Conceptos fundamentales sobre CAD/CAM/CAEHace poco mas de 25 aoslos dibujos producidosalrededor del mundo eran realizados con lpiz o tintaen un papel. Los cambios menores o correccionesdeban hacerse borrando la parte deldibujo yredibujando mientras que los cambios mayoresdeban recrearse los dibujos nuevamente en especialsi los cambios de un dibujo afectaban otrosdocumentos. En dichos casos tambin se requera lacapacidad de identificar la manera en que un cambiorepercuta en otro. El dibujo en computadora vino arevolucionar el mundo del diseo. CAD (computeraided design) en esencia es el uso de la tecnologaen cmputo para asistir el diseo de elementos opartes en diferentes campos tcnicos de aplicacin.Su historia est prcticamente ligada al desarrollo delos sistemas de computacin y naci en base a lanecesidad de resolver los problemas con el dibujotcnico clsico y sus finalidades fueron blicas 100%.CAD permite la redaccin de planos en 2 y modelado3 dimensiones. El modelado en tres dimensionespermite la creacin de superficies y slidos.Bsicamente una de las funciones primarias del CADes la de representar un objeto en 3 dimensionessobre un plano (dos dimensiones) y esto representaun arte industrial para la comunicacin de datos eideas en ingeniera. La manera ms comn de logrardicho arte es hacer tres proyecciones con ngulosrectos entre s. Con la ayuda del CAD es posiblerealizar los cambios necesarios antes de pasar almedio palpable. Actualmente el programa ms clsicode CAD es AutoCAD y es una herramientarelativamente sencilla. Sigue manejando los mismosconceptos clsicos del dibujo convencional puestoque son sus races y adems incorpora unainteraccin del usuario ms amigable sigue el mismocriterio acoplado al modelado matemtico de lnea,curvas, ngulos, etc.Ahora bien supongamos que tenemos la manera derealizar nuestros dibujos de una forma grficamentems formal y que ya tenemos una metodologa parael dimensionamiento de las partes de un producto.Simplemente es una enorme ventaja pero nuestraparte requiere de salir de nuestra pantalla delcomputador. El siguiente problema al que nosenfrentaremos no es en la impresin del plano sino enla manufactura de la parte en cuestin. Con CADpodemos hacer el plano para enviarlo a las personasque manufacturaran las partes sin embargo lasexigencias de rapidez hacen que el proceso demanufactura convencional sea un obstculo. En basea esta situacin surge el CAM que es la manufacturade productos asistida por computadora (computeraided manufacturing) y no es ms que una extensindel CAD orientada a la manufactura. En CAM nosvalemos del modelado tridimensional, un sistemapara mtrico y un lenguaje de programacin o cdigonumrico para el control de una mquina automtica.De esta manera el CAM tiene tambin distintoscampos de aplicacin que van desde el simple tornoCNC hasta una troqueladora automtica.El sistema CAM sigue los siguientes pasos generales,Primero se realiza el modelo del producto en unacomputadora (2D o 3D segn la aplicacin), en estepaso utilizamos el CAD. Despus a manera generalse tiene la necesidad de hacer el parto demovimientos requeridos para la manufactura delproducto en la mquina automtica, as que aqu esdonde entra el control numrico. El control numricono es ms que un cdigo de programacinprcticamenteestndarquedeterminalosmovimientos de una maquina con la capacidad deleer el cdigo. El CAM proporciona una manerarpida de generar el cdigo de forma automtica apartir del simple modelo hecho en el primer paso.Actualmente este cdigo se transfiere a un simplearchivo de texto y es introducido en el controlador dela maquinaria de manufactura. Anteriormente a esto elcdigo deba ser introducido manualmente por unoperador y esto, por supuesto, consuma tiempo y erasusceptible a errores.Un ejemplo clsico para un software CAM esMasterCAM. Este software tiene la capacidad demodelar y codificar sin embargo su CAM esrelativamente ms difcil comparado con AutoCAD.Esto es ms notorio en las versiones ms viejas. Porahora MasterCAM ha estado mejorando en su partede CAD, es decir su entorno de diseo.En otro contexto una industria manufacturera no esdigna de competir en el mercado solo por suvelocidad de procesos sino que tambin se requiereproducir con calidad. En ingeniera siempre laseguridad es un factor bastante importante y quesiempre es considerada desde la fase se diseo. Laindustria tena que producir de manera rpida ysegura sin embargo solo se poda garantizar larapidez mas no la seguridad y esto llevo a lanecesidad del anlisis de las propiedades de losmateriales. En un principio estos anlisis deresistencia mecnica se hacan a pluma y lpiz enuna hoja de papel, el diseador entonces debaesperar la evaluacin del diseo para enviarlo amanufacturar. Con la intervencin de las hojas declculo este proceso se aceleraba un poco mas sinembargo no era posible visualizar la mecnica delmaterial al sujetarse a diversas cargas.As naci el CAE que no es ms que la ingenieraasistidaporcomputadora(computeraidedengineering) y es prcticamente el uso delcomputador destinado hacia el anlisis mecnico ytrmico de los diseos entre otras aplicaciones. Estoes una manera ms sencilla y prcticamente libre deerrores cuando se tiene la habilidad en el manejo delsoftware. Sus fundamentos son los mismos usadosen el anlisis matemtico de la resistencia demateriales, esttica y dinmica de cuerpos, etc.Como ejemplo de este tipo de software est MSCNastran que es uno de los pioneros en este campocon el anlisis de elementos finitos.Con esta ltima herramienta ya podemosmanufacturardemanerarpidayseguragarantizando la calidad del producto.Sin embargo hoy en da los softwares para diseo yano estn limitados en ninguno de los sentidos debidoa que el mismo programa incorpora las tresherramientas y esto se le conoce como softwareCAD/CAM/CAE en donde el mismo paquete disea,analiza y manufactura el producto.Como ejemplos tenemos Solidworks y Pro|Engineeren donde de manera completamente grafica hacemosel anlisis del diseo. Sometindolo a pruebas, si nocumple con los objetivos de diseo se hacen loscambios de forma rpida y vuelven a analizarse hastacumplir con los objetivos. Despus podemos simularsu proceso de manufactura e incluso aqu podemoseficientar los tiempos de maquinado antes de generarel cdigo.Bsicamente estos dos programas (Solidworks y Pro|Engineer) son similares incluso tienen tiempocompitiendo en el mercado. La nica diferencia entreellos es la forma en la que el usuario opera elsoftware pero ambos tienen las mismas aplicaciones.Estos softwares son divididos en mdulos oaplicaciones externas, para disminuir su costodependiendo de la aplicacin que requiere el cliente.En el Caso de Pro|Engineer es bien sabido que norequiere de un ordenador poderoso, de los dos es elms ligero en cuanto al consumo de memoria RAMesto hace posible que muchas empresas no requieranoptimizar sus ordenadores para implementarlo. Sinembargo tiene el inconveniente de que carece de unaestructura operativa definida y esto hace que sea msconfuso y de hecho no es visualmente atractivo.Solidworks es un programa un poco ms pesado yrequiere ms procesador y memoria RAM pero suentorno es muy amigable, su uso es relativamentesencillo