Trabajo T.I

Tecnologías de la información
INTEGRANTES:
- Nathalie Barrenechea
- Jonathan Córdova
- Jorge Lorca
- Paula Risco
- Ángela Rojas
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Índice
-Portada
………………………………………………………………………………………………. 1
-Índice
………………………………………………………………………………………………. 2
-Introducción………………………………………………………………………………………………. 3
-Desarrollo
…………………………………………………………………………………………….... 4-10
-Conclusión ……………………………………………………………………………………………… 11
-Bibliografía ………………………………………………………………………………………………. 12
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Introducción
Como introducción podemos decir que el sistema CAD es el uso de un
amplio rango de herramientas computacionales que asisten a ingenieros,
arquitectos y a otros profesionales del diseño en sus respectivas actividades.
El diseño asistido por computadora remoto es, además, la herramienta
principal para la creación de entidades geométricas e isométricas variables
enmarcadas dentro de procesos de administración del ciclo de vida de productos y
que involucra software y algunas veces hardware especiales. Estas herramientas
se pueden dividir básicamente en programas de dibujo en dos dimensiones (2D) y
modeladores en tres dimensiones (3D). Las herramientas de dibujo en 2D se
basan en entidades geométricas vectoriales como puntos, líneas, arcos y
polígonos, con las que se puede operar a través de una interfaz gráfica. Los
modeladores en 3D añaden superficies y sólidos.
El usuario puede asociar a cada entidad una serie de propiedades como
color, usuario, capa, estilo de línea, nombre, definición geométrica, etc., que
permiten manejar la información de forma lógica. Además pueden asociarse a las
entidades o conjuntos de éstas otro tipo de propiedades como material, etc., que
permiten enlazar el CAD a los sistemas de gestión y producción.
Para completar esta información y lograr comprender su concepto en este
trabajo para el ramo tecnologías de la información, vamos a definir, enumerar los
diferentes tipos que existen de este sistema, sus ventajas y desventajas, y sus
aplicaciones.
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Desarrollo
El sistema CAE de ingeniería asistida por ordenador o computadora
(computer aided engeneering), es una técnica que abarca un conjunto de
herramientas informáticas que analizan y simulan el comportamiento del diseño
del producto. Es decir, es la tecnología que analiza un diseño y simula su
operación para determinar su apego a las condiciones de diseño y sus
capacidades. Se encarga de evaluar el comportamiento del proyecto diseñado en
una situación real y sus consecuencias.
En la actualidad a nivel del mercado se requiere un producto de calidad con
una fiabilidad y durabilidad, para el proceso de investigación y desarrollo de este
producto
el
ingeniero
se
confronta
a
la
necesidad
de
pronosticar
el
comportamiento real de su proyecto y para ello existe una solución la cual se
construye pequeños modelos o ejemplares a escala donde los instrumentos de
medidas recopilan datos de tensiones estratégicamente distribuidos, como por
ejemplo la deformación , fuerza, velocidad , temperatura, etc. Pero esta
metodología toma demasiado tiempo, y su precio es muy alto. Además de lo
mencionado se requiere un gran estudio o laboratorio para ser ejecutado, esto es
una desventaja para un ingeniero, y por lo tanto no es una buena solución. Pero
gracias a los desarrollos tecnológicos de hoy existe una plataforma de software
basada en pc/Windows que simulan situaciones reales, dando lugar a verdaderos
prototipos virtuales.
Las características del sistema CAD son aprovechadas por los diseñadores,
ingenieros y fabricantes para adaptarlas a las necesidades específicas de sus
situaciones. Por ejemplo, un diseñador puede utilizar el sistema para crear
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rápidamente un primer prototipo y analizar la viabilidad de un producto, mientras
que un fabricante quizá emplee el sistema porque es el único modo de poder
fabricar con precisión un componente complejo. La gama de prestaciones que se
ofrecen a los usuarios de CAD está en constante expansión. Los fabricantes de
indumentaria pueden diseñar el patrón de una prenda en un sistema CAD, patrón
que se sitúa de forma automática sobre la tela para reducir al máximo el derroche
de material al ser cortado con una sierra o un láser CNC. Además de la
