El documento describe el Diseño Asistido por Computadora (CAD), incluyendo que es una base de datos que permite diseñar en 2D y 3D usando geometría alámbrica. Explica los tipos de CAD analítico y paramétrico, y las ventajas del CAD como reducir costos y tiempos de diseño. También cubre la Ingeniería Asistida por Computadora (CAE) y la Fabricación Asistida por Computadora (CAM).

2. Diseño Asistido Por Computadora (CAD)
CAD (Computer Aided Design), en español, “Diseño Asistido por Computadora”.
Se trata básicamente de una base de datos de entidades geométricas (puntos,
líneas, arcos, etc.) con la que se puede operar a través de una interfaz gráfica.
Permite diseñar en dos o tres dimensiones mediante geometría alámbrica, esto
es, puntos, líneas, arcos, splines (curva definida a trozos mediante polinomios);
superficies y sólidos para obtener un modelo numérico de un objeto o conjunto
de ellos. La base de datos asocia a cada entidad una serie de propiedades como
color, capa, estilo de línea, nombre, definición geométrica, etc., que permiten
manejar la información de forma lógica. Además pueden asociarse a las
entidades ó conjuntos de estas, otro tipo de propiedades como el coste,
material, etc., que permiten enlazar el CAD a los sistemas de gestión y
producción. De los modelos pueden obtenerse planos con cotas y anotaciones
para generar la documentación técnica.
El Diseño Asistido por Computadora, es
una técnica que puede definirse como
"el proceso de automatización del
diseño que emplea técnicas de Gráficos
Informáticos junto con programas de
cálculo y documentación del producto".

3. TIPOS DE CAD
CAD Analítico: Que usa
procedimientos analíticos para
definir sus limites ó acciones.
Los programas del tipo CAD
analíticos, surgieron después
de los primeros métodos
gráficos por la necesidad de
cuantificar y permitir evaluar
los resultados de las variables
que involucra el diseño
estructural. En los CADs
analíticos el dibujo ó trazado
permanece en la memoria de
la computadora como una
serie de relaciones de puntos-
coordenadas, sentido y
dirección en programas
vectoriales ó como un grupo
de pixeles, en programas de
renderizado y tratamiento de
imágenes.

4. CAD Paramétrico: Que usa parámetros para definir sus límites ó
acciones. Un programa paramétrico de CAD difiere básicamente de
cualquier otro tradicional, en un aspecto clave. En un programa
paramétrico la información visual es parte de la información disponible en
el banco de datos, o sea, una representación de la información como un
objeto, en la memoria de la computadora.
En la actualidad el CAD
paramétrico ha substituido,
casi por completo, a las
técnicas clásicas de diseño en
tres dimensiones mediante el
modelado de sólidos y
superficies, y se ha convertido
en un conocimiento
imprescindible para cualquier
profesional de la ingeniería o
la informática técnica.

5. Dentro de los programas de CAD se distinguen dos
tipos:
1º) Programas de diseño de objetos reales, (diseño de
piezas, edificios, etc.). Se trata de programas de dibujo vectorial y han
de ser muy exactos para poder controlar entidades que se están
dibujando y sus interrelaciones; ya que los objetos que se construyan
estarán basados en los dibujos hechos con este tipo de programas.

6. 2º) Programas para el diseño gráfico, (elaboración de
carteles, maquetación, páginas web, etc.). Estos programas
se centran principalmente en la imagen, su resolución, las
opciones de color, la impresión o resolución en video. etc.
No necesitan ser tan exactos como los anteriores y las
imágenes suelen almacenarse en forma de mapa de bits.

