CAD, CAE, CAM Explicados: Diferenças-Chave e Como Trabalham Juntos

O que é CAD? O que é CAE? O que é CAM? O que são esses softwares e como eles diferem uns dos outros? A primeira coisa a saber sobre todos os três sistemas são as duas primeiras letras em cada abreviação. "CA" significa Computer-Aided (assistido por computador), o que significa que todos os três sistemas são criados para ajudar o usuário a atingir seu objetivo mais rápido usando o poder dos computadores para processamento. A última letra para CAD é Design, para CAE é Engineering, e para CAM é Manufacturing. Estes são programas de software de engenharia e manufatura. Cada um tem seu próprio propósito. O artigo mergulhará em uma visão de alto nível dos três sistemas e como são usados e seu propósito geral.

---

Visão Geral do Computer-Aided Design (CAD)

Um programa CAD é uma tecnologia de computador que projeta um produto e documenta a fase de projeto do processo de engenharia. O CAD pode facilitar o processo de manufatura transferindo diagramas detalhados dos materiais, processos, tolerâncias e dimensões do produto. Pode ser usado para produzir diagramas 2D ou 3D, que podem então ser rotacionados para serem vistos de qualquer ângulo, até mesmo de dentro para fora.

O Design Assistido por Computador é o uso de sistemas computacionais para auxiliar na criação, modificação e otimização de projetos. Isso é frequentemente considerado um programa de software de engenharia.

Experimente a ferramenta E-CAE líder mundial E3.series com cursos de treinamento técnico AGORA!

Clique no banner abaixo:

Programas CAD Modernos Podem Melhorar:

1. Aumentar a Produtividade do Engenheiro
2. Melhorar a Qualidade do Projeto
3. Melhorar Comunicações através da Documentação
4. Criar um Banco de Dados para Manufatura

A saída do CAD é frequentemente na forma de arquivos eletrônicos para impressão, usinagem ou outras operações de manufatura.

Programas CAD modernos para projeto mecânico usam gráficos baseados em vetores para objetos, ou podem produzir gráficos raster mostrando a aparência geral dos objetos de projeto.

No entanto, programas de software de engenharia requerem mais do que apenas formas. Como no desenho manual ou desenhos técnicos e de engenharia, a saída de programas CAD deve transmitir informações, como materiais, processos, dimensões e tolerâncias, de acordo com convenções específicas da aplicação.

O CAD é uma arte industrial importante amplamente usada em muitas aplicações, incluindo indústrias automotiva, naval e aeroespacial, arquitetura, próteses e muito mais. O CAD também é amplamente usado para produzir animação computacional para efeitos especiais em filmes, publicidade e manuais técnicos, frequentemente chamado de DCC (criação de conteúdo digital). O CAD tem sido uma grande força motriz para pesquisa em geometria computacional, gráficos por computador e geometria discreta.

Usos de Programas CAD Modernos

O Design Assistido por Computador é uma das muitas ferramentas usadas por engenheiros e projetistas e é usado de muitas maneiras dependendo da profissão do usuário e do tipo de software em questão. O CAD é uma parte de toda a atividade de Desenvolvimento Digital de Produto (DPD) dentro dos processos de Gerenciamento do Ciclo de Vida do Produto (PLM), e como tal programas CAD são usados junto com outras ferramentas, que são módulos integrados ou produtos independentes, tais como:

1. Engenharia Assistida por Computador (CAE)
2. Manufatura Assistida por Computador (CAM)
3. Renderização Fotorealista
4. Gerenciamento de Documentos e Controle de Revisão usando Gerenciamento de Dados de Produto (PDM)

O CAD provou ser útil para engenheiros também, usando quatro propriedades que são:

1. Histórico
2. Recursos (Features)
3. Parametrização
4. Restrições de Alto Nível

O histórico de construção pode ser usado para olhar para trás nas características pessoais do modelo e trabalhar na área única em vez do modelo inteiro. Parâmetros e restrições podem ser usados para determinar o tamanho, forma e outras propriedades dos diferentes elementos de modelagem.

Quem Usa Design Assistido por Computador

Aqui está uma lista curta de algumas pessoas que mais provavelmente usariam CAD no trabalho.

• Arquitetos
• Engenheiros Civis
• Engenheiros Elétricos
• Gerentes de Instalações
• Designers de Interiores
• Engenheiros Mecânicos
• Engenheiros Estruturais
• Topógrafos
• Engenheiros de Manufatura
• Engenheiros Acústicos
• Engenheiros de Proteção contra Incêndio
• Designers de Serviços de Alimentação

Esta lista continua. O Design Assistido por Computador é usado em muitas indústrias, desde aeroespacial, automotiva, têxteis, eletrônicas e muito mais. O Design Assistido por Computador permite que empresas explorem ideias modeladas antes que a prototipagem física seja implementada. Principalmente programas de software de engenharia são utilizados por engenheiros.

Visão Geral da Engenharia Assistida por Computador (CAE)

É o uso amplo de software de computador para auxiliar em tarefas de análise de engenharia. Programas de software de engenharia incluem análise de elementos finitos (FEA), dinâmica de fluidos computacional (CFD), dinâmica de corpos múltiplos (MDB) e otimização.

Programas de software de engenharia que foram desenvolvidos para suportar estas atividades são considerados ferramentas CAE. Ferramentas CAE estão sendo usadas, por exemplo, para analisar a robustez e desempenho de componentes e montagens. O termo abrange simulação, validação e otimização de produtos e ferramentas de manufatura. No futuro, sistemas CAE serão grandes provedores de informação para ajudar a apoiar equipes de projeto na tomada de decisões.

