1. CAD,
CAE,
CAM
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)

2. CAD
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)

3. CAD
“CAD
es
la
aplicación
de
computadores
y
de
so0ware
gráfico
para
ayudar
o
mejorar
el
diseño
del
producto,
desde
la
fase
de
concepción
hasta
la
de
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
documentación”

4. El
modelo
de
diseño
y
CAD
• Integración
CAD
en
los
elementos
de
diseño
y
fabricación
de
la
empresa
• Acrónimos:
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
• CAD:
Computer
Aided
Design
• PDM:
Product
Data
Management
• BOM:
Bill
Of
Materials

5. El
coste
del
diseño
basado
en
papel
• A
pesar
de
tener
más
de
30
años
de
an2güedad
los
sistemas
CAD,
se
es2ma
que
más
de
8.000
millones
de
planos
en
papel
en
todo
el
mundo,
y
menos
del
15%
2enen
representación
en
formato
CAD
• El
manejo,
archivo
y
mantenimiento
de
planos
de
diseño
en
papel
es
diRcil,
consume
2empo
y
recursos
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
• Los
medios
no
electrónicos
son
suscep2bles
al
paso
del
Cempo
• Las
revisiones
son
costosas
• La
copia
y
distribución
son
más
lentas
en
papel
que
mediante
medios
electrónicos
• Lo
mismo
sucede
con
la
búsqueda
o
la
consulta
• Planos
en
papel
son
suscep2bles
de
quedarse
obsoletos
al
revisar
el
diseño
• Ningún
soVware
de
gesCón
de
datos
del
producto
es
eficiente
en
el
manejo
de
datos
en
papel

6. Perspectiva
histórica
Convergencia
de
dis2ntas
tecnologías
(Rehg
&
Kraebber,
2ª
ed.,
pág
103)
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)

7. Antecedentes
(I)
• 1955:
El
primer
sistema
gráfico
SAGE
(Semi
Automa:c
Ground
Environmet)
de
las
fuerzas
aéreas
norteamericanas
(US
Air
Force),
fue
desarrollado
en
el
Lincoln
Laboratory
del
MIT
• 1962;
Basado
en
sus
tesis
doctoral,
Ivan
E.
Sutherland
desarrolla
en
el
Lincoln
Laboratory
(MIT)
el
sistema
Sketchpad
• PhD
thesis:
“A
Man-­‐Machine
Graphical
Communica:on
System”
establece
las
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
bases
de
los
gráficos
interac2vos
por
ordenador
SAGE
Sketchpad

8. Antecedentes
(II)
• 1963:
El
sistema
Sketchpad
fue
introducido
en
las
universidades
• Prof.
Charles
Eastman
de
Carnegie-­‐Mellon
University
desarrolla
BDS
(Building
Descrip2on
System)
• 1965:
El
CAD
irrumpe
en
el
mercado.
Control
Data
Corp.
Comercializa
el
primer
CAD,
basado
en
ITEK
("The
Electronic
DraVing
Machine“),
con
un
precio
de
500.000
US$
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
• Prof.
J.
F.
Baker,
jefe
del
Cambridge
University
Engineering
Department,
inicia
las
inves2gaciones
en
Europa
trabajando
con
un
ordenador
gráfico
PDP11
• 1969:
COMPUTERVISION
desarrolla
el
primer
plooer
(trazador)
• 1970:
Las
grandes
compañías
del
sector
automóvil
y
aeroespacial
(GM,
Ford,
Chrysler,
Lookheed)
adoptan
los
sistemas
CAD
• 1975:
TEXTRONIX
desarrolla
la
primera
pantalla
de
19’’
• 1978:
COMPUTEVISION
desarrolla
el
primer
terminal
gráfico
que
u2liza
tecnología
raster
(pixelado
por
bitmap)
• 1979:
Boeing,
General
Electric
y
NIST,
desarrollan
un
formato
neutral
de
intercambio
de
datos:
IGES
(Ini2al
Graphics
Exchange
Standard)

