BİLGİSAYAR DESTEKLİ TASARIM – CAD (COMPUTER AIDED DESIGN)

BDT, kavramlaştırmadan dokümantasyona kadar ürün tasarımını artırmak, zenginleştirmek veya tasarıma destek sağlamak için bilgisayarların ve grafiklerin bir uygulamasıdır.

Ürün ile ilgili mühendislik analizleri, çizim ve tasarımın özel bir bilgisayar donanımı ile gerçekleştirilmesidir.

Önemi: Tasarımla ilgili verilerin veri tabanlarında saklanması ve gerektiğinde bu verilerin bilgisayar aracılığıyla üretim sistemlerine aktarılabilmesini sağlamasından kaynaklanır.

Tasarımın en önemli ilkesi yeni bir ürün için ihtiyacın olması veya kullanılan ürünün müşteri memnuniyetini sağlayamamasıdır.

Tasarım, sadece tasarım mühendislerini değil tasarlanacak ürünün imalatını yapacak personeli ve üretim hattını da içine alacak kadar geniş bir kavramdır.

TASARIM SÜRECİ

Problemin Tanımlanması: Tasarım sürecinin en önemli adımıdır. Problem ne kadar iyi tanımlanırsa, ürün o kadar gerçekçi ve ihtiyaç karşılayıcı olacaktır. Örneğin şantiye ortamında kullanılacak bir taşınabilir bilgisayar tasarımı. Ürün taşınabilir olacağından hafif olmalı. Aynı zamanda şantiye ortamında çalışılacağından diğer taşınabilir bilgisayarlara göre toza kire ve darbeye çok daha fazla dayanıklı olmalı.

Ön Hazırlık: Problemin tanımlanmasından sonra mümkün olduğunca hızlı şekilde fikirler üretilmelidir. Beyin fırtınası çalışmaları bu adımda en çok kullanılan yöntemlerden biridir. Taşınabilir bilgisayarın gövdesinin malzemesi ne olmalıdır. Hem dayanıklı hem de maliyet açısından mümkün olduğunca ucuz olmalıdır.

Geliştirme: Bu adımda ürünün şekli, büyüklüğü, içeriği tanımlanır. Bu adımda taslak çizimler, ölçülendirme gibi işlevler gerçekleştirilir. Taşınabilir bilgisayarı ele alırsak boyutları içinde kullanılacak parçaların yerleşimi, kaç farklı özellikte üretileceği belirlenir.

Hesaplama ve Karar: Bu adım; maliyet, fonksiyonellik, piyasada yer edinebilme, kalite, en hızlı şekilde üretim için imalat adımlarının belirlenmesi gibi kriterlerin hesaplandığı ve en optimum sonuçların belirlendiği adımdır.

Gerçekleştirme: Bu adım üretilmesi için kararı verilen parça veya parçaların detaylı planlamasının yapıldığı adımdır. Bu adım tamamlanınca üretim gerçekleştirilir.

Bilgisayar destekli tasarım aracılığıyla bilgisayar grafikleri, tasarımda devrim sayılabilecek gelişmeler sağlamıştır. Buna bağlı olarak üniversitelerde hem var olan mühendislik öğretim programlarının yeniden gözden geçirilmesi zorunluluğu doğmuş, hem de yeni bir disiplin olarak 'Üretim Mühendisliği' gündeme gelmiştir.

Organizasyondaki BDT Entegrasyon Tasarımı ve İmalat Elemanları

Bilgisayar destekli dizayn ( CAD ), mühendislik dizaynının ortaya çıkarılması, geliştirilmesi, analizi ve modifikasyonu desteklemek için bilgisayar sistemlerinin kullanılması olarak tanımlanabilir. CAD sistemi, kullanılan bir donanım (hardware), yazılım (software) ve kullanıcı üçlüsünden oluşur.

CAD donanımı, tipik olarak bir bilgisayarı, bir veya daha fazla grafik gösterimli terminali, klavyeyi, yazıcıyı, çiziciyi ve diğer çevresel donanımı içerir.

Genel olarak bir CAD sistemi 3 temel elemandan oluşmaktadır:
Donanım - Bilgisayar ve giriş çıkış birimleri
İşletim Sistemi – Unix, Solaris, Windows
Yazılım – Pro/Engineer, CATIA, SolidWorks, vb.

