Popularización del conocimiento CAD
El diseño asistido por computadora se refiere al uso de computadoras y equipos gráficos para ayudar a los diseñadores a completar el trabajo de diseño. En diseño, las computadoras generalmente se usan para calcular, analizar y comparar muchas soluciones diferentes para determinar la mejor solución; diversa información de diseño, ya sea numérica, textual o gráfica, se puede almacenar en la memoria de la computadora o en la memoria externa y se puede recuperar rápidamente; Los diseñadores suelen comenzar con bocetos, y el trabajo pesado de convertir los bocetos en dibujos de trabajo puede dejarse en manos de la computadora. Los resultados del diseño generados automáticamente por la computadora pueden producir gráficos rápidamente, lo que facilita a los diseñadores juzgar y modificar el diseño a tiempo. La computadora se puede utilizar para procesar datos gráficos relacionados con la edición, amplificación, reducción, traducción y rotación de gráficos.
Historia del desarrollo
CAD (diseño asistido por computadora) nació en la década de 1960. Esta es una iniciativa de investigación de gráficos interactivos propuesta por el MIT. Debido a las costosas instalaciones de hardware de la época, sólo General Motors y Boeing Aviation utilizaron sistemas de dibujo interactivos de desarrollo propio.
En la década de 1970, cuando el costo de las computadoras pequeñas bajó, los sistemas de gráficos interactivos se volvieron ampliamente utilizados en la industria estadounidense.
En la década de 1980, el CAD se desarrolló rápidamente debido a la aplicación de los PC y aparecieron empresas especializadas en el desarrollo de sistemas CAD. En ese momento, VersaCAD era una empresa de producción CAD profesional. El software CAD desarrollado era potente, pero no se utilizaba mucho debido a su alto precio. En ese momento, Autodesk era una empresa pequeña con sólo unos pocos empleados. Aunque su sistema CAD tiene funciones limitadas, es muy utilizado en la sociedad porque se puede copiar de forma gratuita. Al mismo tiempo, debido a la apertura del sistema, el software CAD se puede actualizar rápidamente.
Los diseñadores llevan mucho tiempo utilizando ordenadores para realizar cálculos. Algunos consideran que Sketchpad, desarrollado en 1963 por Ivan Sutherland del MIT, es un punto de inflexión. La característica sobresaliente de SKETCHPAD es que permite a los diseñadores interactuar gráficamente con la computadora: los diseños se pueden dibujar en la pantalla del tubo de rayos catódicos con un lápiz óptico y luego en la computadora. De hecho, este es el prototipo de la interfaz gráfica de usuario y una característica indispensable del CAD moderno.
Las primeras aplicaciones de CAD se produjeron en grandes empresas de las industrias de fabricación de automóviles, aeroespacial y electrónica. A medida que las computadoras se vuelven más baratas, su gama de aplicaciones se amplía gradualmente.
Desde entonces, la tecnología de implementación CAD ha sufrido muchos cambios. Al principio, este campo se utilizaba principalmente para producir dibujos parecidos a hechos a mano. Con el desarrollo de la tecnología informática, la aplicación de las computadoras en las actividades de diseño se está volviendo cada vez más competente. El CAD actual no sólo se utiliza para dibujar y mostrar, sino que también comienza a entrar en la parte más "inteligente" del conocimiento profesional de los diseñadores.
Con el desarrollo de la tecnología informática, el rendimiento mejorado y los precios más baratos, muchas empresas han adoptado el diseño de dibujos tridimensionales. En el pasado, debido a las limitaciones del rendimiento de la computadora, el software de dibujo solo podía centrarse en el diseño gráfico, careciendo de un sentido de realidad. Sin embargo, el dibujo tridimensional supera esta limitación y hace que el plano de diseño sea más sustancial.
A principios de este siglo, muchas universidades ofrecían cursos de CAD.
Condiciones de postulación
Puede inscribirse en el profesional correspondiente cualquier persona que respete la Constitución y las leyes de la República Popular China, respete la ética profesional y tenga ciertas capacidades de aplicación de tecnologías informáticas. categoría y nivel según sus propias circunstancias. Para los exámenes, los candidatos pueden elegir el nivel apropiado en función de su propio nivel técnico.
Certificación CAD
1. La introducción al Proyecto Nacional de Certificación de Tecnología Asistida por Computadora es implementar a fondo el 17º Congreso Nacional del Partido Comunista de China sobre "promover vigorosamente la integración de la informatización". e industrialización, y promover la transformación de la industria de grande a fuerte" Con el espíritu de acelerar el ritmo de formación de talentos industriales y de la información, y satisfacer la demanda de talentos industriales y de la información en el desarrollo de la economía nacional y la tecnología de la información social, nuestro El centro decidió poner en marcha el proyecto "Certificación Nacional de Tecnología Asistida por Computadora" (denominado proyecto CAXC). Este proyecto está dirigido principalmente a diversos colegios y universidades que desean participar en diseño asistido por computadora (CAD), ingeniería asistida por computadora (CAE), fabricación asistida por computadora (CAM), planificación de procesos asistida por computadora (CAPP), datos de productos. gestión (PDM) y otras industrias relacionadas, profesores, estudiantes y trabajadores sociales de escuelas técnicas y profesionales.