9. Antecedentes
(III)
• 1980:
Se
crea
MATRA
DATAVISION
(futura
EADS).
También
la
empresa
española
Investronica,
con
desarrollos
CAD/CAM
para
la
industria
tex2l-­‐confección
• 1981:
Se
crea
DASSAULT
SYSTEM
• Basados
en
desarrollos
de
la
Cornell
University,
la
empresa
3D/Eye
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
Inc.
es
la
pionera
en
3D
y
tecnología
de
gráficos
• UNIGRAPHICS
presenta
Unisolid,
el
primer
sistema
de
modelado
sólido
sobre
un
ordenador
PADL-­‐2
• 1982:
John
Walker
funda
AUTODESK
con
70
personas
con
la
idea
de
producir
un
programa
CAD
para
PC
por
menos
de
1000
US$.
En
el
COMDEX
de
noviembre
de
Las
Vegas
presenta
el
primer
AutoCAD
• 1983:
Inicio
del
sistema
universal
de
transferencia
de
datos
STEP
(STandard
for
the
Exchange
of
Product
model
data)

10. La
evolución
del
CAD
en
imágenes

11. En
la
década
de
los
50’s,
las
Fuerzas
Aéreas
norteamericanas
contactan
con
el
MIT
para
desarrollar
un
sistema
de
radares
para
detectar
aviones
invasores.
El
resultado
fue
el
sistema
SAGE
(Semi-­‐Automa2c
Ground
Environment),
que
combinaba
radares
y
computadores.
SAGE
tomaba
los
datos
del
radar
y
creaba
imágenes
generadas
por
computador.
Fue
uno
de
los
primeros
ejemplos
de
interfaz
gráfica.
En
la
imagen
se
muestra
el
computador
Whirlwind
I
corriendo
el
sistema
SAGE
en
1953.
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
SAGE
(1953)

12. Ivan
Sutherland
desarrolló
el
programa
Sketchpad,
predecesor
de
los
modernos
programas
para
diseño
asis2do,
como
parte
de
su
tesis
doctoral
en
el
MIT.
Pionero
de
los
gráficos
por
computador,
Sutherland
llegó
incluso
a
crear
un
display
montado
en
un
casco,
similar
a
unas
gafas
de
realidad
virtual,
para
provocar
en
el
usuario
la
ilusión
de
ver
objetos
tridimensionales.
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
Ivan
Sutherland
y
su
Sketchpad
(1963)

13. Balezone
de
Atari
fue
el
primer
juego
arcade
en
3D.
Desde
un
tanque
futurista,
los
jugadores
luchaban
en
un
vallerodeado
por
montañas
y
volcanes.
Más
tarde
Atari
modificó
el
juego
para
el
Pentágono.
Army
Baolezone
replicaba
controles
y
armas
de
vehículos
reales
y
era
u2lizado
para
entrenamiento
militar.
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
Atari's
Valley
of
Death
(1980)

14. Los
fabricantes
de
automóviles
fueron
de
los
primeros
en
adoptar
las
modernas
tecnologías
CAD/CAM
a
lo
largo
de
las
décadas
de
los
60
y
los
70.
En
1982
Autodesk
lanzó
AutoCAD,
uno
de
los
primeros
paquetes
informá2cos
para
dibujo
asis2do
por
ordenador
en
computadores
personales.
Autodesk
añadió
capacidades
3D
en
1985.
A
finales
de
los
años
80
los
paquetes
de
diseño
asis2do
3D
se
hicieron
más
económicos
y
populares.
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
AutoCAD
(1988)
AutoCAD
(2008)

15. Toy
Story
de
Pixar,
estrenada
en
1995,
fue
un
proyecto
3D
muy
arriesgado.
Fue
la
primera
película
creada
íntegramente
por
medios
digitales.
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
Toy
Story
(1995)

16. El
sistema
Cerec
de
la
compañía
Sirona
permite
fabricar
coronas
molares
en
una
única
visita
al
den2sta.
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
Cerec:
Coronas
sin
espera
(2000)

17. La
evolución
del
CAD
en
imágenes
Lamborghini
ha
empleado
soVware
de
Real2me
Technologies
para
crear
proto2pos
digitales
de
sus
coches
depor2vos,
incluyendo
el
Lamborghini
Reventon
de
2008.
Sólo
vendieron
20
unidadaes
de
este
modelo,
al
módico
precio
de
1
millón
de
dólares
cada
una.
Lo
más
significa2vo
es
que
los
dibujos
y
modelos
eran
tan
claros
que
permi2ó
a
la
compañía
vender
los
coches
antes
de
su
fabricación.
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
Lamborghini
Reventon
(2007)