CAD sistemleri birçok kategoriye göre sınıflandırılabilirler;

Uygulama Alanları - Mekanik, Mimari, Görsel, vb. Modelleme Yöntemleri – 2 boyutlu, 3 boyutlu, yüzey, v.b Donanımsal – Mainframe, Mini bilgisayar, iş istasyonu, v.b

Mühendislik tasarımı geleneksel olarak tasarımın çizim masalarında detaylı mühendislik resimleri formunda dokümante edilmesi ile oluşurlar. Bilgisayar destekli tasarımda bir tasarım işleminde yapılması öngörülen bütün işlemler çizim masası yerine artık bir CAD sisteminden oluşur. Bir

CAD sistemi şu kısımlardan oluşur:

• Tasarımcı
•  Donanım (Hardware): Bilgisayar ve çevre birimleri (yazıcı, çizici vb.)
• Yazılım (Software): Genel sistem yazılımı ve CAD yazılımı.
• Problem; çözülmesi gereken tasarım problemi.

CAD Kullanımı Avantajları

Kağıtla çizimde görülmeyen maliyetler oluşmaktadır.
Tüm CAD’siz ortamlar eskimeye karşı oldukça hassastır, etkilenirler
Revizyon yapmak, düzeltmek maliyetlidir.
Kağıtlı dokümanların yeniden oluşturulması ve dağıtımı elektronik olarak oluşturulan CAD dokümanlarına göre daha yavaştır.
Şirketler ve taşeronlar arası çoğu işlemler, partnerlerden herhangi bir tanesinin CAD kullanmaması ve bu yüzden de prosesin kağıtlı operasyona dönüştürülmesi sebebiyle yetersizdir.
Kağıtlı tasarımlarda belli bir bilgi için araştırma yapmak yavaştır ve kullanışsızdır.
Kağıtlı tasarımlar grafikler ve textlerle sınırlıdır ve hiperlinkler (yardımlı linkler), ses ve video kapsamazlar.

CAD Kullanımı

Kağıtlı tasarımlar oldukça uzun yayın çevrimi nedeniyle dağıtım tamamlanmadan öncesinde bile zaman aşımına uğrayabilir, geçerliliğini kaybedebilir.
Kağıt arşivlerini saklamak ve muhafaza etmek için gerekli olan olanakların maliyeti önemlidir.
Ürün veri yönetimi yazılımı bir kağıtlı sistemde etkin bir şekilde uygulanamayabilir.
Tasarımların %5-7 gibi bir oranı kağıt çizimlerini elde tutmak için manuel prosedürlerin bir sonucu olarak kayıptır yada yanlış dosyalanmıştır.
Montaj çizimleri: basit olarak parçaların ne şekilde birleştirilip ürün haline geldiğini göstermektedir.
Montaj şemaları: montaj çizimlerindeki bilgiler çerçevesinde montajın alt bölümleri, bölümlerin sıralaması, malzeme akışı gibi bilgiler yer alır.
Süreç ve rota şemaları: herhangi bir parça ile ilgili süreç rotaları, parçanın üretimi ile ilişkili aletler ve süreçler hakkında bilgileri içerir.

CAD Yazılımı Gelişimi

İlk olarak 1963 te MIT tarafından sunulmuştur.
Yükseklik, genişlik ve derinlik olarak 3 düzlemle görüntülenebilir parçalara imkan sağlayan 3-D yazılım iken
2 boyutlu olan nesneleri sunan CAD paketleri 2-D yazılım olarak isimlendirilirler.
Ayrıca, 3-D seviyesindeki yazılım, parça geometrisini tel-kafes (wire frame), yüzey yada katı model olarak sınıflandırır

CAD Yazılım Özellikleri

• 2D ve 3D yazılımlardır. 
• 2D de dosya boyutu küçüktür 
• 2-D yazılımın uygulamaları 2 geniş alanda ortaya çıkmaktadır: Temel çizim işlemleri ve parça imalatı. 
• 2-D CAD sistemleri kullanımı sayısı 2 milyonun üzerindedir ve her geçen sene de sayıları artmaktadır. 

TEL KAFES MODELLEME

Bir tel kafes model nokta ve eğrilerle tanımlanır. Modelin sadece sınır nokta ve çizgileri modellenir. Modelin yüzeyleri, içi-dışı tanımlanamaz. Bir tel kafes model, noktalar ve bu noktaları birbirine bağlayan kenarların oluşturduğu, modellenen parçanın sadece dış kenar ve köşelerinin gösterildiği iskelet bir modeldir.

