Construir el futuro: El impacto duradero del CAD en la innovación
El diseño asistido por ordenador (CAD) ha revolucionado por completo el modo en que los diseñadores e ingenieros llevan los conceptos a la realidad. Frente a la creación manual de dibujos en papel, como hacen la mayoría de los niños, el CAD proporciona un medio para trabajar en dos y tres dimensiones en un ordenador. Esto les permite ver modelos realistas de sus creaciones desde una perspectiva tridimensional desde cualquier punto de vista. En CAD, no es necesario volver a dibujar como antes; las correcciones son fáciles de hacer y, por tanto, pueden ahorrar mucho tiempo y energía.
Esta revolución virtual no se limita a la visualización de ideas u objetos. Los ingenieros pueden utilizar programas de CAD para crear modelos virtuales de un diseño y someterlo a pruebas de estrés para identificar las zonas que pueden fallar bajo presión o que necesitan refuerzos antes de construirlo realmente. Lo mismo ocurre con la colaboración. El uso del CAD también ayuda a los diseñadores e ingenieros a transmitir información y revisar el progreso para garantizar que todos estén informados.
Historia y desarrollo del CAD
Aunque la historia del software CAD se remonta a 1959, cuando Doug Ross lo introdujo por primera vez en el Instituto Tecnológico de Massachusetts con un programa capaz de dibujar diagramas de circuitos electrónicos, se han producido enormes mejoras. Al permitir un rápido ritmo de cambio y exploración, el valor de la innovación de Ross se tradujo en una adopción más generalizada. Las herramientas de CAD han evolucionado hasta el punto de que ahora los usuarios pueden ver objetos en modelos 3D, identificar y corregir defectos de diseño, e incluso colmar lagunas entre el concepto y la creación.
Métodos de diseño clave en CAD
Un buen programa de CAD admite tres métodos principales de diseño:
- Diseño ascendente: Es una estrategia muy básica en la que los componentes se crean y construyen por secciones, centrándose en cómo encajará cada elemento.
- Diseño descendente: Los diseñadores empiezan con la restricción dada y luego proceden a determinar qué conjuntos y piezas serían necesarios.
- Diseño in situ: Una forma variante del diseño descendente en la que los componentes se desarrollan dentro del entorno de montaje, lo que facilita el desarrollo de los componentes de enlace.
Ventajas de los sistemas CAD
- Especialización e intercambio de conocimientos
El CAD apoya la definición convergente de las piezas que traen todas las organizaciones y, en última instancia, la creación de la preparación para la fabricación. Son piezas de conocimiento que suelen compartirse para que el diseño sea más coherente y eficaz.
- Visualización y compromiso con el cliente
Mediante una visualización de alta calidad en forma de renders 3D, animaciones y VR/AR, software de diseño arquitectónico cautiva a los visitantes iniciales y atrae a los consumidores potenciales. Estos gráficos ayudan a facilitar la presentación de los proyectos en curso de forma que ayuden a comunicarlos y a conseguir su aprobación.
- Optimización y fabricación rápida
Los sistemas CAD permiten a los diseñadores detectar y optimizar rápidamente las imperfecciones. Unos dibujos mecánicos precisos garantizan que la intención del diseño coincida con la realidad de la fabricación. Combinado con sistemas CAM y tecnologías de fabricación rápida, el CAD acelera el proceso de producción.
Elegir el software CAD adecuado
Para principiantes y aficionados
Se recomienda a los principiantes y aficionados que se embarquen en programas de software CAD gratuitos. Son programas que introducen al usuario en el CAD ofreciéndole una prueba gratuita, y así puede aprender lo básico sin gastar mucho dinero. Hay una gran cantidad de sistema CAD gratuito que se pueden utilizar, y aunque son fácilmente accesibles, no incluyen el soporte técnico que ofrecen los sistemas más caros.