18. El
centro
de
salud
cerebral
Lou
Ruvo
de
Las
Vegas,
diseñado
por
Frank
Ghery,
fue
creado
u2lizando
Digital
Project,
un
paquete
soVware
para
modelado
3D
de
edificios
de
la
compañía
Ghery
Technologies.
El
famoso
arquitecto
fundó
esta
compañía
en
2002
para
incorporar
recientes
avances
tecnológicos
en
el
mundo
de
los
gráficos
por
computador
a
la
arquitectura.
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
Frank
Gehry
.
Digital
Project
(2008)

19. La
difusión
global
del
CAD
• 1985:
Se
presenta
MicroSta2on,
desarrollo
CAD
para
PC,
basado
en
PseudoSta2on
de
Bentley
System.
Permite
ver
dibujos
en
formato
IGDS
• 1990:
MacDonnell
Douglas
(Boeing)
selecciona
el
sistema
Unigraphics
• 1992:
El
primer
AutoCAD
sobre
plataforma
SUN
(procesadores
Risc)
• 1995:
El
primer
AutoCAD
(v.
12)
sobre
Windows.
También
Unigraphics
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
sobre
Windows.
• 1996:
General
Motors
firma
el
mayor
contrato
de
la
historia
CAD/CAM
con
Unigraphics.
• 1997:
Los
líderes
mundiales
de
mercado
CAD/CAM
son:
1º
Parametric
Technology,
2º
Dassault
Systems,
3º
EDS/Intergraph,
4º
SDRC,
5º
Autodesk

20. Perspectiva
Histórica
(grandes
rasgos)
• Proyecto
SAGE
(MIT-­‐IBM)
1963
• Desarrollo
de
Sketchpad
(primeros
gráficos
interac2vos)
• Años
60
y
70:
mainframes
y
minicomputadores
• A
finales
de
los
70
surge
el
PC
(microcomputador
domés2co)
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
• A
finales
de
los
80
nacen
las
plataformas
RISC
• Configuración
actual:
• Red
de
PCs,
estaciones
RISC
y
mainframe
• Posibilidad
de
comparCr
información
del
producto
y
del
proceso
entre
todas
las
estaciones
del
sistema
• Recursos
comparCdos:
impresoras,
plooers…
• Trabajo
concurrente
desde
varias
estaciones
de
trabajo

21. ConEiguración
actual
de
sistemas
CAD
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)

22. Componentes
de
un
sistema
CAD
Disposi2vos
de
salida
Disposi2vos
Procesamiento
y
Operador
de
entrada
almacenamiento
Display
Hard
copy
Teclado
alfanumérico
Computador:
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
Monitor
CPU
Teclado
de
Diseñador
Disco
duro
funciones
Disquetera
Plooer
CD
Rom
Tableta
gráfica
Unidad
ZIP
Impresora
Punteros:
Ratón
Joys2ck
Lápiz
óp2co
Pantalla
tác2l

23. Ejemplo
de
un
sistema
CAD
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)

24. CAD
disponible
en
el
mercado
• CAD
para
diseño
mecánico
So0ware
Compañía
I-­‐DEAS
SDRC
Pro-­‐Engineer
PTC
(Parametric
Design
Corp.)
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
CATIA
IBM
• Otros
paquetes
CAD
So0ware
Compañía
Autocad
Autodesk
Mechanical
Desktop
Autodesk
Imagineer
Intergraph
Solid
Edge
Intergraph

25. CAD
• So0ware
• Tipos
de
comandos:
• Creación
• Edición
• Cambio
de
tamaño
y
movimiento
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
• Manejo
de
ficheros
• Hardware
• Mainframes
• Estaciones
RISC:
Worksta2ons
para
ingeniería
• Ordenadores
personales

26. CAD:
Hardware
• Mainframe
(computador
central)
• 1960’s
y
1970’s:
IBM
y
los
7
enanitos:
Burroughs,
Control
Data,
General
Electric,
Honeywell,
NCR,
RCA
y
Univac.
• Ventajas
• Potencia
de
cálculo
elevada,
muchos
programas
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
• Base
de
datos
única
• Buena
respuesta
a
grandes
diseños
• Soluciones
integradas
para
gran
variedad
de
problemas
de
producción
• Inconvenientes
• Coste
inicial
alto
(inversión)
•
Coste
por
usuario
(terminal)
alto
si
son
pocos
• Administradores
dedicados
(muy
complejos)
• Un
fallo
afecta
a
todo
el
equipo
de
trabajo
T-­‐Rex
de
IBM

