Superando os desafios do MCAD tradicional e ECAD

MCAD e ECAD se inseriram no trabalho diário da maioria dos engenheiros de projeto. Embora familiares, os dois programas já percorreram um longo caminho e continuam a evoluir. Neste artigo, aprenda o passado e o futuro dessas ferramentas de design.

O Projeto Mecânico Auxiliado por Computador (MCAD) e o Projeto Eletrônico Auxiliado por Computador (ECAD) são cada vez mais comuns no mundo do design moderno de hoje. Ambas as disciplinas de design de CAD datam de 1957, com o surgimento do sistema PRONTO do Dr. Patrick Hanratty. O popularmente apelidado de ‘Pai do CAD’ lançou as bases para os aplicativos de hoje. Ivan Sutherland carregou a tocha apenas três anos depois com Sketchpad - oficialmente dando início à era da interface gráfica do usuário (GUI). Os programadores desenvolveram rapidamente uma funcionalidade mais rica, uma vez que essa base visual foi estabelecida.

Figura 1. Os programas MCAD e ECAD podem ajudar a otimizar os fluxos de trabalho de design e acelerar o processo de design.

MCAD e ECAD, desde então, evoluíram em sincronia com seus conduítes computadorizados. Os aplicativos ficaram mais complexos e foram atualizados para funcionar com computadores de 16 e 32 bits. Os primeiros programas CAD eram produtos comerciais e tinham preços enormes para combinar. Eles também foram feitos sob medida para computadores mainframe. Os aplicativos chegaram ao PC à medida que encontraram tração, logo chegaram ao Mac e mais tarde ganharam força no mercado convencional. SynthaVision, ADAM e AutoCAD retrabalharam a indústria MCAD / ECAD, dando início à era do CAD moderno que se tornou tão familiar. Então, como o MCAD e o ECAD evoluíram desde seu início?

Por que os engenheiros precisam dos programas MCAD e ECAD?

A modernização dos processos de design e fabricação deixou uma coisa clara:métodos de design de longa data não seriam suficientes à medida que os pipelines de produto se tornavam mais ambiciosos. Os engenheiros começaram a aproveitar materiais (e compostos) inovadores que eram anteriormente desconhecidos ou relativamente inexplorados. Eles poderiam, portanto, conceituar uma gama expandida de resultados, incluindo eletrônicos aprimorados ou sistemas mecanizados.

Figura 2. O MCAD e o ECAD mudaram drasticamente desde que foram introduzidos. Os programas computadorizados fazem parte do mundo MCAD / ECAD moderno.

A ascensão do MCAD e do ECAD ocorreu em sincronia com os avanços da ciência dos materiais. Embora os semicondutores tenham sido descobertos uma década antes das contribuições de Hanratty, a tecnologia estava em constante evolução. Eles estavam se tornando mais poderosos, com densidade de transistores e compactos para inicializar. A partir da década de 1960, novos materiais foram colocados em primeiro plano. Cerâmica, polímeros, supercondutores, materiais magnéticos e ligas metálicas foram fundamentais no design - e ainda continuam a ser.

Do papel para o PC

Se os engenheiros quisessem fazer um brainstorming de maneira eficaz, os esquemas manuais precisavam ser usados ​​para aplicativos computadorizados. Projetos feitos à mão eram especialmente tediosos de criar e replicar várias vezes. Os designers de PCB viviam para fita e mylar, que rapidamente se tornaram antiquados à medida que a tecnologia de circuitos avançava. Os documentos também podem ser complicados - eles são facilmente perdidos, danificados e virtualmente impossíveis de compartilhar entre os funcionários distribuídos.

Além disso, o processo de design tornou-se mais experimental e iterativo em toda a linha, e um número maior de interessados ​​colocou suas mãos na jarra de biscoitos de desenvolvimento. As organizações abandonaram gradativamente suas abordagens isoladas para trabalhar, à medida que mais mudanças eram necessárias para satisfazer uma miríade de requisitos. As equipes precisavam de um sistema que trouxesse adaptabilidade à mesa.

Projetos intrincados também exigem muito refinamento antes da produção final - alcançar a otimização de projeto imediata é extremamente raro, mesmo para os padrões de hoje. Protótipos são criados, falhas são descobertas e melhorias são feitas. Aplicar essas mudanças a diagramas físicos pode ser bastante desafiador. É necessário alterar um design existente - apagando a integridade de uma versão anterior - ou criar um documento inteiramente novo. Os aprimoramentos do CAD para a eficiência e a documentação do processo foram atraentes (se não essenciais) desde o início.

Assim que o MCAD e o ECAD surgiram, seu potencial tornou-se imediatamente aparente. No entanto, mesmo essas abordagens contemporâneas tiveram que evoluir.

A evolução de MCAD e ECAD

A história do CAD é de democratização, onde os desenvolvimentos no campo tornaram os aplicativos mais baratos, fáceis de usar e acessíveis para proprietários de diferentes máquinas. Embora o MCAD e o ECAD tenham resolvido muitos problemas, seu desenvolvimento criou alguns substitutos.

Figura 3. Uma captura de tela retratando o programa Fusion 360 MCAD e ECAD da Autodesk.