Para profesionales y usuarios avanzados
Se recomienda a los usuarios avanzados y a otros profesionales que utilicen CAD de pago para completar las tareas de diseño en el menor tiempo posible. Sin embargo, el principal inconveniente de utilizar software gratuito es que los programas no poseen las sofisticadas funcionalidades y la asistencia técnica necesarias en el desarrollo de proyectos a gran escala. Los sistemas CAD comerciales proporcionan un amplio soporte de bases de datos, así como otras características superiores que son vitales para procesos de diseño sofisticados.
Evaluar el rendimiento de la inversión
Esto contradice la creencia común de que el software CAD es costoso, ya que el sistema adecuado resulta barato a largo plazo. Un buen sistema CAD, por tanto, tiene un alto retorno de la inversión, ya que uno es capaz de ahorrar mucho tiempo y dinero mediante el uso del sistema. Hay que tener en cuenta las ventajas a largo plazo y la rentabilidad para determinar el mejor curso de acción.
Crear prototipos en CAD
La creación de prototipos ayuda a los diseñadores a fallar a menudo y a bajo coste. Por tanto, ofrece una retroalimentación rápida y comprueba los supuestos. Esto es importante para descubrir la prueba de concepto y para que el producto final se adecue a las expectativas de las partes interesadas.
Proceso iterativo
Por supuesto, es crucial recordar que los primeros conceptos de un prototipo de producto no tienen por qué ser impecables. La creación de prototipos es un proceso iterativo que a menudo admite asperezas o imperfecciones y siempre debe ir mejorando. Ayuda a los diseñadores a dar forma a sus ideas y a hacer los cambios necesarios antes de completar el producto.
CAD en Representación Geométrica 3D
Los sistemas CAD implican geometría 3D: Datos de malla y datos de representación de límites. Los datos de malla son similares al rasterizado, mientras que los datos de contorno son similares al vectorizado. Ambos son actores importantes en las industrias de fabricación y diseño, con sus respectivos puntos fuertes en su despliegue.
Trabajo en colaboración
Programas CAD disponer de un entorno de colaboración en el que todos los miembros de cualquier proyecto puedan trabajar bajo una misma interfaz. Esta capacidad es extremadamente valiosa, especialmente en el entorno actual en el que los equipos se forman a través de diferentes fronteras geográficas y organizativas.
El software de renderizado y su papel
Software de renderizado se utiliza para traducir modelos 3D para que se parezcan más a dibujos, imágenes y animaciones 2D fotorrealistas o de dibujos animados. Este proceso es crucial en áreas como el diseño de juegos, la arquitectura y la cinematografía, donde la percepción visual es un aspecto importante.
Diferentes técnicas de renderizado
Existen distintos enfoques, como la rasterización, el trazado de rayos o el renderizado en tiempo real, que se dirigen a distintos fines. Estos métodos también son precisos y eficaces en cuanto a velocidad e interactividad para diversos usos del mapeado.
Renderizado en la nube y mejoras de la IA
El renderizado en la nube ofrece recursos altamente escalables y permite la colaboración, permitiéndote lograr un renderizado de alta calidad sin necesidad de recursos locales especializados. Este enfoque sólo funciona bien cuando las conexiones a Internet son fuertes y estables, pero tiene la ventaja de requerir poca inversión en infraestructura. Además, el estudio de usuarios muestra que el renderizado AI mejora los efectos del ruido, la textura y la iluminación
Conclusión
Con sus raíces en el MIT, programas de dibujo CAD han revolucionado por completo el proceso de diseño y fabricación de objetos tal y como los conocemos hoy en día. Con una selección óptima de las herramientas CAD y reconociendo el valor de la creación de prototipos, los diseñadores pueden, en última instancia, hacer realidad sus visiones con una sensación de satisfacción superior a la de antes. A medida que los campos del renderizado y el CAD se desarrollen en el futuro, ALCADS desempeñará un papel importante en el diseño, ayudando a dominar lo complejo y a crear lo nuevo.