27. CAD:
Hardware
• Estaciones
RISC:
Estaciones
de
trabajo
• Procesador
central
basado
en
arquitectura
RISC
(Reduced
Instruc:on
Set
Computer).
Rapidez
de
operación
• Actualmente
plataforma
x86-­‐64
con
CPUs
Intel
y
AMD:
Intel
Xeon
o
AMD
Opteron
o
también
intel
Core
2
,
Core
i5
ó
i7
(más
asequibles)
y
GPU
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
profesionales
NVIDIA
Quadro
FX
y
ATI
FireGL.
• Ventajas
• Buena
relación
calidad/precio
• Menor
inversión
inicial
• Los
fallos
afectan
a
una
estación
• Inconvenientes
• Más
diRcil
establecer
una
base
de
datos
común
• El
sistema
opera2vo
sigue
siendo
complejo

28. CAD:
Hardware
• Ordenadores
Personales:
microcomputadores
• Operación
y
configuración
similar
a
la
de
las
estaciones
RISC
• Ventajas
• Baja
inversión
inicial
• Fácil
de
usar
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
• SoVware
barato
• Sistemas
opera2vos
más
simples
• Gran
variedad
de
plataformas
• Inconvenientes
• Integración
en
una
base
de
datos
global
diRcil
• Capacidades
más
reducidas
• Maneja
mal
proyectos
muy
grandes

29. Evolución
precio
estaciones
3D
• A
lo
largo
de
1980s
el
uso
de
mainframes
para
CAD
tendió
a
desaparecer,
desplazándose
su
empleo
a
ordenadores
monousuario
• A
comienzos
de
los
1990s
aparece
la
arquitectura
RISC,
más
rápida
que
la
CISC
de
Intel
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
• A
mediados
de
los
1990s
aparecen
los
PenCum
de
Intel,
dando
alcance
a
los
procesadores
RISC
• En
1997
el
PC
se
convierte
en
la
plataforma
predominante
para
trabajo
CAD
• Hoy
día
las
estaciones
RISC
man2enen
su
posición
en
algunos
sectores
como
el
diseño
de
circuitos
integrados
• El
precio
actual
del
CAD
lo
hace
accesible
a
cualquier
compañía
independientemente
de
su
tamaño
y
2po
de
producción

30. Evolución
precio
estaciones
3D
RISC
(Sun
Corpora2on)
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
HP
Kayak
(PII)
Sun
Ultra
1
(1995)
Dell
(PIII,
PIV)

31. CAD:
Software
• SoVware
• SoVware
2D
• SoVware
2
½
D
• SoVware
3D
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
• Modelo
de
alambres
• Modelo
de
superficies
• Modelo
de
sólidos

32. CAD:
Software
So0ware
2D
• Las
líneas
representadas
son
el
resultado
de
las
intersecciones
entre
los
planos
del
objeto
• Tamaño
de
archivo
pequeño
• Dibujo
y
fabricación
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
So0ware
2
½
D
Una
superficie
bidimensional
es
extruida
en
una
dirección
del
espacio

33. CAD:
Software
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
Representación
con
líneas
ocultas
So0ware
3D:
Modelo
de
alambres
• Ex2ende
el
concepto
2D
• Es
precisa
una
base
de
datos
más
compleja
y
voluminosa
para
almacenar
la
información
tridimensional
•
Modelado
par2endo
de
2D
o
técnicas
de
modelado
específicas

34. CAD:
Software
Superficies
regladas
So0ware
3D:
Modelo
de
superficies
• Combina
puntos,
líneas
y
arcos
del
modelo
de
alambres
con
superficies
geométricas
• Tres
modos
de
definir
las
superficies:
• S.
regladas:
se
conectan
dos
elementos
‘guía’
(líneas
o
curvas)
mediante
líneas
rectas
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
Superficies
alabeadas
• S.
de
revolución:
se
ob2ene
rotando
un
dibujo
bidimensional
(sección)
alrededor
de
un
eje
de
revolución
•
S.
alabeadas,
o
de
‘forma
libre’.
Se
pueden
definir
de
varias
maneras
• Requiere
mayor
potencia
de
cómputo
• Mayor
can2dad
de
información
• Mayor
complejidad
de
manejo
• B-­‐splines,
Bezier,
NURBS
Superficies
de
revolución

