Disseny d'un producte, normalització i qualitat

El disseny assistit per ordinador, més conegut per les seves sigles angleses CAD (computer-aided design), és l'ús d'un ampli rang d'eines computacionals que assisteixen a enginyers, arquitectes i dissenyadors. El CAD és també utilitzat en el marc de processos d'administració del cicle de vida de productes.

Peça dissenyada per ordinador  Imatge de Tebis a Wikimedia . domini públic

El conjunt de tècniques assistides per ordinador (CAD, CAM, CAE, CAQ, CAPP, "rapid prototyping", etc.) han experimentat una gran evolució en aquests darrers anys, i poden ser considerades prou madures com per aplicar-se de forma rendible en pràcticament tot el procés de disseny i fabricació d'un producte. És sota una perspectiva global de l'aplicació integrada de totes aquestes tècniques on es pot considerar realment efectiva la utilització del CAD.

Sistemes CAD/CAM

Les dues sigles provenen de la seva denominació en anglès. Per dissenyar farem servir el CAD (Computer Aided Design), mentre que per a la fabricació s'empra el CAM (Computer Aided Manufacturing).

El disseny i fabricació amb ajuda d'ordinador, comunament anomenat CAD/CAM, és una tecnologia que podria descompondre en nombroses disciplines però que normalment, abasta el disseny gràfic, el maneig de bases de dades per al disseny i la fabricació, control numèric de màquines eines, robòtica i visió computada. 

Actualment, el CAM es coneix fonamentalment com a sistema de programació "off-line" de màquines CNC, i sobre això es centrarà la nostra atenció. No obstant això, cal precisar que el CAM és un concepte molt més ampli, que inclou la programació de robots, de màquines de mesurar per coordenades (CMM), simulació de processos de fabricació, aniuatde peces de xapa per a la programació de la màquina, planificació de processos, etc. 

La primera i més important aplicació del CAM és la programació "off-line" de màquines CNC, és a dir, la generació de programes fora de les mateixes. Això permet realitzar els programes sense interrompre la màquina, a més de poder simular l'execució dels mateixos a l'ordinador, evitant així possibles errors i col·lisions, augmentant el rendiment de la màquina i la qualitat de les peces mecanitzades. 

Els sistemes CAM poden utilitzar-se per diferents tecnologies que, normalment, estan disponibles per mòduls: fresat, tornejat, electroerosionat, punxonat, tall per làser, oxitall, etc.

Un exemple ho pots veure en el següent vídeo:

Sistemes CAE

L'enginyeria assistida per ordinador (CAE, de l'anglès Computer Aided Engineering) és la disciplina que s'encarrega del conjunt de programes informàtics que permeten analitzar i simular els dissenys d'enginyeria realitzats amb l'ordinador, o creats d'una altra manera i introduïts a l'ordinador, per valorar-ne les característiques, propietats, viabilitat, i rendibilitat. La seva finalitat és optimitzar el seu desenvolupament i conseqüents costos de fabricació, i reduir al màxim les proves per a l'obtenció del producte desitjat. 

Els sistemes d'enginyeria assistida per ordinador són un conjunt de paquets que utilitzen la tècnica de modelatge i anàlisi per elements finits (FEM / FIA). Aquesta tècnica va néixer a principis dels anys 50 com una necessitat de la indústria aeronàutica i és anterior a l'aparició del CAD / CAM. 

Els sistemes CAE possibiliten la simulació del comportament d'una peça, mecanisme o producte davant d'un fenomen determinat sense necessitat de disposar físicament d'aquesta peça, mecanisme o producte.

Sistemes CAE: simulació d'un impacte d'un vehicle  Imatge d'en Wikimedia . llicència CC

L'àmbit d'aplicació d'aquests sistemes és molt ampli, sent alguns dels principals els següents:

- Càlcul estructural lineal i no lineal.
- Transferència de calor, en règim estacionari i transitori.
- Cinemàtica i dinàmica de mecanismes.
- Electromagnetisme.
- Anàlisi reològics.