CAD è l’acronimo di Computer-Aided Design. Si riferisce al metodo di utilizzo del software per creare modelli virtuali dei prodotti proposti. Esiste una varietà di software CAD, ciascuno con caratteristiche speciali che a volte lo rendono adatto a una particolare applicazione.
Capacità del CAD
Il progetto di un prodotto deve essere pronto fino all’ultimo dettaglio prima di metterlo in produzione. In questo modo si garantisce che in seguito non si verifichino contrattempi dovuti a modifiche necessarie al prodotto.
Tradizionalmente, per fare questo era necessario disegnare e progettare manualmente con carta e matita. Oggi, l’uso di sistemi CAD riduce notevolmente la quantità di lavoro. La creazione di modelli 3D e disegni 2D è più rapida e semplice che mai.
Sebbene i progetti possano variare notevolmente, molti di essi utilizzano comunque una pletora di componenti standard. Ad esempio, bulloni, dadi, rondelle e altri elementi di fissaggio fanno parte dell’elenco dei componenti per la creazione di qualsiasi tipo di macchinario.
In questi casi, gli ingegneri possono rivolgersi alle librerie di componenti per scegliere le dimensioni più adatte all’applicazione e utilizzarle nell’assemblaggio. In questo modo si riduce il tempo speso per la creazione di parti piccole e si evita di commettere errori facili a causa della mancata visualizzazione nel modello.
Le parti e gli assiemi possono essere creati, analizzati, migliorati e condivisi con altri in CAD. È possibile applicare colori, osservare diverse angolazioni e creare immagini renderizzate per un’esperienza simile alla vita. Questo è particolarmente comune per la visualizzazione di immagini di prodotti futuri.
È possibile separare un grande assemblaggio in parti o visualizzare un livello predefinito alla volta. Molti programmi CAD dispongono degli strumenti essenziali del software di analisi agli elementi finiti. Questo aiuta a testare le parti per le capacità di sopportare forze e carichi dinamici.
Pertanto, un un sistema CAD è molto più che un sostituto dei disegni manuali.. Esso offre un livello completamente nuovo di possibilità che gli ingegneri possono utilizzare per creare prodotti migliori, più velocemente e con meno errori.
Questi valori si allineano bene anche ai metodi di produzione snella e ai loro principi di minimizzazione degli sprechi e massimizzazione della produttività.
Vantaggi del CAD
Il CAD presenta una serie di vantaggi rispetto ai disegni manuali che lo hanno reso assolutamente indispensabile nel mercato della progettazione odierna. Vediamo come aiutano l’ingegnere o il progettista di prodotti contemporaneo.
Risparmio di tempo
L’attuale era dello sviluppo dei prodotti comporta una forte concorrenza. Il tempo necessario per portare un prodotto sul mercato può essere essenziale per il suo successo.
Con il software CAD, il tempo è la nostra ricompensa. Risparmia all’ingegnere un sacco di lavoro che può essere utilizzato per altri progetti o per perfezionare il design di quello in corso. È possibile visualizzare facilmente le idee raccolte durante la fase di generazione del concetto di design del prodotto.
Creare forme e parti semplici richiede pochi secondi. Il vantaggio più grande, però, arriva con le parti più complesse. Ad esempio, è possibile creare un modello piatto di un intricato pezzo di lamiera piegata con un semplice clic del mouse. Non c’è bisogno di pensare a come presentarlo correttamente.
Allo stesso tempo, apportare modifiche è davvero facile. O creare nuovi modelli basati su quelli precedenti. È sufficiente riutilizzare un modello 3D e aggiungere le caratteristiche necessarie per creare un pezzo simile ma unico in molto meno tempo.
Aumenta la produttività
Il tempo risparmiato si traduce direttamente in un aumento della produttività. La stessa quantità di tempo può tradursi in un numero maggiore di progetti completati.
La ripetibilità della progettazione è un’opzione. Modificando lo stesso progetto è possibile realizzare infinite varianti del prodotto finale.
In media, un Si nota un aumento di 3 volte della produttività dei dipendenti. Con il tempo, questa produttività può arrivare a 10 volte. Gran parte di questo risultato è dovuto alla possibilità di creare simulazioni in CAD piuttosto che eseguire calcoli manuali.
Questo miglioramento è visibile su più fronti, come la riduzione della qualità, dei tempi e dei costi di produzione.