Con el propósito de mejorar las habilidades vocacionales de profesores y estudiantes en colegios y universidades y diversos tipos de personal técnico y de ingeniería, ayudamos a los estudiantes a dominarlas a través de cursos de capacitación y certificación de habilidades profesionales y sistemáticas. El proyecto CAXC definitivamente desempeñará un papel positivo en la mejora del sistema de evaluación de talentos industriales y de tecnología de la información y en la aceleración del cultivo de talentos compuestos de tecnología de la información industrial.
2. La urgencia de lanzar un proyecto nacional de certificación de tecnología asistida por computadora es una industria pilar para el desarrollo nacional, y el desarrollo de la manufactura determina el desarrollo del país. En 2011, los productos de exportación de mi país fueron principalmente productos de bajo valor añadido y de uso intensivo de mano de obra. Desde la perspectiva de la realidad y el desarrollo, es imperativo convertir la "fábrica mundial" en una "fábrica mundial" y el "Hecho en China" en "Creado en China". El 38% de los estudiantes universitarios en China son estudiantes de ingeniería. Aunque el número de graduados es elevado, no puede satisfacer las necesidades de las empresas. El proyecto CAXC utiliza tecnologías educativas avanzadas, como tecnología de la información moderna, tecnología de redes y tecnología multimedia, para enseñar a los estudiantes las últimas, más populares y más prácticas tecnologías y habilidades de gestión de diseño 2DCAD/3DCAD/CAE/CAPP/CAM/PDM, de modo que los estudiantes pueden aprender en poco tiempo. Comprender el proceso de diseño de productos industriales en un corto período de tiempo, acortar en gran medida el período de pasantía de los estudiantes en la empresa, aplicar lo que han aprendido y diseñar rápidamente mejores productos para la empresa.
Basado en el análisis de varias certificaciones, el Centro de Información de Gestión Educativa del Ministerio de Educación combinó el desarrollo de las empresas nacionales y las necesidades reales de las empresas como punto de partida, centrándose en el desarrollo de habilidades de los estudiantes. y cambió el modelo de certificación tradicional. Invitar a expertos de la comunidad empresarial nacional y empresas de renombre internacional a unirse a la organización y el contenido de la certificación, determinar el contenido de la certificación y guiar y gestionar el proceso de certificación. Para estandarizar el proceso, el Ministerio de Educación formuló detalles de implementación e identificó agencias y personal especializados para controlar todo el proceso, asegurando la autoridad y seriedad del proyecto.
Composición del sistema
Normalmente, se basa en un sistema informático interactivo con capacidad gráfica. El equipo principal incluye: computadora host, terminal de visualización gráfica, tableta gráfica, trazador, escáner, impresora, unidad de cinta y software variado.
Estación de trabajo de ingeniería
En términos generales, se refiere a un sistema informático interactivo de un solo usuario con funciones de súper minicomputadora y capacidades de procesamiento de gráficos tridimensionales. Tiene una potente potencia informática, utiliza software de gráficos estándar, tiene un terminal de visualización de alta resolución y puede funcionar en una red de área local de recursos compartidos, y se ha convertido en el sistema CAD más popular.
Computadora personal
El sistema PC es económico, fácil de operar y flexible de usar. Después de la década de 1980, el rendimiento de las PC siguió mejorando y el software y el hardware se desarrollaron rápidamente. Además, con la aplicación de tarjetas gráficas y pantallas gráficas de alta resolución y el desarrollo de la tecnología de red de PC, ha aparecido y está en aumento una gran cantidad de sistemas CAD compuestos por PC.
Dispositivos periféricos
Además de la computadora host y los periféricos generales, el diseño asistido por computadora utiliza principalmente dispositivos de entrada y salida de gráficos. El sistema de gráficos interactivos de dibujo de ingeniería cruzada es particularmente importante para CAD. La función general de un dispositivo de entrada de gráficos es enviar las coordenadas de cada punto del plano a la computadora. Los dispositivos de entrada comunes incluyen teclados, lápices ópticos, pantallas táctiles, joysticks, trackballs, ratones, tabletas gráficas y digitalizadores. Los dispositivos de salida de gráficos se dividen en copia impresa y copia impresa. Los dispositivos de copia impresa se refieren a varios dispositivos de visualización gráfica, que son esenciales para la interacción persona-computadora; los dispositivos de copia impresa generalmente se utilizan como accesorios para pantallas gráficas, que copian imágenes en la pantalla para su almacenamiento. Hay tres pantallas gráficas de uso común: pantalla de haz direccional, pantalla de tubo de almacenamiento y pantalla de escaneo rasterizado. Las pantallas de haz direccional fueron las primeras aplicaciones. Para que la imagen sea clara, el haz de electrones debe volver a dibujar los gráficos constantemente, por lo que también se denomina visualización de actualización. Gráficos fáciles de borrar y modificar, adecuados para gráficos interactivos. El tubo de almacenamiento muestra imágenes guardadas sin necesidad de actualizarlas, por lo que puede mostrar grandes cantidades de datos a bajo precio. Los sistemas de escaneo de trama pueden proporcionar imágenes en color y la información de la imagen se puede almacenar en la llamada memoria buffer de cuadros, por lo que la resolución de la imagen es alta.