Custo

Os primeiros programas eram proibitivamente caros, como o Digigraphics da Itek, vendido por US $ 500.000 por sistema. Os desenvolvedores não estavam exatamente preocupados em reduzir as barreiras de entrada; em vez disso, muitos procuraram atrair um público um tanto cativo de primeiros usuários. À medida que o tempo passava e o mercado de CAD se expandia, a concorrência regulava os preços. As massas de engenharia entraram no movimento e as bases de usuários em crescimento foram fundamentais para o sucesso do CAD.

UI e UX

Em seus estágios iniciais, os programas MCAD e ECAD foram projetados quase exclusivamente para usuários técnicos. As equipes externas não conseguiam controlar o software com segurança e era necessário um treinamento especializado para projetar com sucesso. As ações eram frequentemente enterradas em um vasto mar de configurações ocultas, operações estavam envolvidas e os controles não pareciam intuitivos. Essas deficiências incômodas contribuíram para a popularidade imediata do Sketchpad; ofereceu a experiência visual interativa que faltava aos seus predecessores.

Os programas CAD eram exclusivamente 2D até 1987, com o lançamento do Pro / ENGINEER. Contribuidores anteriores como a Autodesk introduziram o AutoCAD, que atraiu uma década de aclamação após seu lançamento em 1982 - mas a escrita estava na parede para esta primeira iteração. Os desenhos foram cada vez mais elegantes e os novos materiais deram origem à manufatura aditiva (também conhecida como impressão 3D) na década de 80, entre outros processos. Embora os produtos mais antigos fossem lineares e apresentassem linhas rígidas, os produtos mais novos tinham curvas e recortes exclusivos eram abundantes. O encaixe entre os componentes havia evoluído.

Os engenheiros precisavam de recursos 3D para visualizar melhor esses produtos durante a fase de projeto. A manipulação é crucial para o processo de inspeção e parte integrante da redução do desperdício. O design digital permite que os engenheiros elaborem protótipos virtuais. É muito mais fácil (e mais barato) detectar inconsistências de design no programa, em vez de cuspir modelos físicos com manchas desconhecidas. As ferramentas tridimensionais ajudam os produtos a ganhar vida na tela - um efeito quase sempre inatingível com a modelagem 2D. Essa constatação levou empresas como a Autodesk a renovar seu software em 1994, e outros fornecedores logo seguiram o exemplo.

Integração e flexibilidade

Embora não seja especialmente exclusivo para MCAD e ECAD, as primeiras aplicações foram geralmente bloqueadas. Ecossistemas de software integrados não eram comuns. Isso significava que os projetos criados em um programa CAD tinham que ser traduzidos manualmente para outros aplicativos - não havia ponte de API ou link digital para aplicativos complementares. Isso era especialmente problemático para a colaboração porque a fragmentação pode prejudicar a produtividade e interromper a harmonia em organizações inteiras.

Infelizmente, as empresas restringiam os programas CAD para uso no local até recentemente. Antes deste ano, os funcionários normalmente precisavam estar presentes no escritório para serem produtivos. Os locais de trabalho agora começaram a se modernizar e mudar do ponto de vista cultural, permitindo que as pessoas trabalhem remotamente. Este novo normal exigia uma solução baseada em navegador. A manufatura sempre foi conhecida como uma indústria tradicional, na qual os recursos físicos dominam. Os produtos ECAD e MCAD modernos ajudaram a virar essa narrativa de cabeça para baixo.

Utilizando a nuvem com Fusion 360

O software de hoje precisa ser acessível de qualquer lugar, e as equipes conectadas tendem a ser as mais produtivas. Levar o MCAD e o ECAD para a nuvem foi a próxima etapa lógica.

Figura 4. Uma captura de tela do programa Fusion 360 MCAD e ECAD da Autodesk.

Como parte desse esforço, o MCAD e o ECAD foram unificados dentro do Fusion 360. Este programa tornou possível o seguinte:

• Crie anotações e comentários em um local centralizado, acessível a todas as equipes
• Gerenciamento centralizado de arquivos e padronização de formatos de arquivo
• Colaboração com partes interessadas externas
• Manipulação e iteração de todos os aspectos de design do produto, incluindo simulação e teste
• Design de eletrônicos e design de manufatura
• Documentação fácil

Essa abordagem preparou o terreno para o MCAD e o ECAD como um todo. Seguindo a programação centrada no usuário, o ethos é outra necessidade. Esses programas estão se tornando mais contextualmente sólidos, funcionais e simples de usar. Aplicativos como o Fusion 360 também se integram com outros produtos de software da Autodesk, o que significa menos pulos entre janelas.

ECAD e MCAD modernos são transformadores

Os engenheiros provavelmente ficarão felizes em saber que o MCAD e o ECAD estão se tornando mais convergentes. Essas duas disciplinas de design tornaram-se interdependentes, à medida que novos produtos combinaram controles eletrônicos com funções mecânicas.

Figura 5. A colaboração na nuvem pode ajudar a aumentar a produtividade à medida que mais engenheiros continuam a projetar e trabalhar em casa.

Os aplicativos modernos permitem que os profissionais colaborem com eficácia, sem as dores de cabeça de programas antigos. O mundo do CAD está muito mais inclusivo do que antes, e a funcionalidade expandida abriu as portas para novos produtos avançados no futuro.

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