones hay herramientas

adicionales para personalizar, acceso, entrada / salida y periféricos. Tras estas

clasificaciones hay distintas definiciones de geometría usada para curvas, superficies y

sólidos. Es la combinación agregada de todas estas herramientas la que de vida al concepto

de plataforma.

4.3.2. Herramientas

La modelación básica, la modelación del ensamblado, el cuidar los detalles, el

dibujo y la documentación son las herramientas que componen la plataforma de software en

el ambiente CAD / CAM.

En el mundo del CAD / CAM, el primer foco está apuntado a la geometría. Es, al

mismo tiempo, la herramienta con la que el sistema se construye y la primera constante en

cualquiera de sus aplicaciones. Muchos sistemas CAD / CAM disponibles están confinados

a la creación de diseños y dibujos a través de los gráficos de un computador. Otros proveen

un más comprensivo juego de herramientas y geometría, tal y como lo permite la tecnología

actual.

Los métodos básicos de modelación usados por estos sistemas son los que definen

su precio, capacidad y productividad para el usuario. Por ejemplo, Los sistemas de dibujo

de dos dimensiones requieren algoritmos matemáticos más simples, y producen archivos

menores. Los de dos y media dimensiones necesitan procesadores más poderosos, pero

proveen información de profundidad, muestran imágenes tridimensionales y generan vistas

que aumentan la productividad. En ambos sistemas, sin embargo, los métodos generalmente

replican los método manuales de diseño. Los sistemas de dibujo de tres dimensiones

proveen la más alta productividad, calidad y ganancias en diseño, pero requieren

computadores y memorias considerablemente más grandes. Si los productos son solo

dibujos, un sistema de dos dimensiones bastará. Por otro lado, un sistema de dos

dimensiones tendrá muy pocas posibilidades de expandirse a un sistema mayor.

4 - 30 • Dos dimensiones (2D): Con pocas excepciones, la mayor parte de los sistemas CAD /

CAM comenzaron implementando herramientas geométricas de dos dimensiones. Hoy

en día se siguen usando, a pesar de no dar la mejor productividad, ni siquiera en dibujos

de solo dos dimensiones. Un buen sistema

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