Computer-Aided Design (CAD) dan Computer-Aided Manufacturing (CAM) itu apa sih?

Pasti ada mesin dan perkakas hardware untuk pekerjaan apa pun yang ingin Anda capai, dan tentu dibutuhkan pula software untuk merancang dan mengontrol mesin tersebut. Ada banyak sekali ragam merek mesin industri dipasaran yang saat ini menggunakan file gambaran design CAD untuk memproses dan membentuk material sesuai spesifikasi. sebenarnya apa sih arti dari istilah CAD ini? 

COMPUTER-AIDED DESIGN (CAD) ITU APA? 

Dalam sistem rancang bangun berbagai perkakas dan produk manufaktur modern, ada proses desain yang melibatkan fungsi dan menguji kegunaan barang tersebut. Oleh karena itu dalam proses perancangan atau prototypng diperlukan desain yang tepat guna dan mudah dimodifikasi sesuai dengan evolusi produk maupun kemudahan manufaktur. Desain rancang bangun tersebut tentu lebih cepat jika dikembangkan dengan sistem rancang bangun bergrafik 3 dimensi di komputer.

Pengertian proses dari Computer-aided design (CAD) melibatkan pembuatan model komputer yang ditentukan oleh parameter geometris. Model-model ini biasanya muncul pada monitor komputer sebagai representasi tiga dimensi dari suatu bagian atau sistem bagian, yang dapat dengan mudah diubah dengan mengubah parameter yang relevan. Sistem CAD memungkinkan desainer untuk melihat objek di bawah beragam representasi dan menguji objek ini dengan mensimulasikan kondisi dunia nyata.

COMPUTER-AIDED MANUFACTURING (CAM) ITU APA? 

Computer-aided manufacturing (CAM) menggunakan data desain geometris untuk mengontrol mesin otomatis. Sistem CAM dikaitkan dengan sistem kontrol numerik komputer (CNC) atau direct numerical control (DNC). Sistem ini berbeda dari bentuk kontrol numerik (NC) yang lebih lama dalam hal data geometri dikodekan secara mekanis. Karena CAD dan CAM menggunakan metode berbasis komputer untuk menyandikan data geometris, dimungkinkan proses proses dan pembuatan menjadi sangat terintegrasi. Desain dengan bantuan komputer dan sistem manufaktur biasanya disebut sebagai CAD / CAM.

Tentu saja ada lusinan merek dan pabrikan lain yang memproduksi mesin penggilingan milling maupun bubut CNC yang bagus, dan Anda harus selalu melakukan riset terhadap model individual yang Anda beli sebelum memutuskan untuk kirm Purchase Order kesepakatan.  

SEJARAH ASAL COMPUTER-AIDED DESIGN (CAD) DAN COMPUTER-AIDED MANUFACTURING (CAM)!

CAD berawal pada tiga sumber terpisah, yang juga berfungsi untuk menyoroti operasi dasar yang disediakan sistem CAD. Sumber pertama CAD dihasilkan dari upaya untuk mengotomatiskan proses penyusunan. Perkembangan ini dipelopori oleh Laboratorium Penelitian diperusahaan otomotif Amerika General Motor. General motor memang pada awal 1960-an menawarkan banyak sekali model mobil dengan desain komponen yang unik dan berbeda. Oleh karena itu General Motor butuh cara cerdas untuk cepat mendesain, memperbaiki desain atau rancang bangun yang dimanipulasi dengan mengubah parameter model. Dengan rancang bangun komputer yang cepat dan fleksibel tentu bisa menghemat waktu pemodelan dibandingkan metode penyusunan tradisional yang masih menggunakan kertas dan penggaris arsitek.

Keunggulan kedua dalam penggunaan CAD, yaitu fitur manipulasi dalam pengujian desain yang bisa dicek dan dites dengan fungsi simulasi. Penggunaan pemodelan komputer untuk menguji produk dipelopori oleh industri teknologi tinggi seperti dirgantara dan semikonduktor. Sumber ketiga pengembangan CAD dihasilkan dari upaya untuk memfasilitasi aliran dari proses desain ke proses manufaktur menggunakan teknologi numerical control (NC), yang menikmati penggunaan luas di banyak aplikasi pada pertengahan 1960-an. Sumber inilah yang menghasilkan hubungan antara CAD dan CAM. Salah satu tren paling penting dalam teknologi CAD / CAM adalah integrasi yang semakin ketat antara tahap desain dan pembuatan proses produksi berbasis CAD / CAM.

