Evolución del software CAD: De diseño 2D a 3D

CAD, que significa Diseño Asistido por Computadora, se refiere al uso de computadoras para crear, modificar, analizar u optimizar diseños. Estos programas mejoran la productividad, precisión, calidad del diseño, comunicación a través de la generación de documentación, y proporcionan una base para la fabricación. Pueden generar información en planes digitales o en papel y archivos electrónicos, lo que permite el mecanizado, operaciones de fabricación o impresión 3D.

Los programas de CAD comenzaron inicialmente en 2D, centrándose en entidades geométricas como puntos, líneas, arcos y polígonos. Avanzar hacia el 3D permitió la generación de sólidos y superficies, mejorando la interacción visual con los diseños. Los programas de CAD modernos ofrecen ventajas más allá del diseño geométrico, incluyendo cálculos, simulaciones, gestión de tolerancias, detección de interferencias, animaciones y renderizado de imágenes realistas.

Mientras que el diseño en 3D es valioso para el desarrollo y visualización de objetos, el diseño en 2D sigue siendo esencial para generar planos. La mayoría de los programas de diseño permiten diseñar en un entorno 3D y transferir esta información para crear documentación en 2D, mostrando la naturaleza complementaria del diseño en 2D y 3D.

Los orígenes de CAD se remontan a la década de 1960 cuando Ivan Sutherland propuso usar un teclado y un lápiz óptico para dibujar imágenes en una pantalla. Hitos importantes incluyen la comercialización del primer programa CAD en 1965 por $500,000, el desarrollo del primer plotter en 1969, y la adopción de sistemas CAD por gigantes automotrices y aeroespaciales como General Motors y Boeing en la década de 1970.

En 1982, Walker fundó Autodesk con 70 personas con el objetivo de producir un programa de diseño asistido por ordenador (CAD) para PC con un precio inferior a $1000. La primera versión de AutoCAD se presentó en la feria comercial Comdex en Las Vegas en noviembre del mismo año. Posteriormente, en 1999, Autodesk tenía un millón de usuarios de AutoCAD LT y 100,000 usuarios de 3D Studio. La empresa también introdujo Inventor en el mismo año para competir con SolidWorks.

La industria del software CAD experimentó desarrollos significativos a lo largo de los años. En 1983, se inició el Sistema Universal de Transferencia de Datos (STEP). Pro/Engineer fue lanzado en 1991 por PTC (Parametric Technology Corporation), seguido por la introducción del primer AutoCAD en una plataforma azul en 1992 y la versión 12 en Windows en 1995. Dassault Systèmes adquirió Pro/Engineer en 1995 y creó SolidWorks.

En 1996, General Motors firmó el contrato más grande en la historia con el software CATIA (Computer-Aided Three-Dimensional Interactive Application). Este período también marcó la fusión de Unigraphics y SDRC para formar UGS Corp. En 2000, Autodesk comenzó las ventas en línea de AutoCAD 2000, lo que llevó a una amplia adopción del software CAD por parte de grandes empresas.

Actualmente, el software CAD ofrece una amplia gama de capacidades y potencia. El software de gama alta incluye Catia, Pro/Engineer y Unigraphics fusionado con SDRC. En la categoría de gama media, SolidWorks lidera, seguido por Inventor y Solid Edge. El software de gama baja como AutoCAD sirve para diferentes propósitos, enfatizando que cada programa está diseñado para usos específicos, como el diseño de aeronaves, maquinaria agrícola o elementos estructurales para edificios.

El software CAD ha evolucionado para ofrecer una multitud de aplicaciones más allá del modelado 3D básico y el dibujo técnico. Los usuarios ahora pueden realizar simulaciones estructurales, térmicas y de fluidos, así como desarrollar moldes, realizar simulaciones de estampado y analizar fallas. Además, el software CAD facilita la generación de catálogos comerciales, manuales de mantenimiento, estudios ergonómicos, diseño industrial y diseño de redes.

Las plataformas de software CAD ahora integran diversas disciplinas como la mecánica, la electrónica, la aerodinámica y la ciencia de materiales. Los avances en realidad aumentada también se están aplicando a los procesos de diseño y fabricación. El software no solo acelera la innovación, sino que también mejora la flexibilidad en el diseño industrial, el estilo y los estudios de red.

Los programas CAD como Inventor, SolidWorks y Katia suelen tener tres tipos de archivos: uno para definir una parte, otro para ensamblajes donde varias partes se unen, y un archivo de dibujo para representar partes y ensamblajes. Además, Inventor tiene archivos para piezas de chapa metálica y ensamblajes soldados. Estos programas también cuentan con una interfaz gráfica y una estructura de árbol para visualizar las relaciones entre partes y ensamblajes.

En el diseño CAD, hay dos enfoques principales: el diseño 'bottom-up' comienza con la creación de piezas individuales y luego las ensambla en un todo, mientras que el diseño 'top-down' comienza con un ensamblaje que luego se descompone en piezas individuales. Ambos métodos implican la creación de planes para cada componente, con 'bottom-up' progresando de piezas a ensamblajes y 'top-down' comenzando desde el ensamblaje completo.

En los programas de CAD, las ensamblajes dependen de archivos de piezas individuales, y cambiar el nombre o la ubicación de estos archivos puede romper la conexión, lo que lleva a errores. De manera similar, los archivos de dibujo dependen de la información de las piezas, por lo que si el enlace se rompe, el dibujo pierde sus datos. Es crucial mantener los nombres y ubicaciones de los archivos para evitar estos problemas, con herramientas disponibles en la mayoría de los programas para corregir las conexiones de archivos.

La discusión sirve como una introducción a los programas de CAD, con el contenido próximo centrado en SolidWorks. El objetivo es explorar juntos las herramientas y capacidades de estos programas para maximizar su potencial. Se anima a los espectadores a suscribirse para más contenido, dar me gusta, comentar y participar con cualquier pregunta o retroalimentación. Se proporcionan enlaces a plataformas de redes sociales para una interacción adicional.