La semana pasada en nuestro miércoles de CTI se abordó el tema de la Tecnología de Control Numérico Computarizado (CNC), que consiste en realizar trabajos mecanizados con el uso de herramientas que ofrecen la posibilidad de trabajar diversos materiales como acero, bronce, maderas y plásticos. Sin embargo como en todo trabajo, hay un proceso para llegar al producto final, y de eso será el tema de hoy en nuestro miércoles de CTI: Diseño asistido por computadora (CAD, por sus siglas en inglés) y Fabricación asistida por computadora (CAM, por sus siglas en inglés); CAD/CAM.

De acuerdo al arquitecto Frederick E. Giesecke, escritor del libro Technical Drawing, desde hace bastantes años ingenieros, dibujantes y diseñadores han utilizado las computadoras para realizar cálculos matemáticos que se necesitan en los trabajos, sin embargo, a mediados del siglo XX se empezó a usar la computadora para la realización de diseños, es por eso que hoy en día la computadora se ha convertido en un factor importante para producir, modificar y transmitir dibujos originales.

CAD: el primer paso

Para conseguir cualquier tipo de producto final, es necesario realizar el primer paso que es el diseño, por lo que en la industria actual se hace a través del CAD, diseño que consiste en el uso de sistemas informáticos para la creación o modificación de representaciones gráficas de un producto físico en dos o tres dimensiones.

Esta tecnología tiene como función principal realizar la geometría del diseño, ya sea pieza, arquitectura, circuito, calculando sus propiedades físicas y el modelado, debido a la importancia que tiene la geometría para las actividades posteriores en el ciclo del producto final, para poder pasar al segundo paso que es la fabricación.

Para desarrollar el diseño se debe de seguir un proceso, por lo tanto un sistema CAD debe ejecutar las siguientes acciones:

• Definición interactiva del objeto.
• Visualización múltiple.
• Cálculo de propiedades, simulación.
• Modificación del modelo.
• Generación de planos y documentación.
• Conexión con CAM.

Segundo paso, CAM

Luego de que se realizaran las actividades mencionadas anteriormente, se da por terminado el diseño para proceder al segundo paso que es la Fabricación asistida por computadora.

El CAM se basa en el uso de aplicaciones informáticas que fabrique un producto de calidad, a través de una interfaz directa o indirecta entre el sistema informático y los recursos de producción. Las aplicaciones del CAM están compuestas por dos categorías:

• Interfaz directa: Se monitorea, supervisa y controla la actividad por medio de la computadora que está enlazada directamente al proceso de producción. Esta se divide en dos grupos:
  • Supervisión: Mezcla un flujo de datos a la computadora con el fin de observar el proceso y recoger datos.
  • Control: Además de supervisar, actúa basándose en las observaciones.
• Interfaz indirecta: La computadora se usa en la fabricación, pero no está conectada con el proceso de producción.

 

Múltiples beneficios… y algunas limitaciones

Existen diferentes técnicas para conseguir un producto final, sin embargo el Diseño Asistido por Computadora y la Fabricación Asistida por Computadora, se han convertido en uno de los métodos más empleados, debido a que cuenta con demasiados beneficios como los siguientes:

• El proceso de diseño es más rápido.
• Mejor visualización del producto final.
• Menor cantidad de errores debido a la exactitud del software CAD.
• El sistema CAD facilita la documentación del diseño.
• El software CAD permite reutilizar los datos de diseño y sus prácticas.
• El sistema CAD-CAM automatiza completamente el proceso.
• El software CAD-CAM disminuye los tiempos de ciclo, el desgaste de la herramienta es menor y reduce el desgaste de la máquina a largo plazo.
• El software CAD-CAM te permite la creación de piezas 2D y 3D.

Gracias estas oportunidades para hacer productos más rentables, se ha convertido en una técnica importante para la realización de diseños, sin embargo, al igual que todos los procesos, también tiene sus complicaciones o limitaciones, como las siguientes:

• El programa y los equipos tienen un costo de adquisición elevado.
• Los equipos son complejos de manejar, por lo que se necesita tener personal capacitado.
• Para poder trabajar el sistema CAD-CAM se necesita una computadora potente, que tenga disco duro con mucho espacio y que permita trabajar con altas velocidades de procesamiento.
• El mantenimiento de los equipos es costoso.

 

Versatilidad en los campos de trabajo

El CAD/CAM ha logrado un excelente nivel de desarrollo que logran tener participación en diversos campos de trabajo para que las empresas puedan tener mayor duración en el mercado que cada vez es más complicado.

Estos son algunos campos de trabajo para el diseño asistido por computadora y la fabricación asistida por computadora:

Arquitectura: La utilización del CAD es importante para la elaboración de planos.

Mecánica: Se utiliza esta tecnología para diseñar y manufacturar todo tipo de piezas y máquinas, desde lo mínimo como un tornillo hasta una estructura grande como un barco.

Ingeniería civil: Es indispensable para esta área para la elaboración de diseños de obra civil, cálculo de estructuras, mediciones y planificación de procesos.

Diseño industrial: Implementan el CAD/CAM para diseñar y crear diversos productos como sillas, mesas, muebles, carros, entre otros.

Geografía y cartografía: Este campo ha tenido avances muy valiosos gracias a sus aportes para la planificación urbana, análisis topográfico, estudios ambientales, mantenimiento y producción de mapas al igual que datos geográficos.

En conclusión, el éxito comercial de un producto en el mercado actual, ante la competencia y la demanda de productos de mayor calidad, se debe al uso de las herramientas mencionadas en este miércoles de CTI, gracias a que han sido de vital importancia al atacar tres factores críticos: reducción de costos, disminuir el tiempo de elaboración y mejorar la calidad de los productos.

Alfredo Careaga (Comunicación y Difusión PIT-UAS)