Den Aided Design computer eller CAD (på engelsk, Computer Aided Design , eller CAD ) omfatter alle de software og teknologier for geometrisk modellering til design, test næsten - ved hjælp af en computer og teknisk simulering digital - og til at producere forarbejdede produkter og værktøjer til at gøre dem.
Ofte forvirret CAD og CAD (computerstøttet design) CAD offentliggør ikke primært tegningen. Det er et edb-værktøj, der ofte er knyttet til et erhverv, der fungerer på såkaldt objektsprog og tillader den virtuelle organisering af tekniske funktioner. Dette tillader derefter simulering af det designede objekts opførsel, den mulige redigering af en plan eller et diagram er automatisk og tilfældig. I CAD er en linje en linje, og softwaren tillader ikke den tekniske fortolkning af helheden.
Ethvert teknisk system er sammenslutningen af funktioner. Arrangementet af disse funktioner, deres interaktioner, enhver uforenelighed er en del af ingeniørens viden . Når systemet påvirkes af for mange parametre, bliver det svært at kontrollere alt. CAD gør det muligt at designe systemer, hvis kompleksitet overstiger menneskets kapacitet som i mikro- eller nanoelektronik . Det virtuelle design tillader global forståelse af det oprettede objekts opførsel, selv før det eksisterer. I CAD tegner vi ikke, vi konstruerer stort set et objekt, der er i stand til at reagere i dets ikke-reelle rum i henhold til love, der styres af softwaren . Resultatet, kaldet en digital model, udgør derefter en reel evolutionær prototype .
Hver handel kan have et CAD-værktøj. I mekanik kan vi designe en del, hvor hver form opfylder et behov for drift, samt en mekanisme, der grupperer flere dele. Inden for elektronik kan vi samle komponenter (modstande, kondensatorer, logikelementer osv.), Der kan simuleres: Vi kan for eksempel "bygge" en ny mikroprocessor , der samler flere millioner transistorer (3.1 for Pentium ). På en måde er DTP en del af dette sæt designhjælpeværktøjer (oprettelse af dokumenter).
CAD startede i årene 75-90, da omkostningerne ved at oprette en stilling nærmede sig de årlige omkostninger for en designer. Opsætningen var i første omgang lidt kedelig på grund af behovet for at overtage de eksisterende planer. Vi bemærkede ved denne lejlighed, at statistisk set næsten 10% af tilbudene på de eksisterende planer var unøjagtige, at planreferencer eksisterede i to eksemplarer, at en enkelt reference kunne svare til flere lidt forskellige planer osv. I sidste ende viste den øgede pålidelighed af informationen sig at være et vigtigt yderligere argument, der besluttede at generalisere CAD.
Computerstøttet design er ved skæringspunktet mellem mange områder: computertegning, videnskabelig computing, begrænsningsprogrammering. CAD-systemerne kan derefter tilføjes perifere funktioner, såsom MFN, der gør det muligt at tage hensyn til termodynamikens ligninger for at studere det modellerede systems opførsel.
Efter mange års eneste tilstedeværelse af denne software på arbejdsstationer ved hjælp af operativsystemer og proprietære hardwarearkitekturer ( Sun , IBM , Computervision , HP , Apollo , SGI , tidligere Silicon Graphics ...), var det nødvendigt at udvikle individuelle computere (Windows eller Mac) kraftig nok til at udføre meget tunge funktioner i numerisk beregning:
- numerisk modellering - mekanisk simulering og beregning af materialer - Grafisk repræsentation - plantegning - manipulation af 3D-objekter; - ledelse af store samlinger.Dette har gjort CAD til en vigtig anvendelse af computing.
Dens strategiske betydning fører til brugen af modeller, der tillader kommunikation af information mellem maskiner ved hjælp af standarder som IGES , for ikke at afhænge af en enkelt type hardware eller (for meget) af en enkelt software. Derudover involverer mange CAD-projekter spredte underleverandører, og det er vigtigt, at repræsentationerne er perfekt kompatible for at muliggøre samarbejde og fjernarbejde. Dette er hvad der blev gjort for at ændre CNIT's arkitektur i 1987.
Vi indser hurtigt vigtigheden af CAD i ethvert bymiljø, der består af genstande, som alle uden undtagelse er designet før de blev fremstillet en dag .
Mekanikområdet er historisk set et af de første til at erhverve CAD-software i 1960'erne. Disse giver designeren mulighed for at udtrykke og modellere et stort antal begrænsninger (funktionaliteter, materialer , samlekapacitet, fremstilling osv.) Under designfasen af en mekanisk samling. Den tilsvarende software bruges i en eller flere faser af udviklingen (f.eks. Produkt / proces specifikationer, skitser, dimensionering, kinematiske analyser, dynamiske analyser, klargøring til fremstilling osv.).
