Překonávání výzev tradičního MCAD a ECAD
Computer Aided Mechanical Design (MCAD) a Computer Aided Electronic Design (ECAD) jsou v dnešním moderním světě designu stále běžnější. Obě CAD designové disciplíny, Dr. Jeho historie sahá do roku 1957, kdy se zrodil systém PRONTO od Patricka Hanrattyho. Položil základy dnešních aplikací, lidově nazývaných „otec CAD“. Ivan Sutherland nesl pochodeň se Sketchpadem jen o tři roky později a oficiálně zahájil éru grafického uživatelského rozhraní (GUI). Jakmile byl tento vizuální základ založen, programátoři rychle vyvinuli bohatší funkčnost.
Obrázek 1. Programy MCAD a ECAD mohou pomoci zefektivnit pracovní postupy při navrhování a urychlit proces návrhu.
Od té doby se MCAD a ECAD vyvíjely stejným tempem jako jejich počítačové kanály. Aplikace se staly složitějšími a nakonec byly aktualizovány, aby fungovaly s 16bitovými a 32bitovými počítači. První programy CAD byly komerční produkty a podle toho nesly velké cenovky. Byl také vyroben speciálně pro sálové počítače. Aplikace se dostaly do počítače, když získaly pozornost, brzy vstoupily do systému Mac a poté získaly zájem o hlavní trh. SynthaVision, ADAM a AutoCAD přepracovaly odvětví MCAD / ECAD a zahájily moderní éru CAD, která se stala tak známou. Jak se tedy MCAD a ECAD vyvíjely od začátku?
Proč inženýři potřebují programy MCAD a ECAD?
Modernizace konstrukčních a výrobních procesů objasnila jednu věc: Jelikož se produktové řady staly ambicióznějšími, dlouholeté konstrukční metody by nestačily. Inženýři začali využívat dříve neznámé nebo relativně neprozkoumané inovativní materiály (a kompozity). Tímto způsobem mohou konceptualizovat širší škálu produktů, včetně pokročilých elektronických nebo mechanizovaných systémů.
Obrázek 2. MCAD a ECAD se od svého prvního uvedení dramaticky změnily. Počítačové programy jsou součástí moderního světa MCAD / ECAD.
Vzestup MCAD a ECAD se časově shodoval s pokrokem ve vědě o materiálech. Přestože polovodiče byly objeveny deset let před Hanrattyho příspěvky, technologie se neustále zlepšovala. Začínaly být výkonnější, hustota tranzistorů a kompaktní pro zavedení. Od šedesátých let se do popředí dostaly nové materiály. Keramika, polymery, supravodiče, magnetické materiály a kovové slitiny byly a nadále jsou ve středu designu.
Papír do PC
Pokud inženýři chtěli efektivně brainstormovat, plány musely ustoupit počítačovým aplikacím. Ručně vyráběné vzory byly obzvláště nudné, aby se vytvořily a reprodukovaly několikrát. Designéři desek plošných spojů žili pro pásku a mylar, které s postupující technologií obvodů rychle zastaraly. Dokumenty mohou být také choulostivé: snadno se ztratí, zkreslí a je téměř nemožné je sdílet mezi distribuovanými zaměstnanci. Proces návrhu se také stal více experimentálním a iterativním a více zúčastněných stran předává vývojový soubor cookie. Jelikož ke splnění mnoha požadavků jsou zapotřebí další změny, organizace postupně upustily od svého tichého přístupu k práci. Týmy potřebovaly systém, který by přinesl přizpůsobivost stolu. Dosažení okamžité optimalizace designu je extrémně vzácné, dokonce i podle dnešních standardů. Vytvářejí se prototypy, objevují se vady a provádějí se vylepšení. Může být docela obtížné aplikovat tyto změny na fyzické diagramy. Musíte změnit existující design, odstranit integritu předchozí verze nebo vytvořit zcela nový dokument. Vylepšení CAD v efektivitě a dokumentaci procesů byla atraktivní (pokud to nebylo nutné) od samého začátku, kdy se objevily MCAD a ECAD, jejich potenciál byl okamžitě patrný. I tyto současné přístupy se však musely vyvinout.
Vývoj MCAD a ECAD
Historie CAD je historií demokratizace, kde vývoj v této oblasti učinil aplikace nákladově efektivnějšími, snadněji použitelnými a přístupnými majitelům různých strojů. Zatímco MCAD a ECAD vyřešily mnoho problémů, jejich vývoj vytvořil některé náhražky.
Obrázek 3. Snímek obrazovky zobrazující programy Autodesk Fusion 360 MCAD a ECAD.
Cena: Rané programy jako Itek’s Digigraphics, které se prodávaly za 500 000 $ za systém, byly neúměrně drahé. Vývojáři se plně nezajímali o snižování překážek vstupu; Místo toho se mnoho z nich snažilo přilákat zajaté publikum prvních adoptujících. Jak čas plynul a trh CAD se rozšiřoval, konkurence udržovala ceny. Inženýrské masy naskočily na rozjetý vlak a rostoucí uživatelská základna byla pro úspěch CAD zásadní.
