Ti è mai capitato di vedere una foto di un ufficio tecnico anni ’60/‘70? Tipicamente si vedono distese di tecnigrafi con disegnatori e progettisti in camice che impugnano matite e strumenti di vario genere, passare le giornate sui propri sgabelli, schiavi di righelli, compassi e goniometri. Sembra preistoria, ma solo l’avvento della tecnologia informatica negli anni ’80 ha cambiato le regole del gioco, fornendo ai progettisti i software necessari per poter fare il proprio lavoro in modo più rapido ed efficiente.
I primi ad arrivare sulle scrivanie dei progettisti sono stati i software di progettazione 2D che negli anni ’90 sono stati surclassati dai più performanti 3D (tra i più famosi sul mercato abbiamo per esempio CATIA o SolidWorks) ai quali si sono aggiunti poi anche i software per la simulazione e per la produzione. Quindi acronimi come CAD, CAE e CAM sono diventati parole di uso quotidiano che spesso però vengono utilizzate in modo improprio e possono generare dubbi o confusione. Vediamo quindi di fare un po’ di chiarezza sui termini.
Cos’è un CAD
CAD, in informatica, è un acronimo inglese usato per indicare due concetti correlati, ma sostanzialmente molto differenti:
- Computer-Aided Drafting, letteralmente “disegno tecnico assistito dal computer”, ovvero un software per supportare l’attività di disegno tecnico (drafting). I sistemi di computer-aided drafting possono essere utilizzati da un progettista per creare un modello, tipicamente 2D, ed una serie di disegni tecnici in proiezione ortogonale, in sezione, in assonometria, in esploso finalizzati alla costruzione di un determinato prodotto
- Computer-Aided Design, letteralmente “progettazione assistita dal computer”, ovvero il settore dell’informatica che riguarda l’utilizzo di tecnologie software e in particolare della computer grafica per supportare l’attività di progettazione virtuale (design) di prodotti. I sistemi di computer-aided design vengono utilizzati dal progettista per creare modelli, tipicamente 3D, del prodotto. I sistemi CAD moderni non si limitano alla sola automatizzazione delle attività tradizionali del disegno, ma offrono anche funzionalità di strutturazione del disegno possibili solo con l’ausilio di strumenti informatici. Il disegno, pertanto, cessa di essere un insieme uniforme di entità grafiche e diventa una struttura di entità arricchite di attributi grafici e del contesto applicativo, come ad esempio materiali, note di lavorazione, costi, etc… Il vantaggio di utilizzare queste tecnologie consiste nel fatto che realizzando un modello 3D, questo può essere riutilizzato in altri software complementari al CAD per poter agevolare anche altre fasi del ciclo di sviluppo di un prodotto.
Cosa si intende per CAE
CAE, in informatica, è l’acronimo di Computer-Aided Engineering, letteralmente “ingegneria assistita dal computer”, ovvero tutte le applicazioni software che agevolano la risoluzione di problemi tecnologici tramite il calcolo numerico. Quindi contrariamente al CAD, il CAE di per sé non è un software, ma un modo di catalogare tutte le applicazioni rivolte alle più svariate esigenze di analisi, come ad esempio il calcolo strutturale statico e dinamico (FEA/FEM), il calcolo fluidodinamico (CFD), il calcolo di campi elettromagnetici, etc… Per ogni specifica esigenza andrà utilizzato un software ad hoc, che permetta di studiare il fenomeno che dobbiamo analizzare.
I primi sistemi CAE sono nati solo dopo l’introduzione dei primi computer nelle aziende ed erano basati su schede perforate o su nastri magnetici opportunamente preparati da un analista. Questi supporti venivano quindi passati ai centri di calcolo, dove i dati venivano inseriti per far girare un programma di calcolo che potesse restituire il risultato dell’analisi. Il risultato veniva quindi stampato o graficato e riconsegnato all’ingegnere per le opportune considerazioni del caso.
Da quei giorni, per fortuna, di passi avanti ne sono stati fatti parecchi. Attualmente, infatti, tutti i sistemi CAE hanno un’interfaccia utente grafica che permette a ogni progettista di poter lavorare in autonomia sul proprio PC. Le varie soluzioni sono spesso integrate in modo associativo con i CAD, in modo da poter recuperare i dati di progettazione, inserire i dati per la simulazione e ricavare un risultato in tempi relativamente rapidi per le valutazioni del caso. L’integrazione e l’associatività col CAD permettono di eseguire le eventuali modifiche per ottimizzare il progetto e di rilanciare solo l’aggiornamento della simulazione per valutare l’impatto delle modiche.
Cos’è un CAM
CAM, in informatica, è l’acronimo di Computer-Aided Manufacturing, letteralmente “produzione assistita dal computer”, ovvero un software che permette di analizzare un modello geometrico virtuale 2D o 3D e di generare le istruzioni necessarie per far funzionare una macchina utensile a controllo numerico computerizzato (CNC). Lo scopo è generare in automatico il programma per far seguire all’utensile un percorso definito da tali istruzioni e produrre fisicamente il componente corrispondente al modello virtuale.
Attualmente, anche tutti i sistemi CAM moderni hanno un’interfaccia utente grafica che permette a ogni operatore di poter lavorare in autonomia sul proprio PC. Importati i modelli dal CAD, l’operatore potrà definire il posizionamento e l’orientamento del modello, il grezzo di partenza, le strategie ed i parametri di lavorazione, in modo da arrivare alla simulazione del percorso utensile col relativo programma macchina e valutare la fattibilità del componente, piuttosto che studiare strategie di lavorazione più convenienti. Il programma macchina dovrà essere generato con il post processor più indicato e tipicamente specifico per ogni centro di lavoro, perché i vari produttori di macchine utensili utilizzano spesso sintassi diverse per eseguire la medesima operazione.
Le differenze tra CAD, CAE e CAM: una sintesi
In questo articolo lo scopo era solo di fare chiarezza sui termini, quindi, non abbiamo parlato di soluzioni specifiche e verticali per ogni contesto. In ogni caso, se volessi approfondire le varie tematiche, Nuovamacut ti può aiutare a orientarti nella scelta di un software CAD, CAM, o di analisi (CAE) in funzione delle tue specifiche esigenze. In particolare, una soluzione integrata come quella basata sulla piattaforma 3DEXPERIENCE, può comprendere il CAD CATIA, la suite SIMULIA per i calcoli strutturali (Structural Mechanics Engineer) o fluidodinamici (Fluid Dynamics Engineer), CST Studio per la simulazione dei campi elettromagnetici e la suite DELMIA per tutta la parte che riguarda la produzione (CAM e molto altro).
Sono tutte soluzioni perfettamente integrate tra loro per favorire la collaborazione e lo scambio dati tra i vari reparti aziendali.
