Penghasilan produk lebih mendalam CAD

Penghasilan produk lebih mantap

BIDANG pembangunan atau mereka bentuk produk ketika ini lebih banyak dibantu oleh sistem perkomputeran yang membabitkan perisian dan perkakasan dari peringkat melakar hinggalah pembikinan prototaip dan produk sebenar.

BIDANG pembangunan atau mereka bentuk produk ketika ini lebih banyak dibantu oleh sistem perkomputeran yang membabitkan perisian dan perkakasan dari peringkat melakar hinggalah pembikinan prototaip dan produk sebenar.

Sebelum ini, kaedah lakaran menggunakan tangan digunakan secara meluas yang mana ia memerlukan tahap ketelitian tinggi dengan bantuan beberapa alat lain seperti kayu pengukur serta peralatan geometri selain kertas dan pensil.

Tanpa bantuan komputer, proses melakar akan mengambil masa lama untuk disiapkan. Manakala dengan komputer, segalanya boleh dilakukan dengan lebih cepat, tepat dan kos efektif.

Aktiviti mereka bentuk biasa dilakukan oleh jurutera, pereka grafik dan arkitek. Kini tugasan mereka lebih banyak dibantu oleh komputer untuk membolehkan sesuatu produk itu dihasilkan dengan mantap.

Computer-aided Design (CAD) atau reka bentuk berbantukan komputer adalah frasa yang amat sinonim dalam dunia rekaan hari ini.

Ia digunakan secara meluas dengan sistem perkomputeran berasaskan dua dimensi (2D) hingga tiga dimensi (3D). Dan mungkin sekarang ia sudah menjangkaui peringkat 4D bagi mendapatkan gambaran produk yang lebih terperinci.

Pada asalnya CAD dikenali sebagai Lakaran Berbantukan Komputer (Computer Aided Drafting) kerana ia menggantikan papan lakar yang lazim digunakan sebelum itu.

Kini CAD lebih dikenali sebagai Reka bentuk Berbantukan Komputer (Computer Aided Design) untuk bertindak ke atas fakta yang lebih meluas bahawa peralatan CAD sebenarnya boleh melakukan lebih dari sekadar melakar.

Penggunaan nama akronim itu juga bergantung kepada industri yang berkaitan dengan. Mungkin seorang arkitek menggunakan ‘D’ itu sebagai ‘Drafting’ dan bagi seorang pereka bentuk pula menggunakan akronim ‘Design’, manakala bagi di sektor perkilangan pula menggantikan ‘D’ dengan ‘M’ untuk menjadikannya ‘Manufacturing’ atau perkilangan.

Dalam sesetengah kes penggunaan, penggunaannya digabungkan kepada CAD/CAM untuk berbilang penggunaan.

CAD/CAM banyak digunakan oleh jurutera mekanikal bagi mencipta serta membangunkan komponen atau barangan berkaitan dengan pemesinan seperti enjin kereta, pembangunan model sebelum dijadikan barang siap, simulasi dan sebagainya.

Terdapat banyak perisian berkaitan di pasaran yang menjurus mengikut keperluan dan industri.

Ia termasuk Autodesk, Alibre dan SolidEdge yang terkenal dengan perisian reka bentuk serta lakaran mekanikal 3D. Begitu juga dengan SolidWork, edgeCam, Type3, Spatial, SensAble dan sebagainya.

Type3 biasa digunakan untuk reka bentuk barang kemas termasuk mereka bentuk danmemotong berlian.

Perisian-perisian terbabit boleh digunakan untuk mereka bentuk, membangun dan mengoptimumkan produk agar ia elok digunakan oleh pengguna akhir atau alat medium atau pertengahan yang akan digunakan oleh produk lain.

Industri pembinaan biasanya bermula dengan kerja-kerja penyelidikan mengenai tanah dan kemudiannya diikuti oleh lakaran bangunan oleh jurutera atau arkitek.

Tugasan lakaran itu kini dimudahkan oleh CAD untuk membina apa jua jenis bangunan dari bangunan penempatan hinggalah ke sebesar-besar bangunan komersial dan struktur industri seperti hospital serta kilang.

Biasanya CAD digunakan sebagai kejuruteraan permodelan yang terperinci dalam bentuk 3D dan lakaran 2D bagi komponen fizikal. Namun begitu, ia juga digunakan secara meluas di keseluruhan proses kejuruteraan dari mereka bentuk produk konsep dan diaplikasi ke produk sebenar.

Ia amat mudah dilakukan kerana ia boleh dilakukan menerusi kekuatan produk yang bakal dihasilkan serta analisis mengenai pemasangan bagi mendapatkan kaedah perkilangan yang betul dan tepat.

Penggunaan CAD dalam penghasilan produk semakin penting dan kritikal kerana faedah besar yang mampu diberikan termasuk mengurangkan kos keseluruhan pembangunan produk, selain memendekkan masa pusingan reka bentuk.

Ia adalah kerana CAD membolehkan pereka melakar dan membangunkan kerja-kerja di atas skrin, dicetak dan disimpan untuk kegunaan masa depan seperti membuat perubahan, suntingan dan sebagainya.

Sejarah reka bentuk menggunakan komputer bermula sejak sekian lama apabila pereka-pereka menggunakan komputer untuk tujuan pengiraan.

Penggunaan atau penciptaan sistem perkomputeran sebenar bermula pada 1960an dalam industri pengeluaran kapal terbang dan automotif yang menggunakannya bagi rekaan permukaan 3D. Namun penggunaannya tidak dihebahkan.