35. CAD:
Software
So0ware
3D:
Modelo
de
sólidos
• Representa
de
forma
completa
y
sin
ambigüedades
el
producto
• Necesario
para
realizar
la
planificación
automáCca
del
proceso
• Con2ene
todas
las
propiedades
geométricas,
Rsicas
(tamaño,
masa,
material),
mecánicas
(resistencia,
elas2cidad…),
eléctricas
(resis2vidad,
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
capacitancia,
inductancia…)
y
térmicas
(conduc2vidad,
coeficiente
de
dilatación…)
del
objeto
• Necesario
para
simulación
de
ensamblado
y
simulaciones
de
caracterís2cas
mecánicas,
eléctricas
y
termodinámicas,
etc.
• Tipos
de
representación:
• CSG:
Geometría
construc2va
de
sólidos
(Construc:ve
Solid
Geometry)
• B-­‐rep.:
Representación
de
fronteras
(Boundary
Representa:on)
• Barrido
(Sweeping)
• Solución
más
habitual:
Sistema
híbrido
CSG/B-­‐rep.

36. CAD:
Software
• Modelos
sólidos
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)

37. CAD:
Software
CSG:
• Construye
la
geometría
a
par2r
de
una
primiCva
de
librerías
• La
librería
con2ene
objetos
básicos:
bloques,
cubos,
cilindros,
conos,
esferas…
• Las
formas
se
combinan
usando
operaciones
Booleanas:
unión,
intersección,
diferencia
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
• Método
más
sencillo
y
rápido
de
producir
modelos
sólidos

38. CAD:
Software
B-­‐rep.:
• Los
objetos
se
representan
a
par2r
de
las
superficies
de
su
frontera
• Se
posible
representar
cualquier
forma
independientemente
de
su
complejidad
• El
modelado
es
complejo
• Generalmente,
el
archivo
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
obtenido
es
grande

39. CAD:
Software
Barrido:
• Empleado
para
simular
el
recorrido
de
una
herramienta
de
corte
• Dos
2pos
de
acciones:
traslación
y
rotación
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)

40. CAD:
Software
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
Modelado
Sólido
(CSG)
CAE
+
Análisis
y
evaluación
Caracterización
de
materiales

41. CAD
• Aplicación
en
sistemas
de
producción:
• Diseño
conceptual
y
repeCCvo.
Diseño
del
producto
y
de
todas
los
sistemas
requeridos
para
soportar
el
proceso
produc2vo
(enseres,
herramientas…)
• Planos
de
producción
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
• Creación
y
mantenimiento
de
la
base
de
datos
CIM
• Creación
del
producto
con
CAD
• Conversión
de
la
geometría
y
atributos
de
la
pieza
al
formato
requerido
por
otros
departamentos
• Guardar
los
diferentes
archivos,
versiones
o
representaciones
en
el
repositorio

42. CAD
• Selección
de
HW
y
SW
(5
criterios):
1. Tipo
y
complejidad
de
los
dibujos
• Grado
de
asimetría
• Tipos
de
curvas
(2D
ó
3D):
esferas,
cuádricas,
forma
libre…
• Complejidad
del
interior
de
la
pieza
(visualización
sólida,
alambres)
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
• Número
de
piezas
a
ensamblar.
Necesario
análisis
de
tolerancias
e
interferencias
2. Diseño
conceptual
(3D)
ó
repeCCvo
(2D…)
3. Tamaño
y
complejidad
del
producto
(número
de
diseñadores,
2empo…)
4. Interfases
de
datos
de
la
empresa
5. Interfases
de
datos
con
el
exterior.
Intercambio
electrónico
de
datos
(EDI,
Electronic
Data
Interchange)

43. CAD
• Interfases
de
datos
de
la
empresa:
• Axioma
CIM:
“Crea
los
datos
una
vez
y
u6lízalos
muchas”
• El
HW
y
el
SW
deben
soportar
formatos
de
archivo
que
permitan
que
los
datos
generados
sean
u2lizados
por:
• MarkeCng:
en
folletos
y
manuales
de
producto
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
• Ingeniería
de
fabricación
para
generación
de
código
CNC,
cambios
de
ingeniería,
planificación
del
proceso
y
análisis
de
calidad
• Planificación
de
producción
• Interfases
de
datos
externas:
• EDI
(Electronic
Data
Interchange):
Tecnología
que
permite
transferir
información
(datos)
de
un
computador
a
otro
• Selección:
• Tipo
de
EDI
entre
los
computadores
del
cliente
y
del
vendedor
• Transferencia
de
datos
geométricos
entre
ambos
sistemas
CAD