Bu sistem en basit modelleme yöntemidir. Bilgisayar fazla hesaplama yapmadan tel kafes modeli ekranda gösterebilir ve diğer işlemleri yapar. Bundan dolayı büyük kapasiteli bilgisayarlara gerek yoktur. Ayrıca düzlem ile silindir, silindir ile silindir kesişimini tel kafes tekniğinde göstermek mümkün olmaz. Tel kafes modellerin mühendislik uygulamaları sınırlıdır; ancak tel kafesi meydana getiren eğriler, yüzey modelleme tekniğinin de esasını oluştururlar. Bu nedenle incelenmeleri gerekli ve yararlıdır.

Tipik bir tel kafes model, doğru, çember, elips, parabol, hiperbol, konik gibi analitik eğriler ve hermite-kübik spline, bezier, B-spline, NURBS (NonUniform Rational B-spline) gibi sentetik eğrilerden meydana gelir.

BDT (CAD): 2-D Tel Kafes Sistemleri

Bir tel kafes modeli, çizgilerle ve ark(yay)larla gösterilen nesnede düzlemlerin kesişimindeki bir BDT çizimidir. 2-D tel kafes modelin bir parçasında nesnenin sadece iki düzlemi bir bakışta görülebilir.

BDT : 3-D Tel Kafes Sistemleri

Parça geometrisinin x-, y-, yada z- ekseni boyunca döndürülmesiyle herhangi bir açıdan görülebilir.

BDT : 3-D Tel Kafes Sistemleri Özellikleri

· 2-D modele göre önemli bir derecede daha geniş olmayan 3-D parça geometrisi için bir veritabanı

· 2-D uygulamalarına benzer olarak yapım teknikleri ve temelleriyle (noktalar, çizgiler, ve arklar) kullanımı kolay bir komut seti

· Bir yüzey modeli kurmak için kullanılabilecek bir veri seti

· Otomatik kesme makinelerine proses programları oluşturmada kullanılabilecek bir veri seti

Katı Modelleme

Üç boyutlu nesnelerin bilgisayarlarda matematiksel tanımını oluşturma işlemine katı modelleme denir. Bu modelleme işleminde kullanılan malzemeler ve özellikleri ile geometrik bilgiler kullanılır. Katı modellemede kullanılan temel iki metod vardır; B-rep ve CSG metodu.

B-rep metodu, cisimlerin kenar ve yüzeylerinin detaylı tanımlanmasını sağlar.

CSG metodu, oluşturulmak istenen modele, standart katıları kullanarak (prizma,küre, silindir gibi) ve kullanıcının tanımladığı bir profili bir eksen etrafında döndürerek veya kalınlık vermek suretiyle ulaşma prensibine dayanır.

AutoSolid bu iki metodu da kullanabilen birleşik bir yazılımdır.

Nesnelere iki türlü hareket vermek mümkündür; yerdeğişimi ve döndürme.

Yer değiştirme, nesnenin uzayda bir noktadan diğerine hareket ettirmek için, döndürme ise nesneyi X, Y, Z eksenleri etrafında istenilen açıda çevirmek için kullanılır.

Bu hareketlerin dışında katı cismi kopyalayabilir, silebilir ve belirli ölçülerde büyültüp küçültebiliriz.


Katı model, parçaların hacimsel şeklinin tanımlanması ile elde edilen gerçeğe en yakın modelleme şeklidir. Katı modelleme, konstrüksiyon ve imalatın otomasyonunu ve entegrasyonunu sağlayan teknolojik bir çözüm olarak ortaya çıkmaktadır. Katı modelleme teknikleri, nesnelerin bilgi bakımından tam ve çelişkisiz gösterimini sağlar. Çelişkili modeller, çakışma kontrolünde, kütle özellikleri hesaplarında, sonlu eleman modellemesinde, bilgisayar destekli işlem planlamada (computer aided process planning) ve sayısal kontrol(NC) programlamada kullanılamazlar.

Katı modelleyiciler, tel kafes ve yüzey (geometri) modelleyicilerden daha fazla geometrik ve topolojik bilgi saklarlar. Geometrik bilgilere ek olarak geometriyi ilişkilendiren, topoloji adlı bilgiye sahiptir. Topolojiye örnek olarak, hangi yüzeylerin, hangi kenarlarla birleştiği bilgisi verilebilir. Bu bilgi köşe yuvarlatması gibi işlemlerin, bir kenar seçmek ve bir yarıçap belirtmek kadar kolay bir biçimde yapılabilmesini sağlar. Büyük ölçekli imalat uygulamalarında katı modelleme tercih edilir.