Dalam pada itu, beberapa bentuk pengiraan kompleks dan penghasilan bentuk lengkuk secara tepat berjaya dibangunkan pada 1940an oleh Isaac Jacob Schoenberg, Apalategui dari Dauglas Aircraft dan Roy Liming dari North American Aircraft untuk industri penerbangan.

Tidak lama kemudia ia diikuti oleh beberapa orang jurutera dalam industri automotif seperti Pierre Bezier (Renault), Paul de Casteliau (Citroen), Steven Anson Coons (MIT, Ford), James Ferguson) Boeing), Carl de Boor (GM), Birkhoff (GM) dan Garilbedian (GM) yang membangunkannya pada 1960an.

W Gordon (GM) dan R Riesenfeld mengikut jejak rakan mereka iatu sepuluh tahun kemudian.

Pada 1963, Ivan Sutherland sekali lagi memecah kebuntuan apabila berjaya membangunkan sistem Sketchpad atau pad lakaran di MIT. Beliau kemudiannya mencipta teknologi grafik di dalam syarikat yang diusahakan bersama Dr David Evans.

Dengan ciri terbaik Sketchpad, jurutera atau pereka bentuk boleh berinteraksi dengan komputer secara grafik yang mana rekaan mereka boleh dimasukkan terus ke komputer dengan melukis di atas skrin monitor menggunakan pen khas.

Ia menjadi titik tolak kepada CAD moden daripada antaramuka pengguna bergrafik yang membolehkan komunikasi atau hubungan terus antara pengguna dengan komputer.

Dengan beberapa kejayaan itu, aplikasi komersial pertama CAD bermula di syarikat besar dalam industri automotif, aeroangkasa dan elektronik.

Ia disebabkan hanya syarikat besar yang mampu memilikinya.

Satu pengaruh besar dalam era pembangunan CAD ialah pengwujudan syarikat Manufacturing and Consulting Services Inc (MCS) pada 1971 oleh Dr PJ Hanratty yang mana beliau mencipta sistem ADAM (Automated Drafting and Machining).

Syarikat terbabit meraih kejayan besar apabila berjaya menjual sistem terbabit kepada beberapa syarikat terbesar dunia seperti McDonell Douglas (Unigraphics), Computervision (CADDS), Calma, Gerber, Autotrol dan Control Data.

Apabila sistem danperkomputeran CAD semakin murah dan mampu dimiliki, bidang itu semakin berkembang dengan pesat sekali. Pembangunan perisian CAD untuk perkomputeran dekstop menjadi permulaan kepada penerimaannya ke seluruh peringkat gunaan untuk pembangunan sesuatu produk.

Apabila penggunaan berkembang termasuk sistem 2D pada 1970an, ia sebenarnya suatu sistem yang mampu melukis sebagai kita melukis di atas kertas.

Kemajuan dalam pemprograman dan perkakasan komputer, serta sistem permodelan solid pada 1980an telah membenarkan lebih banyak aplikasi komputer untuk aktiviti reka bentuk.

Kebanyakan komputer CAD harini berasaskan sistem operasi Windows, namun masih ada juga sistem yang beroperasi di atas perkakasan dengan sistem operasi Unix atau Linux.

Ada juga sistem CAD yang menyokong berbilang platform.

Sistem CAD boleh digerakkan secara sendirian atau dengan bantuan pelbagai peralatan input/output terutamanya dalam pembikinan atau mereka bentuk sesuatu produk yang rumit.

Selain memerlukan sistem yang betul-betul hebat serta tetikus dan papan kekunci, terdapat juga peranti input lain seperti pen, papan grafik digital dan peranti bantuan mencetak yang lebih dikenali sebagai ‘plotter’.

Pembentukan model 3D di atas skrin kadangkala dibantu oleh penggunaan bebola ‘space’ atau ‘spacemouse’ untuk mendapatkan pandangan 3D dengan lebih jelas dan berkesan.

Banyak institusi pengajian tinggi tempatan mahupun luar negara yang menawarkan pengajian reka bentuk grafik, sudah pasti menggunakan perisian CAD/CAM ini.

Industri juga banyak yang menggunakan CAD demi pengeluaran produk yang lebih bermutu tinggi serta menepati citarasa pengguna masa kini yang cepat berubah.

Disebabkan citarasa yang cepat berubah itu, maka pusingan hayat bagi sesuatu produk semakin pendek dan hanya sistem reka bentuk seperti CAD yang boleh membantu proses reka bentuk serta pembangunan dengan cepat.

Antara keupayaan CAD hari ini termasuk:

* ciptaan geometri karangka wayar
* pemodelan solid berasaskan parametrik 3D
* pemodelan permukaan bebas
* reka bentuk automatik untuk proses pemasangan produk
* lukisan kejurteraan berdasarkan model
* penggunaan semula komponen reka bentuk
* memudahkan membuat perubahan pada rekaan atau pengeluaran pelbagai model produk
* reka bentuk komponen standard janaan secara automatik
* pengesahan reka bentuk mengikut spesfikasi
* simulasi reka bentuk tanpa membuat produk prototaip
* penyediaan dokumentasi
* pertukaran data di antara beberapa perisian
* output data reka bentuk terus ke kilang
* output terus ke mesin pembuat produk prototaip
* analisa bervisual
* analisa berprogram ke atas reka bentuk dan mengoptimumkan.


Dengan pelbagai kelebihan CAD sebagai salah satu peralatan yang meluas digunakan oleh jurutera dan pereka bentuk, lebih banyak produk bermutu boleh dihasilkan. Satu produk dengan beberapa model juga amat mudah dihasilkan.

Oleh itu bidang rekaan tidak boleh lari dari CAD demi untuk menghasilkan produk yang bermutu tinggi dan berdaya saing dalam arena perniagaan global.