Migliora la precisione
Gli schizzi manuali non sono all’altezza dell’accuratezza dei disegni CAD. L’accuratezza della progettazione CAD è impareggiabile, con una quasi totale assenza di errori. Questo le conferisce un enorme vantaggio rispetto alla progettazione e alla stesura manuale.
Naturalmente, il progettista deve comunque prestare attenzione al risultato. La funzione “recupera dimensioni” non sostituisce un ingegnere, poiché non riconosce i piani di base per le misure, ad esempio. E questo può essere cruciale con parti come gli alberi.
Le superfici e le forme complesse possono essere create con relativa facilità in CAD. Queste superfici sono estremamente difficili da ottenere con lo schizzo manuale, ma con gli strumenti dei sistemi CAD è possibile ottenere un risultato perfetto.
Riduzione degli errori
Funzioni come il controllo delle interferenze (che fa parte del nostro elenco di consigli per l’ingegneria) per i modelli 3D offrono vantaggi unici ai sistemi CAD. Questa funzione aiuta il progettista a verificare le interferenze tra una o più parti.
Il risultato? Molti meno errori nel prodotto finale.
È facile cambiare le dimensioni di un perno, andare a prendere un caffè e poi dimenticare di ridurre di conseguenza le dimensioni del foro. Ora possiamo assicurarci che il perno si inserisca almeno nell’insieme utilizzando questa funzione del sistema CAD.
A seconda del programma CAD, queste modifiche potrebbero essere anche automatiche. Cambiando le dimensioni del perno, le dimensioni del foro cambiano di conseguenza e le dimensioni corrette possono anche essere riportate nei disegni 2D.
Migliore qualità
È ovvio che un software di progettazione può generare disegni esteticamente gradevoli, oltre ad avere funzionalità aggiuntive. Inoltre, mette a disposizione dell’utente un gran numero di strumenti per creare il disegno proprio come lo si immagina.
Con la giusta conoscenza degli strumenti disponibili e delle equazioni matematiche necessarie è possibile creare anche i prodotti più difficili. Questa versatilità permette al progettista di pensare fuori dagli schemi e di proporre soluzioni innovative senza il timore di non riuscire a mettere l’idea su carta.
Una maggiore leggibilità e un minor numero di errori nei disegni si traducono inoltre in prodotti finali di migliore qualità e più accurati.
Facilità di comprensione
La disponibilità di modelli 3D a corredo dei disegni può rendere facilmente comprensibili anche i disegni più difficili. Ciò non è possibile con gli schizzi fisici, poiché per avere un’idea generale sono necessari almeno tre schizzi (pianta, prospetto e vista laterale). Possono essere utilizzate anche altre viste, come quella isometrica o in sezione.
Sebbene il CAD sia perfettamente in grado di visualizzare le viste di cui sopra di un prodotto, non c’è niente di meglio che poter giocare con il prodotto nello spazio virtuale per comprenderne le esatte configurazioni. Molte officine oggi sfruttano questa possibilità dando agli operatori di macchine e assemblatori dei tablet per facilitare il lavoro.
I modelli CAD consentono inoltre ai progettisti di presentare più facilmente i loro prodotti ai colleghi progettisti e ai non addetti ai lavori che non hanno alcuna base di ingegneria. Queste impressionanti rappresentazioni digitali del prodotto possono essere utilizzate per il marketing e le vendite senza la necessità di un prototipo vero e proprio quando si utilizza il processo di concurrent engineering, in cui i reparti che si trovano all’ultima parte dell’intero processo di sviluppo del prodotto iniziano a lavorare simultaneamente mentre il lavoro viene ancora svolto nelle prime fasi.
Condivisione rapida per la collaborazione
I disegni CAD, essendo file digitali, sono facili da condividere tra i membri del team che lavorano allo stesso prodotto. Non è necessario trasportare disegni ingombranti. La condivisione è istantanea. In questo modo, anche i dipendenti remoti possono essere informati senza problemi sui nuovi sviluppi del progetto.
Con Internet ad alta velocità che sta diventando un servizio ordinario, I programmi CAD vengono ora utilizzati sul cloud. In questo modo, lo schizzo rimane accessibile in ogni momento ai membri del team specificato per una facile revisione e modifica. Questo è un grande vantaggio per le aziende che hanno più sedi sparse in tutto il mondo.