44. CAD
• Problemas:
• La
mayoría
de
los
ingenieros
usan
el
CAD
ocasionalmente,
y
no
2enen
formación
básica
en
computadores,
o
apCtud
• Las
herramientas
CAD
son
bastante
complejas
y
requieren
una
formación
específica.
Requieren
uso
frecuente
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
• Uso
eficiente
del
CAD
• Personal
con
estudios
de
uso
de
ordenadores
en
su
formación
• Personal
con
alto
grado
de
dedicación
al
diseño
con
sistemas
CAD
• Distribución
del
2empo:
• CAD/CAE:
33%
• Escribiendo:
25%
• Llamadas:
10%
• Reuniones:
10%
• Búsqueda
de
información:
10%
• Otros:
12%

45. CAD
• Cómo
mejorar
la
aceptación
de
un
sistema
CAD
• Selección
de
un
sistema
CAD
lo
más
adecuado
a
las
necesidades
de
usuario
• Adaptación
del
sistema
CAD
a
las
necesidades
del
usuario
(creación
de
macros…)
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
• Capacidad
de
usar
un
lenguaje
familiar
con
el
diseñador
(datos
de
potencia,
o
de
velocidad
de
giro,
en
vez
de
medidas
geométricas)
• Seguir
una
políCca
educaCva
(recursos
humanos)

46. CAD
Los
clientes
de
PTC
constatan
importantes
mejoras
en
el
rendimiento
del
desarrollo
de
productos
con
Creo
Elements/Pro
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)

47. Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
Design
for
Manufacturing
DFMA:
CAD,
CAE,
FEA,
CAM

48. DFMA
• DFMA:
Design
For
Manufacturing
and
Assembly
• ¿Es
el
diseño
óp2mo
para
su
fabricación
y
ensamblaje?
• DFMA
es
“cualquier
procedimiento
o
proceso
de
diseño
que
considera
los
factores
de
producción
desde
el
comienzo
del
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
diseño
del
producto”

49. CAE
• CAE
(Computer-­‐Aided
Engineering)
es
el
análisis
y
evaluación
del
diseño
usando
técnicas
basadas
en
computadores
para
calcular
propiedades
operaciones,
funcionales,
y
parámetros
de
fabricación
muy
complejos
de
obtener
por
métodos
clásicos
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
• FEA
es
una
técnica
de
programación
numérica
para
analizar
y
estudiar
las
caracterís2cas
funcionales
de
una
estructura
o
circuito
mediante
la
división
del
objeto
en
pequeños
bloques,
denominados
elementos
finitos

50. CAE
Conceptualiza2on
• Aplicaciones
FEA:
• Análisis
está2co
• Análisis
dinámico
Syntehsis
filter
• Análisis
de
frecuencias
naturales
Design
enrichment
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
• Transmisión
del
calor
Design
for
assembly
• Análisis
cinemá2co
Design
for
manufacturing
• Análisis
de
fluidos
(piping)
• Simulación
de
productos:
Analysis
• Visual
• Dimensional
Evalua2on
• Construc2vo
• Funcional
Documenta2on

51. CAE:
Análisis
frecuencial
SolidWorks/COSMOS
VibraCon/Resonance/Frequency
SimulaCon
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
El
1
de
Julio
de
1940
se
terminó
el
Tacoma
Narrows
Bridge
en
Puget
Sound,
Washington,
y
se
abrió
al
tráfico.
Sólo
4
meses
después,
un
ventarrón
moderado
puso
al
puente
en
oscilación,
hasta
romper
al
tramo
principal
que
se
desprendió
de
los
cables
y
cayó
al
agua.
El
viento
produjo
una
fuerza
resultante
cuyas
fluctuaciones
entraron
en
resonancia
con
la
frecuencia
natural
de
la
estructura.
Esto
provocó
un
aumento
con6nuo
en
la
amplitud
hasta
destruir
el
puente.
hop://www.youtube.com/watch?v=3mclp9QmCGs
hop://www.youtube.com/watch?v=JApds-­‐f40m8

52. CAM
• CAM:
Cualquier
proceso
de
fabricación
automá2ca
que
esté
controlado
por
ordenador
(isla
de
automa2zación)
• CAD/CAM:
• Integración
de
las
técnicas
CAD
y
CAM
en
un
proceso
completo
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
• Generar
el
proceso
de
fabricación
a
par2r
de
la
información
de
diseño

