TECNOLOGÍAS: CAD, CAM, CAE y CIM

UNIVERSIDAD POLITECNICA DE CUATITLAN IZCALLI

Tecnologías CAD, CAM, CAE, CIM

Alumno: Pichardo Gonzalez Brandon Edgar 1

Contenido INTRODUCCION………………………………………………………………………………………………………….3 1.-TECNOLOGIAS: CAD, CAM, CAE, CIM…………………………………………………………………………4 1.1.-TECNOLOGIA CAD……………………………………………………………………………………………………4 1.2.-TECNOLOGIA CAM…………………………………………………………………………………………………..5 1.3.-TECNOLOGIA CAE……………………………………………………………………………………………………7 1.4.-TECNOLOGIA CIM……………………………………………………………………………………………………9 CONCLUSION…………………………………………………………………………………………………………………11

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INTRODUCCION El siguiente trabajo se abordará con el tema “Tecnologías CAD,CAM, CAE, CIM” ya que está envuelto con la carrera de Ingeniería Biomédica; presentado como el trabajo escrito para la materia de diseño asistido por computadora para la cual se explicarán conceptos relevantes, se dará a conocer información concreta de lo que involucra tal tema y ejemplificar ciertos aspectos que aborda dicho trabajo.

Que son las tecnologías CAD, CAM,CAE,CIM? Tecnologías CAD, CAE y CAM proporciona los conocimientos básicos de CAD (Computer Aided Design), CAE (Computer Aided Engineering) y CAM (Computer-aided manufacturing), para que se defina un diseño mecánico, sea modelado en ciertas condiciones y se lleve a un proceso de manufactura.

Esto significa que son programas para ingeniería y fabricación lo cual veremos las características que comprende cada tecnología.

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1.-TECNOLOGIAS: CAD, CAM, CAE, CIM 1.1.-TECNOLOGIA CAD (CAD): diseño asistido por computadora.

Se encarga de dibujar una parte del objeto, o el objeto completo, que posteriormente, será procesado por un software para el modelado 2D o 3D. El resultado se suele obtener en un archivo CAD que luego se importa en el software CAM. El archivo CAD es preparado para los procesos de elaboración por el modo CAM.

Un programa CAD sencillo implica un desarrollo tecnológico computacional para llevar a cabo tanto el diseño de un producto como la documentación de esta fase, que se encuentra dentro del proceso de ingeniería.

El CAD puede facilitar la fabricación a fuerza de transferir los planos detallados de los materiales, procesos, tolerancias y dimensiones del producto. Puede ser utilizado para generar esquemas 2D o 3D, los cuales pueden rotarse para ser vistos desde cualquier ángulo, incluso desde adentro hacia afuera.

Los programas informáticos de CAD no solamente proporcionan las facilidades para diseñar la pieza o el edificio que queremos, sino que, además, también incluyen elementos de simulación de su funcionamiento físico, de forma que podemos someter a nuestros diseños a pruebas básicas

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1.2.-TECNOLOGIA CAM CAM (Fabricación Asistida por Computadora) Es un sistema que permite usar computadoras en el proceso de control de fabricación industrial, buscando su automatización.

En un sistema moderno, la automatización abarca el proceso de transporte, almacenamiento, mecanizado o conformado, montaje y expedición del producto. Se trata de software que hace de puente entre la tecnología CAD (computer-aided design, responsable de los diseños de planos 2D y 3D de piezas que conocemos) y el lenguaje de programación de las máquinas-herramienta(las líneas de palabras CNC que dan instrucciones cuando forman frases) para fabricar las piezas diseñadas.

El CAM utiliza los modelos y ensamblajes creados en el software CAD para generar las trayectorias de las herramientas dirigidas por las máquinas, y así convertir los diseños en planos virtuales en partes físicas.

Algunas de las aplicaciones características de la CAM son las siguientes: •

Calendarización para control numérico, control numérico computarizado y robots industriales.

•

Control de calidad e inspección; por ejemplo, máquinas de medición por coordenadas programadas en una estación de trabajo CAD/CAM.

•

Datos para operaciones de trabajo de metales, por ejemplo, datos complicados para formado de láminas, y datos progresivos para estampado.

•

Diseño de calzados.

•

Diseño de datos y moldes para fundición, en los que, por ejemplo, se reprograman tolerancias de contracción.

•

Diseño de herramientas y electrodos para electro-erosión.

•

Diseño y fabricación de prótesis dentales.

•

Distribución de planta.

•

Planificación y calendarización de proceso.

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Algunos de los beneficios que se pueden conseguir con las técnicas CAM aceleran los resultados en los procesos de producción y son los siguientes: •

Maximización de gamas completas de equipos de producción, especialmente los de alta velocidad, máquinas de torneado, mecanizado de descarga eléctrica (EDM).

•

Creación y puesta a punto de programas NC para la producción de mecanizado óptimo.

•

Servicios de planificación de producción con datos y gestión de procesos que asegure el uso correcto de los datos.

Actualmente, existen numerosas formaciones y cursos profesionales para ejecutar tareas, procesos y análisis de sistemas CAD/CAM. Los campos del diseño integrado, delineación digital de proyectos y mecanización de sistemas se gestionan principalmente mediante editores gráficos y sistemas de mecanizado como AutoCAD. Se imparten en instituciones académicas especializadas o en centros sanitarios para su uso en la estética moderna.