7. VENTAJAS DEL CAD
La introducción del ordenador dentro del proceso constructivo ha
contribuido a mejorar notablemente la fase de diseño. Se han
reducido los costes y tiempos de diseño, y también ha disminuido el
tiempo de respuesta ante los cambios de producción.
Algunas de las numerosas ventajas que supone el utilizar un
programa de CAD son las siguientes:
Es posible utilizar librerías de elementos comunes.
Se elimina la distinción entre plano original y copia.
El almacenamiento de los planos es más reducido, fiable y permite
realizar búsquedas rápidas y precisas mediante bases de datos.
Aumenta la uniformidad en los planos.
El tiempo invertido en las modificaciones se reduce enormemente.
Se puede obtener un modelo en 3D para visualizarlo desde cualquier
punto de vista.
Pueden exportarse los datos a programas de CAE y a máquinas de
CNC.
Obtener simulaciones, animaciones y hacer análisis cinemáticas.
Facilitan el trabajo en equipo.

8. CAE (Computer Aided Engineering), en español “Ingeniería Asistida
por Computadora”. Se denomina así al conjunto de programas
informáticos que analizan los diseños de ingeniería realizados con la
computadora ó creados de otro modo e introducidos en la
computadora, para valorar sus características, propiedades,
viabilidad y rentabilidad. Su finalidad es optimizar su desarrollo y
consecuentes costos de fabricación y reducir al máximo las pruebas
para la obtención del producto deseado.

9. CAM (Computer Aided Manufacturing), en español “Fabricación Asistida
por Computadora”. Hace referencia al uso de un extenso abanico de
herramientas basadas en las computadoras que ayudan a ingenieros,
arquitectos y otros profesionales dedicados al diseño en sus actividades.
Los datos creados con el CAD, se mandan a la máquina para realizar el
trabajo, con una intervención mínima del operador. Algunos ejemplos de
CAM son: La realización de agujeros en circuitos automáticamente por un
robot, la soldadura automática de componentes SMD en una planta de
montaje, etc.

10. Aplicaciones y recursos gratuitos para diseño en CAD
Si hablamos de diseño en CAD, acrónimo en inglés de diseño asistido por computadora, el
primer programa que nos viene a la cabeza es AutoCAD. Este programa, creado por
Autodesk, se ha convertido un estándar en el diseño y creación de planos, maquetas y toda
clase de diseños en 2D y 3D de ámbito profesional que apenas tiene rivales. La única pega de
AutoCAD es su alto precio, lógico si tenemos en cuenta la gran cantidad de funciones que
ofrece. Por suerte, desde el ámbito del software libre han surgido proyectos con los ver, editar
y crear desde cero documentos AutoCAD sin problemas. Te proponemos algunas
aplicaciones y recursos libres y gratuitos para diseño en CAD.

11. Aplicaciones gratuitas
LibreCAD (Windows, Mac, Linux): Esta aplicación de
código abierto está enfocada sobre todo al diseño en 2D de
planos y esquemas. Entre otros formatos, es compatible con
los estándares de diseño DXF y CXF, y aunque su interfaz no
destaca especialmente, es muy práctica gracias a la
combinación de paneles para capas, comandos y librerías de
recursos.
DraftSight (Windows, Mac, Linux): Similar a LibreCAD,
esta otra herramienta de diseño en CAD ofrece soporte para
los formatos más utilizados en CAD, como son DWG, DXF y
DWT. También está especializada en diseño 2D, y su interfaz
es más limpia, ofreciendo una paleta interminable para el
dibujo y elaboración de formas complejas.
FreeCAD (Windows, Mac, Linux): Para el diseño en CAD
de figuras en 3D disponemos de FreeCAD, una herramienta
más pulida que las anteriores en cuanto a interfaz de refiere,
además de incluir las funciones básicas, como renderizado,
testeado y reparación de código incorrecto y otras funciones
de herramientas como SolidWorks o Blender.
BRL-CAD (Windows, Mac, Linux): No podemos olvidarnos
de esta aplicación, una veterana del modelado y diseño en
CAD repleto de recursos y librerías pero que está más
enfocado al uso de comandos que de herramientas de dibujo.
OpenSCAD (Windows, Mac, Linux): Terminamos con una
aplicación para la creación de modelos 3D CAD que traduce a
elementos gráficos órdenes a partir de scripts a modo de
compilador. Compatible con los formatos DXF, STL y OFF de
modelado, los resultados son muy buenos pero requieren de
una preparación previa.