Trong một số lĩnh vực như kiến trúc, thiết kế kỹ thuật hay kiến trúc, thuật ngữ CAD xuất hiện ngày càng phổ biến. Tuy nhiên bạn có thực sự hiểu rõ CAD là viết tắt của từ gì và đóng vai trò như thế nào trong quy trình thiết kế hiện đại? Đây không chỉ là một phần mềm mà còn là công cụ hỗ trợ thay đổi cách con người tạo ra sản phẩm. Nội dung bài viết dưới đây của Phần Mềm 102 sẽ giải thích rõ khái niệm, vai trò và các ứng dụng thực tiễn của CAD trong nhiều ngành nghề khác nhau, cùng tìm hiểu ngay nào!
Tìm hiểu CAD là viết tắt của từ gì?
CAD là viết tắt của cụm từ “Computer-Aided Design”, dịch sang tiếng Việt là “Thiết kế được hỗ trợ bởi máy tính”. Hiểu một cách đơn giản, CAD là công nghệ sử dụng các phần mềm máy tính chuyên dụng nhằm hỗ trợ con người trong hoạt động phác thảo, tạo, chỉnh sửa cũng như phân tích các bản vẽ kỹ thuật, mô hình 2D và 3D của sản phẩm hoặc công trình.
Công nghệ này bắt đầu xuất hiện từ những năm 1950 nhưng phải chờ đến khi máy tính phổ biến hơn vào những năm 1980 thì CAD mới thực sự bùng nổ mạnh mẽ. Phần mềm “Sketchpad” của Ivan Sutherland vào năm 1957 được đánh giá là hệ thống CAD đầu tiên mở đường cho hàng loạt các công cụ mạnh mẽ sau này như AutoCAD, SolidWorks, CATIA hay Revit.
Như vậy thay vì phải tự tay vẽ thủ công rất mất thời gian và dễ sai sót, các kỹ sư, kiến trúc và nhà thiết kế giờ đây có thể tạo ra các bản vẽ cực chính xác, nhanh chóng và chi tiết ngay trên máy tính. Sẵn sàng cho khâu sản xuất hoặc quá trình thi công.
Tại sao CAD quan trọng trong thiết kế và sản xuất?
Có thể khẳng định CAD đã và đang trở thành công cụ quan trọng không thể thiếu trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau nhờ sở hữu những lợi ích vượt trội như sau:
- Tăng độ chính xác, giảm thiểu lỗi: Cho phép làm việc với hệ tọa độ chính xác để tạo ra những bản vẽ hoàn hảo, giảm thiểu sai sót so với hình thức vẽ tay
- Tiết kiệm thời gian, chi phí: Việc tạo cũng như chỉnh sửa bản vẽ trên máy tính chắc chắn nhanh hơn gấp nhiều lần. Theo đó các nhà thiết kế có thể chủ động tái sử dụng các mẫu thiết kế có sẵn, tự động hóa báo cáo vật liệu nhằm giảm lãng phí trong sản xuất
- Mô phỏng, thử nghiệm hiệu quả: Những mô hình 3D được tạo ra từ CAD thường tích hợp cùng các phần mềm phân tích chuyên sâu hỗ trợ các kiến trúc sư kiểm tra tính khả thi của sản phẩm ngay từ giai đoạn thiết kế cũng như phát hiện và khắc phục lỗi sớm nhất có thể
- Tăng cường khả năng hợp tác: File thiết kế CAD dễ dàng chia sẻ qua mạng, cho phép các thành viên trong nhóm làm việc từ xa và phối hợp liền mạch nhất trên cùng một dự án
Phân loại CAD phổ biến nhất
Căn cứ trên mục đích và lĩnh vực sử dụng, hiện nay CAD được phân ra thành các loại chính như sau:
- CAD 2D: Là phần mềm cho phép tạo ra các bản vẽ kỹ thuật dưới dạng hình học phẳng, gồm các điểm, đường thẳng, đường cong, vòng tròn và hình chữ nhật. Thông thường bản vẽ 2D là mặt bằng và bản vẽ chi tiết được dùng trong cơ khí hoặc xây dựng
- CAD 3D: Phần mềm CAD cung cấp công cụ tạo nên các mô hình thể tích dưới dạng khối hoặc bề mặt. Qua đó đem đến hình ảnh trực quan và chân thực nhất. Ngoài ra mô hình 3D còn giúp các kỹ sư đánh giá thiết kế tốt hơn, phân tích chuyển động, lực tác động và tích hợp các bộ phận dễ dàng hơn
- CAD tham số: CAD tham số dùng các thông số để điều chỉnh kích thước lẫn hình dạng mô hình. Ngay khi bạn thay đổi một tham số bất kỳ, bản vẽ sẽ tự động cập nhật theo thông số mới nhằm mục đích tiết kiệm đáng kể thời gian chỉnh sửa cũng như tối ưu hóa thiết kế
Ứng dụng của CAD trong các lĩnh vực của đời sống
Có thể khẳng định CAD đang có mặt ở hầu hết các ngành nghề thiết kế và kỹ thuật, từ chiếc điện thoại thông minh bạn đang vận hành cho đến những tòa nhà cao chọc trời. Cụ thể:
- Ngành kiến trúc và xây dựng: Phục vụ cho công việc thiết kế mặt bằng, bản vẽ kỹ thuật chi tiết cho công trình, giúp các kiến trúc sư dễ dàng hình dung cũng như lên kế hoạch thi công phù hợp
- Ngành sản xuất và cơ khí: Đây là lĩnh vực sử dụng CAD phổ biến và mạnh mẽ nhất. Chúng giúp thiết kế các chi tiết máy, linh kiện chính xác cho thiết bị gia dụng, ô tô, máy bay cùng nhiều sản phẩm công nghiệp khác
- Ngành điện tử: CAD được sử dụng để thiết kế mạch điện, bảng mạch in cũng như bố trí linh kiện để tăng hiệu suất hoạt động tốt nhất
- Ngành thời trang, trang sức: CAD có khả năng tạo ra các mẫu thiết kế trang sức tinh xảo, phụ kiện yêu cầu cao cấp hoặc thậm chí là mô phỏng mẫu quần áo trước khi đưa vào sản xuất
Tương lai của CAD
Nhờ sự phát triển mạnh mẽ như vũ bão của công nghệ, phần mềm CAD đang không ngừng được cải tiến để thông minh và mạnh mẽ hơn.
- CAD tích hợp AI: Trí tuệ nhân tạo giúp tự động hóa một phần quá trình thiết kế để tạo nên các mô hình tối ưu dựa theo thông số đầu vào một cách tiết kiệm thời gian nhất
- Thiết kế tương tác: Công nghệ thực tế ảo và thực tế tăng cường cho phép người sử dụng tương tác trực tiếp cùng mô hình 3D trong môi trường thực tế. Qua đó giúp đôi bên dễ hình dung sản phẩm hơn
- CAD trên nền tảng đám mây: Những nền tảng như vậy giúp các nhóm thiết kế cộng tác từ xa thật hiệu quả. Đồng thời hỗ trợ lưu trữ và truy cập dữ liệu mọi lúc mọi nơi
Mong rằng qua bài viết trên, bạn đọc đã hiểu rõ CAD là viết tắt của từ gì cũng như vai trò của chúng trong thiết kế lẫn sản xuất hiện tại. Nhìn chung đây không đơn thuần là một phần mềm kỹ thuật mà còn là công cụ chiến lược hỗ trợ các ngành công nghiệp tối ưu hóa quy trình làm việc, tăng sự chính xác cũng như rút ngắn thời gian phát triển sản phẩm hơn.