Proiectare asistată de calculator

CURS 1

1.1. DEFINIREA CAD/CAM

Apariţia şi dezvoltarea controlului numeric în anii 50, marchează începutul procesului de automatizare a maşinilor-unelte. Este un fapt recunoscut că introducerea comenzii numerice a însemnat debutul unui proces de inovare în activităţile de proiectare şi producţie a bunurilor. Astăzi există fabrici aproape complet automatizate care sunt capabile să manufactureze o însemnată varietate de produse. De la început, este necesar să se precizeze ce se înţelege prin “întreprindere producătoare” sau fabrică, avându-se în vedere volumul producţiei. Specialiştii clasifică procesele de manufacturare în trei categorii principale: producţia în flux continuu, producţia de masă şi producţia de serie.

În prima categorie sunt incluse produsele care “curg” într-un flux continuu ca în industria petrolului, cimentului, oţelului şi a hârtiei. În a doua categorie intră produsele în unităţi discrete, realizate în număr foarte mare cu o productivitate maximă. În acest mod sunt fabricate bunuri ca automobile, televizoare, frigidere, aparate electronice etc. Producţia de masă a realizat beneficii enorme de pe urma mecanizării şi automatizării tehnologiilor de fabricare. În a treia categorie intră producţia unui număr mare de tipuri de bunuri diferite care necesită tehnologii diferite. Datorită numărului mare de tipuri de produse şi de comenzi pentru aceste produse, apar probleme complexe de planificare şi proiectare tehnologică. De aceea, în acest tip de producţie, automatizarea se limitează la nivelul componentelor individuale ale atelierelor de lucru şi este dificilă automatizarea completă a fabricilor.

O privire de sinteză asupra lucrărilor publicate în ultimii 15 ani, arată că proiectarea şi fabricarea asistate de calculator sunt două domenii care s-au dezvoltat simultan, fiind tratate într-o viziune comună pe baza legăturilor

naturale care există între activităţile de proiectare şi manufacturare.

În literatura de specialitate, CAD/CAM este un acronim care înseamnă proiectare şi fabricare cu ajutorul calculatorului. Această tehnologie 1

novatoare care utilizează calculatoarele digitale pentru realizarea unor funcţii diverse de proiectare şi fabricare are tendinţa de integrare totală a acestor activităţi care, în mod tradiţional, au fost considerate ca fiind două funcţii distincte şi separate. În ansamblu, CAD/CAM dezvoltă tehnologia avansată a întreprinderii viitorului, asistată complet de calculator.

Fig. 1.1. Monitorizarea şi controlul asistate de calculator

a) monitorizarea asistată; b) controlul asistat

b)

a)

Semnale de control

Date

Proces de fabricaţie

Calculator

Date

Proces de fabricaţie

Calculator

Proiectarea asistată de calculator (în limba engleză, “Computer-aided design” – CAD), poate fi definită ca o activitate de utilizare a unui sistem de calcul în proiectarea, modificarea, analiza şi optimizarea proiectării. Sistemul de calcul este format din echipamente şi programe care asigură funcţiile necesare în proiectare. Echipamentul destinat activităţilor de CAD este format dintr-un calculator, unul sau mai multe terminale grafice, tastatură şi alte periferice. Programele de CAD sunt aplicaţii destinate implementării graficii în cadrul unui sistem de calcul, la care se adaugă programele dedicate funcţiilor inginereşti care pot realiza analiza stării de tensiuni şi deformaţii ale unor elemente, analiza dinamică a mecanismelor, calculul transferului de căldură şi controlul numeric. Programele aplicative variază de la un utlizator la altul, în funcţie de tipul liniilor de producţie, de procesul de fabricaţie şi de specificul pieţei de desfacere.

Fabricarea asistată de calculator (în limba engleză, “Computer-aided manufacturing” – CAM), se defineşte ca utilizare unui sistem de calcul în activitatea de planificare, conducere şi control al operaţiilor unei fabrici, prin orice interfaţă directă sau indirectă dintre calculator şi resursele de producţie. Aşa cum rezultă din definiţie, aplicaţiile CAM se împart în două categorii principale:

- monitorizare şi control; acestea sunt aplicaţii în care calculatorul este conectat direct la procesul de fabricare în scopul monitorizării şi controlului acestuia;

- susţinerea fabricaţiei; acestea sunt aplicaţii indirecte în care calculatorul este utilizat în sprijinirea operaţiilor de producţie, fără existenţa unei legături directe între calculator şi procesul de fabricare.