Pengembangan CAD dan CAM dan khususnya hubungan antara dua mengatasi kelemahan NC tradisional dalam biaya, kemudahan penggunaan, dan kecepatan dengan memungkinkan desain dan pembuatan bagian yang akan dilakukan menggunakan sistem pengkodean data geometri yang sama. Inovasi ini sangat memperpendek periode antara desain dan pembuatan dan sangat memperluas ruang lingkup proses produksi di mana mesin otomatis dapat digunakan secara ekonomis. Sama pentingnya, CAD / CAM memberi perancang kontrol jauh lebih langsung atas proses produksi, menciptakan kemungkinan desain sepenuhnya terintegrasi dan proses manufaktur.

Pertumbuhan pesat dalam penggunaan teknologi CAD / CAM setelah awal 1970-an dimungkinkan oleh pengembangan chip silikon yang diproduksi secara massal dan mikroprosesor kartu grafis sehingga menghasilkan komputer yang lebih terjangkau. Ketika harga komputer terus menurun dan daya pemrosesan mereka meningkat, penggunaan CAD / CAM meluas dari perusahaan besar menggunakan teknik produksi massal skala besar ke perusahaan dari semua ukuran.

COMPUTER-AIDED DESIGN (CAD) DAN COMPUTER-AIDED MANUFACTURING (CAM) SAAT INI!

Pengembangan paralel konseptual dan fungsional untuk CAD / CAM adalah CAS atau CASE, rekayasa perangkat lunak berbantuan komputer. Sebagaimana didefinisikan oleh SearchSMB.com adalah penggunaan metode yang dibantu komputer untuk mengatur dan mengendalikan pengembangan perangkat lunak, terutama pada proyek-proyek besar dan kompleks yang melibatkan banyak komponen perangkat lunak dan orang-orang.”  CASE ini muncul tahun 1970-an ketika perusahaan komputer mulai menerapkan konsep dari pengalaman CAD / CAM untuk memperkenalkan lebih banyak disiplin ke dalam proses pengembangan perangkat lunak.

Singkatan lain yang terinspirasi oleh keberadaan CAD / CAM di mana-mana di sektor manufaktur adalah CAS / CAM. Frasa ini singkatan dari perangkat lunak Computer-Aided Selling / Computer-Aided Marketing. Dalam kasus CASE serta CAS / CAM, inti dari teknologi tersebut adalah integrasi aliran kerja dan penerapan aturan yang telah terbukti untuk proses berulang. Ruang lingkup operasi yang diterapkan CAD / CAM diperluas juga. Selain membentuk-bagian oleh proses alat mesin tradisional seperti stamping, pengeboran, penggilingan, dan penggilingan, CAD / CAM telah digunakan oleh perusahaan yang terlibat dalam memproduksi elektronik konsumen, komponen elektronik, plastik cetakan, dan sejumlah produk lainnya . Komputer juga digunakan untuk mengontrol sejumlah proses manufaktur (seperti pemrosesan kimia) yang tidak secara ketat didefinisikan sebagai CAM karena data kontrol tidak didasarkan pada parameter geometris.

Menggunakan CAD, dimungkinkan untuk mensimulasikan dalam tiga dimensi pergerakan bagian melalui proses produksi. Proses ini dapat mensimulasikan laju umpan, sudut dan kecepatan peralatan mesin, posisi klem penahan bagian, serta jangkauan dan kendala lainnya yang membatasi operasi mesin. Pengembangan berkelanjutan dari simulasi berbagai proses manufaktur adalah salah satu cara utama dimana CAD dan sistem CAM menjadi semakin terintegrasi. Sistem CAD / CAM juga memfasilitasi komunikasi di antara mereka yang terlibat dalam desain, manufaktur, dan proses lainnya. Ini sangat penting ketika satu perusahaan mengontrak yang lain untuk mendesain atau memproduksi komponen.

KEUNTUNGAN SISTEM MANUFAKTUR COMPUTER-AIDED DESIGN (CAD)

Proses desain dan pembuatan, dalam beberapa hal, terpisah secara konseptual. Namun proses desain harus dilakukan dengan pemahaman tentang sifat proses produksi. Penting, misalnya, bagi seorang perancang untuk mengetahui sifat-sifat bahan yang dengannya bagian itu dapat dibangun, berbagai teknik yang dengannya bagian itu dapat dibentuk, dan skala produksi yang layak secara ekonomi. Tumpang tindih konseptual antara desain dan manufaktur menunjukkan potensi manfaat CAD dan CAM dan alasan mereka umumnya dianggap bersama sebagai suatu sistem.

Selain itu ada lebih banyak keuntungan CAD-CAM yang sangat menembus ke dalam pembuatan yang sukses. Berikut ini 5 manfaat dari penggunaan perangkat lunak CAD-CAM:

1. Pemrograman dilakukan lebih cepat dan lebih akurat karena operator dapat memusatkan perhatian mereka pada pemrograman tanpa pedli dengan kerusakan.