V počátečních fázích UI a UX byly programy MCAD a ECAD navrženy téměř výhradně pro technické uživatele. Externí týmy nemohly bezpečně ovládat software a pro úspěšné navrhování bylo nutné speciální školení. Akce byly často pohřbeny v obrovském moři tajných prostředí, byly zahrnuty operace a ovládací prvky nebyly intuitivní. Tyto nepříjemné nedostatky přispěly k okamžité popularitě Sketchpadu; Poskytl vizuální a interaktivní zážitek, jaký jeho předchůdci neměli. CAD programy byly až do roku 1987 se zavedením Pro / ENGINEER jen 2D. Předchozí přispěvatelé, jako je Autodesk, představili AutoCAD, který byl chválen již deset let po vydání z roku 1982, ale pro tuto první iteraci zůstal příspěvek na zdi. Designy byly stále elegantnější a nové materiály vedly v 80. letech kromě jiných procesů k aditivní výrobě (AKA 3D tisk). Ačkoli starší produkty byly lineární a měly tuhé linie, nové produkty byly zakřivené a bylo jich mnoho. Vylepšila se harmonie mezi komponentami a inženýři potřebovali 3D funkce, aby mohli tyto produkty lépe vizualizovat ve fázi návrhu. Zpracování je zásadní pro kontrolní proces a je komplexní při snižování odpadu. Digitální design umožňuje technikům psát virtuální prototypy. Je mnohem snazší (a levnější) detekovat nekonzistence návrhu v programu a odhalit fyzické modely s neobjevenými vadami. 3D nástroje pomáhají oživit produkty na obrazovce, což je efekt, který je u 2D modelování téměř nedosažitelný. Tento objev umožnil společnostem, jako je Autodesk, aktualizovat svůj software v roce 1994 a brzy následovali další prodejci.
Integrace a flexibilita I když to nebylo specifické pouze pro MCAD a ECAD, první aplikace byly často izolované. Integrované softwarové ekosystémy nebyly běžné. To znamenalo, že návrhy vytvořené v programu CAD musely být ručně přeloženy do jiných aplikací; Neexistovaly žádné mosty API ani digitální připojení k doplňkovým aplikacím. To bylo pro spolupráci obzvláště problematické, protože fragmentace mohla poškodit produktivitu a narušit dodržování předpisů ve všech organizacích. Bohužel společnosti donedávna omezovaly své programy CAD na použití na místě. Před tímto rokem museli zaměstnanci obvykle pracovat v kanceláři, aby byli produktivní. Pracoviště se začala modernizovat a kulturně měnit, což lidem umožnilo pracovat na dálku. Tento nový normál vyžadoval řešení založené na prohlížeči. Výroba byla vždy známá jako tradiční průmysl ovládaný fyzickými zdroji. Moderní produkty ECAD a MCAD pomohly tento příběh zvrátit.
Používání cloudu s Fusion 360
Dnešní software musí být přístupný odkudkoli a propojené týmy bývají nejproduktivnější. Logickým dalším krokem bylo přenesení MCAD a ECAD do cloudu.
Obrázek 4. Screenshot programů Autodesk Fusion 360 MCAD a ECAD.
V rámci tohoto úsilí byly MCAD a ECAD spojeny s vlajkovou lodí společnosti Autodesk, Fusion 360. Tento program umožnil: Navrhnout centralizovanou správu souborů a standardizaci formátů souborů přidáním komentářů a komentářů do centrálního umístění přístupného všem týmům Spolupráce s externími zúčastněnými stranami Manipulace a iterace všech aspektů návrhu produktu včetně simulace a testování Elektronický design a výrobní design Snadná dokumentace Toto Tento přístup položil základy pro MCAD a ECAD jako celek. Po programování zaměřeném na uživatele je duše dalším požadavkem. Tyto programy jsou v kontextu stále robustnější, funkčnější a uživatelsky přívětivější. Aplikace jako Fusion 360 se také integrují s dalšími softwarovými produkty Autodesk, což znamená menší skákání mezi okny.
Moderní převodník ECAD a MCAD
Inženýři pravděpodobně rádi vědí, že MCAD a ECAD jsou stále více konvergentní. Tyto dvě konstrukční disciplíny na sobě vzájemně závisly, protože nové produkty kombinovaly elektronické ovládání s mechanickými funkcemi.
Obrázek 5. Spolupráce v cloudu může pomoci zvýšit produktivitu, protože více inženýrů pokračuje v navrhování a práci z domova.
Moderní aplikace umožňují profesionálům efektivně spolupracovat se staršími programy bez bolestí hlavy. Svět CAD je mnohem inkluzivnější než dříve a rozšířená funkcionalita otevírá v budoucnu dveře novým pokročilým produktům. Industry articles je forma obsahu, která umožňuje průmyslovým partnerům nevhodným způsobem sdílet užitečné zprávy, zprávy a technologie se čtenáři All About Circuits. Všechny články z oboru podléhají přísným regulačním pokynům, jejichž cílem je poskytnout čtenářům užitečné zprávy, technické znalosti nebo příběhy. Perspektivy a názory vyjádřené v průmyslových článcích jsou názory partnera a nemusí být nutně názory All About Circuits nebo jeho editorů.