Sadece geometrik verileri kullanan tel kafes ve yüzey modellerinin aksine, katı modeller, yan yana gelen nesnelerin hem geometrik verilerini hem de topolojik ilgilerini kullanırlar. Katı modelin sakladığı topolojik ve geometrik bilgiler, daha sonraki kütle özelliklerinin hesabı, sonlu elemanlar ağı üretme gibi işlemlerinin otomatik olarak yapılmasını sağlar.

Genel olarak katı modelleme üç yöntemle yapılır:

1) Yapısal Katı Geometri (CSG-Constructive Solid Geometry) :
Bu yöntemde katı modeller, küp, dikdörtgenler prizması, koni, silindir gibi temel geometrik şekillere Boolean işlemleri uygulanarak elde edilir.

Blok modelleyiciler yapılandırma açısından daha basit ve ekranda görüntüleme açısından daha uygundur fakat karmaşık bir şeklin tanımlanmasında zorluklar olabilir.

2) SınırTemsili (B-rep : Boundary Representation) :

Bu yöntemde katı model, Sınır elemanları (noktalar, yüzeyler, eğriler) ve bu elemanların birbirleri ile ilişkileri şeklinde oluşturulur.

Sınır temsili modelleyiciler karmaşık şekilleri daha iyi sunarken daha fazla işlem zamanı gerektirmektedirler.



3)Unsur Tabanlı Tasarım(Future Based) :

Bir montajın birkaç ayrı parçadan oluşması gibi, bir bilgisayar destekli tasarım modeli de ayrı bileşenlerden oluşur. Bu öğelere unsur adı verilir. Bir Cad/Cam yazılımını kullanarak bir model oluşturduğumuzda, boss’lar, cut’lar (boşaltma), delikler, federler, köşe yuvarlatmaları, pah kırmalar ve draft gibi zeki ve kolay anlaşılır geometrik unsurlarla çalışırsınız. Unsurlar oluşturuldukça doğrudan çalışma parçasına uygulanır. Unsurlar, tasarlanmış ya da uygulanmış olarak sınıflandırılır.

BDT (CAD): Katı-Model Yazılım Sistemleri

Katı model parça geometrisinin matematiksel olarak tam, eksiksiz ve belirli bir sunumudur.
Nesnenin katı modeli gerçek parçanın tüm fiziksel (boyut, kütle ve malzeme), mekanik (mukavemet ve elastiklik), elektriksel (direnç, kapasite ve endüktans) ve termal (iletkenlik ve genişleme katsayısı) özelliklerini içermektedir.

Katı Modelleme: Üretim ve Diğer Özellikleri Tasarlamak:

Bir parça katı olarak modellendikten sonra, BDT yazılımı 2-D üç görünüş çalışma çizimleri gibi parçaya ait diğer grafiksel sunumlarını otomatik olarak oluşturur.

Bu değişim gerçekleştiğinde, yeni çizim takımları orijinal katı simge ile bir-ve iki-yöntem birleşirliğine sahip olur.

Birleşirlik’ten kasıt, bir parçanın katı modeli ile imalat sahası için hazırlanmış olan 2-D çalışma çizimleri arasında kurulmuş olan bir ilişkidir.

Eğer katı modelde bir boyut değiştirilirse tüm 2-D atölye çizimleri otomatik olarak güncellenir. Tersi de doğrudur

CAD SİSTEMİNİ KULLANMANIN TEMEL NEDENLERİ ŞUNLARDIR:

1- Tasarımcının Üretkenliğini Arttırmak İçin: Bu, ürünün, alt montaj bileşenleri ve parçalarının tasavvur edilmesinde operatöre yardım ederek ve dizayndaki sentez, analiz ve döküm için gerekli zamanı kısaltarak sağlanır. Üretkenliğin gelişmesiyle sadece daha düşük dizayn maliyeti değil, aynı zamanda da daha kısa proje tamamlanma zamanı sağlanır.

2- Dizayn Kalitesini Geliştirmek İçin: Bir CAD sistemi ile çalışmak, yapılan tasarımda daha çok alternatifin gözönüne alınması, düşünülen alternatiflerin hesaplarının yapılarak değişik durumlarda mühendislik analizleri yapabilme imkânı sağlayacaktır. Tüm bu çalışmalar sırasında hassasiyet dizayn hatalarını minimuma indirecektir. Ayrıca ortaya çıkan çizimlerde minimum çizim hataları yaratılacak böylelikle daha temiz ve standartlara uygun çizimler elde edilecektir.