Rede Nodal de Engenharia Assistida por Computador

Em relação a redes de informação, sistemas CAE são individualmente considerados um único nó em uma rede de informação total e cada nó pode interagir com outro nó na rede. Esses nós desempenham um papel no método dos elementos finitos, que utiliza a geometria do modelo existente para construir uma rede nodal através de todo o modelo, que então é usada para determinar como o modelo irá performar, baseada na entrada de parâmetros que a peça real experimentaria no mundo real. Os seguintes parâmetros são tipicamente usados em engenharia mecânica para simulações CAE:

1. Temperatura
2. Pressão
3. Interações de Componentes
4. Forças Aplicadas

A maioria dos parâmetros usados para simulação baseia-se no ambiente e interações que o modelo experimentaria durante a operação. Estes são inseridos no software CAE como uma forma de ver se a peça poderia teoricamente lidar com as restrições de projeto.

Sistemas CAE podem fornecer suporte a negócios. Isso é alcançado pelo uso de arquiteturas de referência e sua capacidade de colocar visões de informação no processo de negócio. A arquitetura de referência é a base do modelo de informação, especialmente modelos de produto e manufatura.

Áreas cobertas pelo CAE incluem:

1. Análise de Tensão em Montagem de Componentes usando FEA
2. Análise Térmica e de Fluxo de Fluido usando CFD
3. Dinâmica de Corpos Múltiplos (MBD) e Cinemática
4. Ferramentas de Análise para Simulação de Processos para Processos de Manufatura
5. Otimização da documentação de processos
6. Otimização do desenvolvimento de produtos
7. Verificação inteligente de não conformidade
8. Análise de Segurança de Montagens

Em geral, existem três fases em qualquer tarefa de engenharia assistida por computador:

1. Pré-processamento: definir o modelo e fatores ambientais a serem aplicados.
2. Solver de Análise
3. Pós-processamento de resultados

Programas de software de engenharia incluem Abaqus, Ansys, MSC Adams Car, e muito mais. Programas CAD modernos exportam modelos para programas de software de engenharia para análise de protótipo virtual.

Experimente a ferramenta E-CAE líder mundial E3.series com cursos de treinamento técnico AGORA!

Clique no banner abaixo:

Manufatura Assistida por Computador (CAM)

A manufatura assistida por computador é o uso de software de computador para controlar máquinas-ferramenta e maquinário relacionado no processo de manufatura. Não é tecnicamente considerado um sistema para programas de software de engenharia, mas sim para maquinistas no lado da fabricação. Mas, engenheiros frequentemente têm exposição a ele. O CAM também pode se referir ao uso de um computador para auxiliar em todas as operações de uma planta de manufatura, incluindo planejamento, gestão, transporte e armazenamento. Seu propósito principal é criar um processo de produção mais rápido e componentes e ferramentas com dimensões mais precisas e consistência de material. O CAM é um processo assistido por computador subsequente ao design assistido por computador (CAD) e às vezes após a engenharia assistida por computador (CAE), pois um modelo gerado no CAD e verificado no CAE pode ser inserido no software CAM, que controla a máquina-ferramenta.

Roteamento de Fresa em Manufatura Assistida por Computador

CAM usado para máquinas de Controle Numérico Computadorizado (CNC)

A Manufatura Assistida por Computador é o código de software por trás das máquinas que fabricam os produtos. Máquinas de Controle Numérico Computadorizado são os dispositivos que utilizam o código CAM para manufatura de produtos. Máquinas CNC incluem:

• Fresadoras (Mills)
• Tornos (Lathes)
• Gravadores (Engravers)
• Retificadoras de Superfície (Surface Grinders)
• Soldadoras (Welders)
• Manufatura por Descarga Elétrica (EDM)

Tudo o que um operador seria requerido a fazer com máquinas-ferramenta convencionais é programável com máquinas CNC. O CAM fornece instruções passo a passo que as máquinas-ferramenta seguirão para completar a manufatura do produto. Antes do CAM, o maquinista tinha que digitar manualmente o código antes de implementar o programa. Esta entrada manual poderia ser trabalhosa baseada na complexidade do produto final. O CAM tornou isso mais simples incorporando software inteligente para desenvolver o código baseado na plataforma GUI (Interface Gráfica do Usuário). Isso tornou o código de manufatura fácil de produzir com pouco mais do que simplesmente clicar um botão no processo desejado e gerar o código para a máquina CNC.

---

Como CAD, CAE e CAM Trabalham Juntos

Um programa CAD moderno é necessário para usar tanto manufatura (CAM) quanto programas de software de engenharia (CAE). Como ambos os sistemas requerem um modelo para realizar qualquer análise ou manufatura. O CAE requer o modelo geométrico para determinar a rede nodal integrada a usar para a análise. O CAM requer a geometria da peça para determinar rotas e cortes de máquinas-ferramenta. Ambos requerem CAD, mas o CAD pode ser usado como sistema independente para modelos virtuais de engenharia. O CAD é a espinha dorsal para tanto CAM quanto CAE e é requerido para que funcionem corretamente. Cada software são ferramentas poderosas para engenheiros e maquinistas que tornam funções diárias de trabalho mais fáceis e eficientes, usá-los corretamente proporcionaria benefício ótimo para indivíduos e empresas que os utilizam.

Você já usou alguma dessas plataformas de software? Se sim, explique se tornaram a vida mais fácil ao usá-las, ou não?

---

---