Software CAD
Además del software propio del ordenador, como sistemas operativos, compiladores, etc., CAD utiliza principalmente tres tipos de software: software de visualización de gráficos interactivos, software de aplicación CAD y software de gestión de datos.
El software de visualización gráfica interactiva se utiliza para abrir ventanas, editar y visualizar pantallas gráficas, transformar y modificar gráficos y la correspondiente interacción persona-computadora. El software de aplicación CAD proporciona modelado geométrico, cálculo de características, dibujos y otras funciones para completar diversos diseños especiales en maquinaria, publicidad, arquitectura, electricidad y otros campos. Los cuatro elementos que estructuran el software de aplicación son: algoritmos, estructuras de datos, interfaz de usuario y gestión de datos. El software de gestión de datos se utiliza para almacenar, recuperar y procesar grandes cantidades de datos, incluido texto e información gráfica. Por lo tanto, es necesario establecer un sistema de base de datos de ingeniería. En comparación con los sistemas de bases de datos generales, tiene las siguientes características: los tipos de datos son más diversos, las relaciones entre entidades son complejas durante el proceso de diseño, los valores y las estructuras de datos en la base de datos cambian con frecuencia y la operación del diseñador es principalmente interactiva en tiempo real. proceso.
Modelo auxiliar
Software CAD de uso común, el llamado software de dibujo tridimensional, en comparación con el dibujo bidimensional y el software de dibujo bidimensional (como AutoCAD [3] ), software CAD tridimensional. Puede reflejar entidades y características de forma más intuitiva y precisa.
Para las empresas profesionales, debido a los diferentes objetivos de dibujo, a menudo hay varios sistemas CAD ejecutándose en paralelo. Es necesario configurar una biblioteca de recursos de datos de piezas unificada y multiplataforma para combinar los datos del modelo en el estándar. biblioteca de piezas con Los datos del modelo en la biblioteca de piezas subcontratada se exportan al sistema de configuración tridimensional en formatos intermedios (como IGS, STEP, etc.). ), como los principales Autodesk Inventor, SolidWorks, CATIA, Solid Edge, Pro/E, AutoCAD y UGNX. En el extranjero, este tipo de servicio de red se denomina "biblioteca de piezas" o "biblioteca de recursos de datos". Actualmente, Pro/E se usa ampliamente en el campo aeroespacial, Catia se usa ampliamente en campos de fabricación de productos complejos como aviones y automóviles, y Solidworks se usa ampliamente en pequeñas y medianas empresas. Entre los usuarios de PLM en Europa, Estados Unidos y Japón, la plataforma de recursos de datos de piezas PLM basada en Internet Linked Part Community (PCOM para abreviar) es tan conocida como las plataformas en línea más conocidas de la actualidad, como blogs y SNS.
Tecnologías básicas
Incluyen principalmente tecnología interactiva, tecnología de transformación de gráficos, modelado de superficies y tecnología de modelado de sólidos.
En el diseño asistido por ordenador, la tecnología interactiva es fundamental. El sistema CAD interactivo se refiere al uso de instrumentos por parte del usuario.
Al diseñar sistemas informáticos para sistemas CAD, los humanos y las máquinas pueden intercambiar información de manera oportuna. Con el sistema interactivo, las personas pueden concebir, probar y modificar al mismo tiempo, y los resultados de visualización de cada paso se pueden ver en la pantalla del terminal gráfico en cualquier momento, lo cual es muy intuitivo.
La función principal de la transformación de gráficos es conectar el sistema de coordenadas del usuario y el sistema de coordenadas del dispositivo de salida de gráficos; la traducción, rotación, escala y transformación de gráficos de perspectiva se logra mediante operaciones matriciales.
Automatización del diseño por ordenador El CAD propio del ordenador está diseñado para automatizar o semiautomatizar el proceso de diseño y desarrollo propio del ordenador. El contenido de la investigación incluye automatización de diseño funcional y automatización de diseño de ensamblaje, que involucra lenguaje de descripción de hardware de computadora, simulación a nivel de sistema, síntesis lógica automática, simulación lógica, automatización de microprogramas, división lógica automática, diseño y cableado automáticos, así como los correspondientes sistemas gráficos interactivos e ingeniería. Sistema de base de datos. El CAD de circuitos integrados a veces se incluye en el alcance de la automatización del diseño por computadora.
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