Moderne software tillader et direkte design i tre dimensioner og er især interessant for de foreslåede funktionaliteter: i dag modelleres en metalpladedel direkte ved praktisk talt at bøje et ark, et hul placeres med et enkelt klik uden at skulle tænke over valget af volumenformer - i matematisk forstand - at vedtage for at modellere din teknologiske intention. Hvis den første software tilbød en fast historik (ingen retouchering af allerede definerede former er mulig), tillader de nyeste versioner, der bruger det parametriske design, alle ændringer.
Disse funktionelle og ergonomiske fremskridt skyldes især ændringer i de underliggende produkt / procesmodeller i henhold til følgende tidsforløb [År for pionersystemer - År for fuldt populariserede systemer]:
og for nylig:
Denne software hjælper ikke kun med oprettelsen af mekaniske dele eller i implementeringen af deres fremstilling, men også i simuleringen af deres adfærd og derfor i validering af de vedtagne løsninger.
Når oprettelsen er afsluttet, er den automatiske udførelse af planer med respekt for konventionernes repræsentation og visuelt korrekte let. Skift til 2D-tilstand er ikke længere designerens ansvar, i modsætning til computerassisteret tegning, der kræver mastering af både og på samme tid, indholdet (hvad vi vil repræsentere) og formen (linjen på planen), koncepter som er uafhængige af softwaren. Realiseringen af tekniske planer, der muliggør forståelse af operationen, er altid mere besværlig.
Den funktionelle dimensionering og vurderingen på uafhængighedsprincippet er nu lettere med softwareværktøjerne i parametrisk design . Hvad der blev tænkt under design af delen afspejles i den korrekte dimension under den automatiske tegning. Dette arbejde er ekstra for teknikeren ved hjælp af et computerassisteret tegningsværktøj (CAD).
CAD-softwareEksempler på CAD-software til mekanik:
Der findes også produkter til design af elektroniske kredsløb eller mikroprocessorer . Designet af et elektronisk kredsløb giver to vanskeligheder:
Disse computerværktøjer kaldes ofte softwarepakker, fordi deres anvendelse inkluderer uafhængige faser: skematisk input af kredsløbet (repræsentationsmodellen), simulering (matematisk model), komponentplacering og routing (ledende spor).
ElektroniksoftwareEksempler på elektroniksoftware (komponentmontører):
Det assisterede design kan undertiden gå endnu længere ved at tilbyde en hjælp til oprettelse af "ansigt" som med "Front-Designer" eller "Front Panel Designer" -softwaren.
Designsoftwaren tillader oprettelse af elektriske ledningsplaner inden for industri, energidistribution, bil, luftfart osv.
CAD-softwaren giver designeren mulighed for at tage det overordnede ansvar for projektet ved hjælp af det samme værktøj (udarbejdelse af planer, forbindelser mellem komponenter og planer, terminalblokke og stik, nomenklaturer, komponentlayouter, ledningsnet osv.).
Elektrisk CAD-software letter også udveksling mellem de handler, der kræves for at samarbejde om bestemte projekter såsom bygning. Arkitektoniske planer produceret i standardformater importeres derefter og bruges som basis af specialiseret software, især i elektriske layoutdiagrammer. Denne type software sigter ikke mod at fremstille driftsdiagrammer, men giver brugeren mulighed for at oprette elektriske installationer til hjemmet eller tertiær og visualisere afhængigheder mellem enheder (afbrydere ↔ lamper osv.), Det nødvendige udstyr til projektet (enheder, ledninger, kanaler osv.) samt detaljeret indhold af hver kanal eller samlebokse.
I dette område findes der to designtilstande:
Eksempler på software i objekttilstand:
Eksempler på software i symbolsk tilstand:
Eksempler på software til elektromagnetisme:
3D-modelleringen af La Défense-distriktet blev udført af EPAD og CCS Company ved hjælp af 3D-modelleringssoftware, der er i stand til at samle og registrere heterogene 3D-informationskilder (kadaster, IGN, samfund, motorvejsselskaber, offentlige værker, luftfotogrammetri, landmålere, DDE osv.) I en sammenhængende 3D-model struktureret af kvarterer med en nøjagtighed på 1 cm .
Nogle mærker, som IKEA , tilbyder et værktøj til at designe dine møbler og dermed etablere et mere præcist skøn og en hurtigere ordre.
... Af tøj (for eksempel Modaris fra Lectra , Accumark fra Gerber Technologie osv.), Et erhverv der præsenterer det særlige ved størrelsesstyring ...
CAD-software erstatter nu gradvist gips i det daglige arbejde hos ortopæd-ortopædere . Gipsstøbningen af patienten erstattes faktisk af 3D-modelleringsteknikker (f.eks. Ved hjælp af et kamera eller en 3D-scanner, der er velegnet til ortopædi). Den opnåede 3D-form modificeres derefter af CAD-software for at designe den ortopædiske enhed, der er tilpasset patienten (korset, protese osv.).
… Haver og endda den rumlige visualisering af molekyler ( Rasmol ). De bruger derefter akronymet CAD, som en kvalifikator ofte er knyttet til (som i elektronisk CAD eller molekylær CAD ), hvilket viser succesen med denne terminologi.