2. Program yang sudah selesai dapat dieksekusi dan disimulasikan pada komputer,hal ini memungkinkan untuk modifikasi dan peningkatan yang lebih cepat sebelum benar-benar membuat bagian pada mesin CNC, yang akan mengurangi waktu pengaturan dan mengurangi memo.

3. Keuntungan CAD-CAM yang kuat termasuk meningkatkan produktivitas dan membentuk alur kerja yang disederhanakan untuk proses manufaktur CNC Anda. Semua ini benar-benar dapat meningkatkan kinerja dan produksi hingga 50%.

4. Simulasi di komputer memungkinkan tumbukan dapat dideteksi antara mesin CNC dan bagian dan workholding dalam situasi virtual versus pemesinan yang sebenarnya. Tabrakan vitrual tidak akan merusak mesin dan akan memungkinkan lebih banyak waktu produksi dan lebih sedikit waktu yang dihabiskan untuk perawatan dan perbaikan.

5. Sistem CAM memungkinkan peningkatan lintasan pahat dan urutan pemesinan untuk disesuaikan sebelum permesinan dimulai. Ini memastikan waktu pengerjaan yang sebenarnya sama dengan, atau kurang dari, apa yang dikutip untuk pelanggan.

6. Teknologi Multiaxis CAM Membuat Pemesinan yang Kompleks Sederhana dan Hemat Biaya.

7. Pemesinan simultan 4 dan 5 Axis CNC bisa menjadi yang paling sulit untuk membuat program NC.

8. CAD-CAM memberikan solusi untuk membuat jenis pekerjaan CNC ini jauh lebih mudah daripada sebelumnya dan tidak membutuhkan ijasah apapun untuk mempelajarinya.Keunggulan ini memungkinkan operator untuk memfokuskan upaya mereka dalam membuat komponen berkualitas tanpa berfokus pada pemrograman.

9. Developer penyedia CAD-CAM sekarang menawarkan modul artistik yang dapat ditambahkan ke produk permesinan untuk membuat komponen CNC artistik yang menakjubkan.

KELEMAHAN SISTEM MANUFAKTUR COMPUTER-AIDED DESIGN (CAD)

Untuk memahami CAD, juga berguna untuk memahami apa yang tidak bisa dilakukan CAD. Berikut ini kelemahan dari sistem CAD:

1. Software CAD hanyalah software prototyping desain, jadi kualitas dan fungsinya tergantung dari kreatifitas dan pengalaman dipenggunanya.
2. Software CAD dan CAM umumnya memiliki fitur kecocokan “Legacy” yang terbatas, oleh sebab itu membutuhkan perangkat komputer yang mumpuni untuk dioperasikan.
3. Sistem CAD tidak memiliki sarana untuk memahami konsep dunia nyata, seperti sifat objek yang sedang dirancang atau fungsi yang akan dilayani oleh objek. Sistem CAD berfungsi berdasarkan kapasitasnya untuk menyusun konsep konsep geometris. Jadi proses desain menggunakan CAD melibatkan mentransfer ide desainer ke dalam model geometris formal.
4. Sistem CAD umumnya menggunakan lisensi berbatas waktu dan umumnya perlu verifikasi online. Jika daerah dan wilayah workshop memiliki jaringan internet yang buruk, gangguan login terputus dan software tka bisa digunakan masih sering terjadi.
5. Upaya untuk mengembangkan “kecerdasan buatan” atau Artificial Intelligence (AI) berbasis komputer belum berhasil menembus luar mekanis — diwakili oleh pemodelan geometris (berbasis aturan).
6. Keterbatasan lain terhadap CAD sedang ditangani oleh penelitian dan pengembangan di bidang sistem pakar atau yang biasa kita kenal dengan sistem Artificial Intelligence (AI). 

TEKNOLOGI PROSPEK COMPUTER-AIDED DESIGN (CAD) DAN COMPUTER-AIDED MANUFACTURING (CAM)!

Pemodelan dengan sistem CAD menawarkan sejumlah keunggulan dibandingkan metode penyusunan tradisional yang menggunakan penggaris, kotak, dan kompas. Misalnya, desain dapat diubah tanpa menghapus dan menggambar ulang. Sistem CAD juga menawarkan fitur “zoom” yang dianalogikan dengan lensa kamera, di mana seorang desainer dapat memperbesar elemen-elemen tertentu dari model untuk memudahkan inspeksi.

Model komputer biasanya tiga dimensi dan dapat diputar pada sumbu apa pun, sebanyak yang dapat diputar model tiga dimensi yang sebenarnya di tangan seseorang, memungkinkan perancang untuk mendapatkan rasa objek yang lebih penuh. Sistem CAD juga cocok untuk memodelkan gambar cutaway, di mana bentuk internal bagian terungkap, dan untuk menggambarkan hubungan spasial antara sistem bagian.