I modelli generati dal CAD hanno anche formati standardizzati. Ciò garantisce l’uniformità degli strumenti di progettazione e dei simboli e consente a utenti diversi di lavorare sullo stesso progetto senza alcun ostacolo.
Produzione assistita da computer (CAM)
Anche la creazione di modelli CAD o CAE (Computer-Aided Engineering) aiuta a mettere in produzione i pezzi molto più velocemente. Il software CAD-CAM facilita la verifica dei percorsi utensile per la lavorazione CNC e l’alimentazione dei file alle macchine. Il calcolo dei prezzi delle lavorazioni CNC tiene conto dei tempi di ciclo e l’uso dei sistemi CAM lo rende molto più semplice e veloce.
Questi software creano il codice macchina necessario per la produzione sulla base del modello. Il vantaggio maggiore è evidente per i servizi di lavorazione CNC, dove l’intero processo, altrimenti difficile, può essere ampiamente automatizzato, compreso il cambio degli utensili.
Integrazione con l’ERP
La possibilità di utilizzare il CAD/CAM consente inoltre agli ingegneri di incorporare i file in un sistema ERP. sistema ERP. ERP è l’acronimo di Enterprise Resource Planning.
Nel settore manifatturiero, l’ERP viene utilizzato per migliorare l’efficienza di qualsiasi processo. Il software ERP aiuta a integrare e regolare i diversi aspetti di un progetto, in modo da ridurre il tempo necessario per passare dalle materie prime ai prodotti finiti.
Vantaggi dell’automazione
La soluzione per ridurre al minimo i tempi di realizzazione dei progetti consiste nell’automatizzare tutti i processi ricorrenti nella fase di progettazione. L’uso del CAD riduce molto il lavoro manuale di schizzo, senza compromettere la qualità.
Ad esempio, le aziende che offrono prodotti personalizzati devono creare documenti di proposta e disegni il più rapidamente possibile. Per gli ordini che non sono garantiti, ci si aspetta una stima dei costi “best guess”. Le risorse dei reparti di ingegneria vengono sprecate in attività che possono essere automatizzate. Se si incorpora l’automazione, si ha più tempo a disposizione per innovare e aggiungere valore al prodotto.
Uno di questi modi è quello di ottenere preventivi di produzione automatizzati da fornitori di servizi di produzione in cloud. In questo modo si riduce notevolmente il tempo dedicato ai processi di approvvigionamento e si ottiene un prezzo istantaneo basato sui modelli CAD. In questo modo gli ingegneri possono, a loro volta, fare preventivi ai propri clienti. Questa velocità può spesso far vincere un lavoro.
Grazie al software CAD, è possibile creare separatamente diverse parti di uno stesso prodotto e combinarle nella fase finale. Le singole parti vengono salvate e possono essere riutilizzate in seguito. Può anche generare automaticamente disegni dettagliati e distinte base per il produttore.
Queste funzioni aumentano la produttività, riducono gli errori e migliorano la qualità, consentendo all’azienda di assumere un maggior numero di incarichi in qualsiasi momento.
Scelta del software CAD
Il prezzo per posto a sedere, tuttavia, può essere piuttosto costoso. Tutti i programmi hanno una lunga storia, il che significa innumerevoli ore dedicate allo sviluppo del prodotto. E questo si riflette sul prezzo. Allo stesso tempo, però, forniscono molti strumenti diversi a un ingegnere professionista per aiutarlo in tutte le fasi di un progetto.
Quando si è appena entrati nel mondo del lavoro e si sta cercando di immergersi nell’acqua, si suggerisce di considerare i software CAD gratuiti. Questi programmi sono meno flessibili, ma le funzionalità sono più che sufficienti per iniziare a imparare.
Conclusione
Lo schizzo ha ancora un posto nel settore della progettazione e della produzione. Molti progettisti iniziano con una bozza manuale del prodotto prima di passare al CAD. Ma quando si tratta di modellare un prodotto moderno, lo schizzo non è più sufficiente.
La progettazione assistita dal computer ha inaugurato un’era di design professionale così snello, rapido e sano che non può più essere trascurato. Evitare di utilizzare un software CAD in quest’epoca è come nuotare controcorrente e quindi un’azienda che cerca il profitto non può permettersi di perdere i vantaggi del CAD.