53. CAM
FeatureTURN
E4D
Den2st
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)

54. CAM
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)

55. CAM
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)

56. CAM
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)

57. CAM
• Integración
de
sistemas
CAD/CAM:
• Geometría
CAD
→
Elección
de
secuencia
de
mecanizado
→
Elección
de
las
herramientas
→
Simulación
de
las
trayectorias
→
Generación
de
fichero
neutro
→
Control
numérico
• Aspectos
del
CAM
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
• Control
Numérico
• Control
Numérico
por
Computador
• Control
Numérico
Directo
• Robó2ca
• Sistemas
de
fabricación
flexible

58. Control
Numérico
(NC)
• Técnica
que
controla
las
acciones
de
las
máquinas
por
medio
de
instrucciones
en
forma
de
código
alfanumérico
• Las
máquinas
NC
tradicionales
no
2enen
memoria
local;
hay
que
ir
introduciendo
manualmente
cada
instrucción
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
• Código
G
• Ejemplo:
N015
G00
X200
y-­‐348
M03
N:
número
de
instrucción
G:
funciones
preparatorias
X,
Y,
Z,
I,
J,
K:
posiciones
M:
funciones
misceláneas
T:
herramienta
S:
velocidad
de
giro
F:
avance
de
la
herramienta

59. Control
Numérico
por
Computador
(CNC)
• U2liza
los
principios
del
NC
pero
emplea
un
programa
almacenado
en
memoria
• Programa:
secuencia
de
instrucciones
a
ejecutar
para
realizar
una
operación
• Los
programas
se
pueden
generar
en
el
ordenador
de
la
unidad
de
control
de
la
máquina
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
• La
edición
suele
ser
manual
(MDI)
• Ventajas:
• Los
programas
se
introducen
y
editan
directamente
• Se
pueden
almacenar
programas
completos
de
fabricación
de
piezas
• El
programa
sólo
se
carga
una
vez
para
ejecutarlo
muchas
• Posibilidad
de
tener
“ciclos
pre-­‐establecidos”
o
ru2nas
• SoVware
de
compensación
de
herramientas
• Posibilidad
de
generar
programas
desde
el
CAD
• Conexión
directa
con
otro
sistema
informá2co:
base
de
datos
CAD,
control
numérico
directo,
etc

60. Control
Numérico
Directo
(DNC)
• También
Control
Numérico
Distribuido
• Sistema
en
el
que
un
ordenador
central
está
comunicado
con
diversas
máquinas
CNC
• Funciones
del
ordenador
central:
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
• GesCón
de
los
programas
de
las
máquinas
• Apropiado
para
la
programación
de
piezas
por
ordenador
a
par2r
de
información
CAD
• Simulación
gráfica
de
procesos
de
fabricación
• Comunicación
con
la
Base
de
Datos
de
ges2ón
de
la
producción

61. NC,
CNC,
DNC
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
NC-­‐Milling-­‐Machine
(fresadora)
CNC-­‐Milling-­‐Machine
(fresadora)

62. NC,
CNC,
DNC
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)

63. Autómatas
Programables
• PLC:
Controlador
Lógico
Programable
• Posibilidad
de
aplicación
de
las
mismas
técnicas
para
CNC
• Problemas:
• Los
lenguajes
de
autómatas
son
más
complejos
que
los
de
NC
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
• Sus
tareas
son
más
variadas
• Falta
de
estandarización
y
normalización
en
los
lenguajes

64. Robótica
• Robot
industrial:
manipulador
programable
controlado
por
ordenador,
diseñado
para
llevar
a
cabo
diferentes
tareas
industriales
sin
asistencia
humana
• Posibilidad
de
aplicación
de
las
mismas
técnicas
para
CNC
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
• Problemas:
• Los
lenguajes
de
robots
son
más
complejos
• Sus
tareas
son
más
variadas
• Falta
de
estandarización
y
normalización
en
los
lenguajes
• Modelo
de
la
máquina
y
del
entorno
más
complejo
• Ejemplo:
robot
cargando
un
torno

65. Robótica
• Herramientas:
• Simuladores
genéricos:
GRASP
(General
Robot
Arm
Simula:on
Program),
ROBCAD
• Simuladores
específicos
• SoVware
a
medida
Luis
Pedraza.
Automá2ca
(10/11)
TecnomaCx
ROBCAD