Salah satu bidang utama pengembangan dalam teknologi CAD adalah simulasi kinerja. Di antara jenis-jenis simulasi yang paling umum adalah pengujian untuk respons terhadap stres dan memodelkan proses di mana suatu bagian dapat dibuat atau hubungan dinamis di antara suatu sistem bagian. Dalam tes tegangan, permukaan model diperlihatkan oleh kisi-kisi atau jaring, yang terdistorsi ketika bagian tersebut mengalami tekanan fisik atau termal yang disimulasikan. Tes dinamika berfungsi sebagai pelengkap atau pengganti untuk membangun prototipe kerja. Kemudahan dengan mana spesifikasi bagian dapat diubah memfasilitasi pengembangan efisiensi dinamis yang optimal, baik dalam hal berfungsinya suatu sistem bagian dan pembuatan bagian apa pun. Simulasi juga digunakan dalam otomatisasi desain elektronik, di mana aliran arus yang disimulasikan melalui suatu rangkaian memungkinkan pengujian cepat berbagai konfigurasi komponen.

KECERDASAN BUATAN + COMPUTER-AIDED DESIGN (CAD) + COMPUTER-AIDED MANUFACTURING (CAM)!

Perkembangan teknologi CAD dan CAM memang tergantung dari kemampuan penggunanya. Oleh sebab itu, para ahli developer teknik manufaktur diseluruh penjuru dunia berlomba-lomba untuk membuat sistem kecerdasan buatan nyang mampu menganalisa desain yang sudah ada dan memperbaiki ataupun mencipatakan desain yang terbaik, termurah tapi tetap aman digunakan sesuai fungsi. 

Bidang kecerdasan buatan ini berasal dari penelitian yang dilakukan dalam AI. Salah satu contoh sistem pakar melibatkan memasukkan informasi tentang sifat bahan — beratnya, kekuatan tarik, fleksibilitas, dan sebagainya — ke dalam perangkat lunak CAD. Dengan memasukkan informasi ini dan informasi lainnya, sistem CAD kemudian dapat “mengetahui” apa yang diketahui oleh insinyur ahli ketika insinyur tersebut membuat desain. Sistem kemudian dapat meniru pola pikir insinyur dan benar-benar “membuat” lebih banyak desain. Sistem ahli ini mungkin melibatkan penerapan prinsip yang lebih abstrak, seperti sifat gravitasi dan gesekan, atau fungsi dan hubungan bagian yang umum digunakan, seperti tuas atau mur dan baut. Sistem ahli mungkin juga datang untuk mengubah cara data disimpan dan diambil dalam sistem CAD / CAM, menggantikan sistem hierarkis dengan sistem yang menawarkan fleksibilitas lebih besar. Namun, konsep futuristik seperti itu, semuanya sangat tergantung pada kemampuan kita untuk menganalisis proses pengambilan keputusan manusia dan menerjemahkannya ke dalam ekuivalen mekanis jika memungkinkan.

KESIMPULAN

Perkembangan teknis baru-baru ini secara fundamental memengaruhi utilitas sistem CAD / CAM. Sebagai contoh, kekuatan pemrosesan yang terus meningkat dari komputer pribadi telah memberi mereka kelayakan sebagai kendaraan untuk aplikasi CAD / CAM. Tren penting lainnya adalah menuju pembentukan standar CAD-CAM tunggal, sehingga paket data yang berbeda dapat dipertukarkan tanpa penundaan produksi dan pengiriman, revisi desain yang tidak perlu, dan masalah lain yang terus mengganggu beberapa inisiatif CAD-CAM. Akhirnya, perangkat lunak CAD-CAM terus berkembang di bidang-bidang seperti representasi visual dan integrasi aplikasi pemodelan dan pengujian.

Jika Anda berminat untuk membeli alat kerja milling profesional ataupun beragam alat aksesoris machining dan cutting tool dimensi metric lainnya silahkan hubungi kami melalui chat online yang ada di pojok kanan bawah website ini atau melalui email : moc.artxelatemobfsctd@selas Semoga bermanfaat. Wassalam!

---

Sumber: Tim Kreatif Metalextra.com, Tulisan ini merupakan opini Pribadi di media milik sendiri.

Ames, Benjamin B. “How CAD Keeps It Simple.” Design News. 19 June 2000.

“CAD Software Works with Symbols from CADDetails.com.” Product News Network. 11 January 2006.

“CASE.” SearchSMB.com. Available from http://searchsmb.techtarget.com/sDefinition/0,sid44_gci213838,00.html. Retrieved on 27 January 2006.

Christman, Alan. “Technology Trends in CAM Software.” Modern Machine Shop. December 2005.

Leondes, Cornelius, ed. “Computer-Aided Design, Engineering, and Manufacturing.” Vol. 5 of The Design of Manufacturing Systems. CRC Press, 2001.

“What Do You Mean?” Mechanical Engineering-CIME. November 2005.