información de CAD que describe el contorno de un componente de ingeniería, es
posible elegir el material más adecuado para su fabricación en la base de datos
informática, y emplear una variedad de máquinas CNC combinadas para
producirlo. La Fabricación
Integrada
por Computadora
(CIM) aprovecha
plenamente el potencial de esta tecnología al combinar una amplia gama de
actividades asistidas por ordenador, que pueden incluir el control de existencias, el
cálculo de costes de materiales y el control total de cada proceso de producción.
Esto ofrece una mayor flexibilidad al fabricante, permitiendo a la empresa
responder con mayor agilidad a las demandas del mercado y al desarrollo de
nuevos productos.
La futura evolución incluirá la integración aún mayor de sistemas de
realidad virtual, que permitirá a los diseñadores interactuar con los
prototipos virtuales de los productos mediante la computadora, en lugar de
tener que construir costosos modelos o simuladores para comprobar su
viabilidad. También el área de prototipos rápidos es una evolución de la
técnica de CAD, en la que las imágenes informatizadas tridimensionales se
convierten
en
modelos
reales
empleando
equipos
de
fabricación
especializada, como por ejemplo un sistema de estereolitografía.
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(Imagen de pieza realizada por el Sistema CAD.)
Los conjuntos de técnicas que permiten la evaluación de los aspectos de un
producto de aplicaciones CAD son:
-El análisis por el método de elemento finito:
Este tiene gran importancia en la solución de problemas ingenieriles, físicos
etc. Porque permiten resolver casos que eran imposibles de solucionar hace algún
tiempo a través de métodos matemáticos tradicionales. El MEF permite realizar un
modelo matemático de cálculo del sistema real, es más fácil y económico de
modificar que un prototipo. Sin embargo es un método aproximado de
automatización debido a la hipótesis básica del método. Este consiste en la
división de un modelo CAD en piezas pequeñas interconectados por una serie de
puntos llamados nodos y así el cálculo que se lleva a término ayuda para
determinar las interacciones entre estas piezas.
Esto permite diagnosticar por ejemplo que grosor de material es necesario
para resistir cargas de impacto especificadas en normas.
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-CNC control numérico por computadora:
Es un sistema donde permite examinar a cada instante la posición de un
elemento físico, es decir mediante un software y un conjunto de órdenes, se
controlan las coordenadas de posición de un punto respecto a su origen.
-Prototipado rápido (rapid prototyping):
Es una tecnología que permite producir modelos y prototipos directamente a partir
del modelo sólido en 3D generado por el sistema CAD.
-Ventajas y desventajas:
Los sistemas CAE tienen ventajas como la Fabricación Asistida por
Ordenador ofrece significativas ventajas con respecto a los métodos más
tradicionales de controlar equipos de fabricación con ordenadores en lugar de
hacerlo con operadores humanos. Por lo general, los equipos CAM conllevan la
eliminación de los errores del operador y la reducción de los costes de mano de
obra. Sin embargo, la precisión constante y el uso óptimo previsto del equipo
representan ventajas aún mayores. Por ejemplo, las cuchillas y herramientas de
corte se desgastarán más lentamente y se estropearían con menos frecuencia, lo
que reduciría todavía más los costes de fabricación. Frente a este ahorro pueden
aducirse los mayores costes de bienes de capital o las posibles implicaciones
sociales de mantener la productividad con una reducción de la fuerza de trabajo.
Los equipos CAM se basan en una serie de códigos numéricos, almacenados en
archivos informáticos, para controlar las tareas de fabricación. Este Control
Numérico por Computadora (CNC) se obtiene describiendo las operaciones de la
máquina en términos de los códigos especiales y de la geometría de formas de los
componentes, creando archivos informáticos especializados o programas de
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piezas. La creación de estos programas de piezas es una tarea que, en gran
medida, se realiza hoy día por software informático especial que crea el vínculo
entre los sistemas CAD y CAM.
Algunas de otras ventajas son:

Capacidad de probar, simular y certificar diseños de productos en 3D
evitando construir modelos físicos.

Facilidad en la etapa del diseño.

Exactitud en la fabricación.

Aumento de la productividad.

Fácil integración en una cadena de fabricación.

Obtener un producto económico, de óptima calidad y en el menor tiempo
posible.

Detectar los errores para corregirlos en un periodo corto.

Si todo lo anterior se cumple 100% los productos elaborados tiene una
excelente calidad.
Pero como todo producto, también tiene desventajas:
Aunque la tecnología ha abierto caminos a nuevos desarrollos soportados por
ordenadores o computadores que permite el análisis en un entorno hardware y
software, estos 2 últimos implican un alto costo para que las aplicaciones sean
aun más elevadas para las necesidades de cómputo.
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Dibujo llevado a cabo por el software ELCAD.
- Aplicaciones cae:

Cálculo de propiedades físicas: volumen, masa, centro de gravedad,
momentos de inercia, etc.

Análisis tensional y cálculo mecánico y estructural: lineal y no lineal.

Análisis de vibraciones.

Simulación del proceso de inyección de un molde: análisis dinámico y
térmico del fluido inyectado.

Simulación de procesos de fabricación: mecanizado, conformado de chapas
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metálicas, soldaduras, análisis de fijaciones.

Simulación
gráfica
del
funcionamiento
del
sistema:
Cálculo
de
interferencias, estudios aerodinámicos, acústicos, ergonómicos, etc.
- Softwares de cae:

Catia-CADAM: Catia combina los procesos de diseño y simulación
proporcionando herramientas de análisis y simulación que permiten por
ejemplo que las personas que hacen desarrollo de piezas puedan analizar
las piezas de manera clara.

Daystar software: Es una aplicación llamada diseñador de acero la cual se
especializa en el área de ingeniería civil y de estructuras.

ELCAD: Es un software profesional diseñado para la construcción de
esquemas
eléctricos,
generación
automática
de
documentación
e
integración con otras herramientas de software.
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CONCLUSIÓN
Según la información planteada en nuestro trabajo el sistema CAD es un
conjunto de herramientas y programas computacionales que sin duda ayudan y
facilitan el trabajo de ingenieros o arquitectos que necesitan diseñar diferentes
productos o planos que necesitan en su trabajo. También describimos que hay un
conjunto de técnicas que permiten la evaluación de los aspectos de un producto
de aplicaciones CAD, que son, el análisis por el método de elemento finito, CNC
control numérico por computadora, y el prototipado rápido.
Gracias a esta tecnología los usuarios pueden elaborar modelos
tridimensionales "sólidos" con características físicas como peso, volumen y centro
de gravedad. Estos modelos pueden rotarse y observarse desde cualquier ángulo.
El computador puede evaluar el desempeño estructural de cualquier parte del
modelo. El CAD tiende a ser económico, rápido y más preciso que las técnicas de
diseño manuales; facilitar las alteraciones del diseño para cumplir con los objetivos
del proyecto.
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BIBLIOGRAFÍA:
En nuestra bibliografía logramos rescatar el siguiente material:
-Ingeniería Asistida por computadora CAE:
http://translate.google.cl/translate?hl=es&sl=en&u=http://hubpages.com/hub/CAEComputerAidedEngineering&ei=YoYKTO7IKYSglAfw793nDg&sa=X&oi=translate&ct=result&resnum
=3&ved=0CC0Q7gEwAg&prev=/search%3Fq%3DCAE%2B%25E2%2580%2593%2BCOMPUTER%2BA
IDED%2BENGINEERING%26hl%3Des%26sa%3DG, Santiago, Chile [06 de junio, 2010]
- Sistemas CAE, CAM, CAD, CAPP:
http://www.mitecnologico.com/Main/SistemasCadCaeCamCappCaqa , Santiago, Chile [06 de
junio, 2010]
-CAD CAE, INGENIERÍA LTDA: http://www.cad-cae.com/analisis02.html, Santiago, Chile [06 de
junio, 2010]
-http://www.edicionsupc.es/ftppublic/pdfmostra/EG00501M.pdf, Santiago, Chile [06 de junio,
2010]
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