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1.3.-TECNOLOGIA CAE Ingeniería asistida por ordenador (CAE) La ingeniería asistida por ordenador (CAE) consiste en el uso de software para simular el rendimiento con el objetivo de mejorar los diseños de los productos o de contribuir a la resolución de problemas de ingeniería para sectores muy diversos. Incluye la simulación, la validación y la optimización de productos, procesos y herramientas de fabricación.

Un proceso típico de CAE consta de una serie de pasos de preprocesamiento, resolución y postprocesamiento. En la fase de preprocesamiento, los ingenieros modelan la geometría (o una representación del sistema) y las propiedades físicas del diseño, así como el entorno en forma de cargas o limitaciones aplicadas. A continuación, el modelo se resuelve aplicando una fórmula matemática adecuada de la física subyacente. En la fase de postprocesamiento, los resultados se presentan al ingeniero para su revisión.

Las aplicaciones de la CAE son compatibles con disciplinas o fenómenos de ingeniería muy diversos: •

Análisis de tensión y de dinámicas en componentes y ensambles mediante el análisis de elementos finitos (FEA).

•

Análisis térmicos y de fluidos mediante la dinámica computacional de fluidos en 3D (CFD).

•

Análisis de cinemática y dinámica de mecanismos (dinámica de cuerpos múltiples).

•

Análisis acústicos mediante el FEA o un método de elementos límite (BEM).

•

CAE 1D o simulación de sistemas mecatrónicos para un diseño de sistemas mecatrónicos multidominio.

•

Simulación de eventos mecánicos (MES).

•

Análisis de sistemas de control.

•

Simulación de procesos de fabricación como la fundición, el moldeo o el troquelado por prensa.

•

Optimización del producto o proceso.

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Entre los beneficios de la CAE se encuentran la reducción de los costes y del tiempo de desarrollo del producto, con una mejora de la calidad y de la durabilidad del producto: •

Las decisiones de diseño se pueden tomar sobre la base de su impacto en el rendimiento.

•

Los diseños se pueden evaluar y perfeccionar gracias a las simulaciones por ordenador en lugar de realizar pruebas con prototipos físicos, lo cual permite un ahorro de tiempo y dinero.

•

La CAE puede proporcionar información sobre el rendimiento en etapas más tempranas del proceso de desarrollo, cuando resulta más económico efectuar cambios en el diseño.

•

La CAE ayuda a los equipos de ingeniería a gestionar el riesgo y a comprender las implicaciones en el rendimiento de sus diseños.

•

La gestión integrada de datos y procesos de CAE amplía la capacidad de utilizar de forma efectiva la información sobre el rendimiento, así como de mejorar los diseños para una comunidad más amplia.

•

Los problemas relativos a la garantía se reducen gracias a la identificación y a la eliminación de posibles problemas. Si se integra correctamente en el desarrollo de productos y de la fabricación, la CAE puede permitir una resolución más temprana de los problemas, lo que puede reducir significativamente los costes asociados con el ciclo de vida del producto.

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1.4.-TECNOLOGIA CIM CIM - Manufactura Integrada por Computadora CIM se define como el uso de la tecnología por medio de las computadoras para integrar las actividades de la empresa. La tecnología computacional es la tecnología que integra todas las otras tecnologías CIM. La tecnología computacional incluye todo el rango de hardware y de software ocupado en el ambiente CIM, incluyendo lo necesario para las telecomunicaciones.

CIM es un concepto de completa optimización e integración de la compañía, no existen patrones predeterminados para llevar la integración de personas, funciones, información y necesidades de un negocio en específico.

Los ejecutivos necesitan una visión compartida de su compañía que muestre a todos los contribuidores su valor agregado interrelaciones e interdependencias. Los ejecutivos deben promover el entendimiento de porqué el trabajo integrado es mejor que partes en específico funcionando separadamente.

El modelo CIM es una herramienta, que describe la visión y arquitectura de la manufactura integrada por computadora a la dirección de la organización, que puede ser a su vez comunicada en áreas funcionales y operacionales, a técnicos y científicos que proveen planes lógicos para que la visión de CIM pueda ser implementado físicamente.

El modelo CIM se deriva de la “empresa CIM” desarrollada por la Asociación de sistemas computarizados automatizados (consejo técnico de la sociedad de ingenieros de EU). Este concepto describe los sistemas generales de negocios, lee áreas de producción y los sistemas que los Integran a la empresa.

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A pesar de que los beneficios cualitativos del CIM no son cuantificados en las ecuaciones de factibilidad de inversión, se sabe positivamente que CIM aporta incuantificables beneficios. Entre los más importantes beneficios del CIM se encuentran las mejoras en la productividad, mayor rapidez en la introducción o modificación de productos, y una mejor intercambiabilidad de los trabajos específicos.

Estructura Existe una jerarquía de control en los ambientes manufactureros, en la cual hay 5 niveles principales que se detallan a continuación: •

Control de máquinas (PLCs)

•

Control de celdas

•

Computador de área

•

Computador de planta

•

Computador corporativo

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CONCLUSION

Las tecnologías CAM, CAD, CAE y CIM son muy útiles actualmente para la actualidad y en un futuro ya que son muy amplias y complejas, en lo cual podemos utilizarlas en varias ramas como lo puede ser el diseño, la arquitectura, la ingeniería, hasta la animación.

En este trabajo se puede ver sus conceptos al igual sus principales características que conlleva cada tecnología nos ayuda a comprender el entorno en el cual nos vamos a enfrentar al igual en el que podemos emplear una variedad de cosas.

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