3- İmalat İçin Veri Tabanı Oluşturmak: Üretim için teknik dokümanların hazırlanması sırasında ürünün işlenebilmesi için gerekli olan datalar da gözönünde tutulacaktır. Bu datalar, ürünün geometrik boyutları, ürünün geometrisini oluşturan tanımlanmış temel elemanların neler olduğu, detayların nasıl birleştirileceği, detaylara ait malzeme bilgileri, mamulün işleneceği hammaddenin ölçüleri (kaba malzeme ölçüleri) vb. bilgilerdir. Bu bilgiler değişik formatlarda sistemden alınarak birbirinden farklı bir çok amaç için kullanılabilir.

CAD DİZAYN PROSESİ ALTI SAFHAYI İÇEREN BİR PROSEDÜR OLARAK KARAKTERİZE EDİLEBİLİR:
1- İhtiyacın Belirlenmesi: Bir takım düzeltici faaliyetlerin yapılması gerektiğinin bir kişi tarafından anlaşılmasıdır. Bu bir mühendis tarafından mevcut makine dizaynındaki bazı kusurların belirlenmesi veya bir satıcı tarafından yeni bir ürünün pazarlama fırsatlarının algılanması olabilir.

2- Problemin Tanımı: Dizayn edilecek parçanın tüm spesifikasyonlarını içerir. Bunlar fiziksel ve fonksiyonel karakteristikler, kalite ve işleme performansını kapsar.

3- Sentez (Mühendislik Tasarımı): Bilindiği üzere geleneksel mühendislik tasarımı, çizim masası üzerinde başlar ve orada ayrıntılı bir doküman ' teknik resim haline dönüşür. Makine mühendisliğinde tasarım; bir ürünün onun alt parçalarının ve hatta bu ürünün imal edilmesi için gerekli olan takım ve tertibatların tüm teknik resimlerini içerir. Elektrik ve elektronik mühendisliğinde tasarım ise elektrik devre ve şemaların hazırlanması gibi işlemleri içerir. Buna benzer şekilde diğer mühendislik dallarında da yapılan tasarımların elle doküman haline getirilmeleri söz konusudur.

4- Analiz ve Optimizasyon: Sentez ve analiz etme dizayn prosesi ile yakından ilgilidir. Bir operatör tarafından belli bir bileşen veya tüm bir sistemin alt sistemi fikri oluşturulur, analiz edilir, analiz prosedürü ile geliştirilir ve tekrar dizayn edilir.

5- Değerlendirme: Dizaynı, problem tanımlama safhasında belirlenen spesifikasyonlara göre ölçmektir. Bu değerlendirme işletim performansı, kalite, güvenirlilik ve diğer kriterleri değerlendirmek için prototip modelin test edilmesi ve imal edilmesidir.

6- Sunma (Mühendislik Çizimlerinin Hazırlanması): Dizayn prosesinde en son safha sunmadır, yapılan mühendislik tasarımlarının belgelendirilmesi gereklidir. Bunlar genellikle teknik resimler ve raporlar şeklinde olabilir. Bunların hazırlanmaları imalat için şarttır. Bir CAD sisteminde yapılan tasarımların dokümantasyonu çiziciler ve yazıcıların kullanılmasıyla olur. Bu işlem direkt olarak bilgisayardaki çizimlerin kağıda yazıcı ve çiziciler yardımı ile aktarılması yoluyla gerçekleştirilir ve elde edilen çizimler geleneksel metotla yapılan teknik resimlere karşın çok daha hassas ve kaliteli olur.



Bu yapılan çalışmaların nedeni ise yapılan tasarımların daha sonra imalatta faydalanacak şekilde bir veri tabanı oluşturmasına imkân vermesidir. Geleneksel metotlarla yapılan tasarımlardan sonra imalat mühendisleri tarafından iki ayrı bölümde iki ayrı prosedür uygulanmaktadır. Böylece tasarım ve imalat birimleri tarafından aynı olan bazı işlemler tekrarlanmakta, dolayısıyla belirli ölçüde zaman kaybı ortaya çıkmaktadır. Buna karşın bir CAD/CAM sisteminde tasarım fazında bir veri tabanı oluşturulmakta ve aynı veri tabanı imalat için de kullanılmaktadır. Daha önce yapılan işlemler yinelenmemektedir. Bir başka deyişle, ekran başında tasarlanan parça, kalıp vb. ürün yine ekran başında işlenmektedir. Bu işleme sırasında sahip olunan takım tezgâhının ve bu tezgâhın mevcut kesici kalem vb.' nin özellikleri bilgisayarla simüle edilebilmektedir. Bu şekilde NC parça programlama yapılmış ve o parça için NC kodlama elde edilmiş olur. Daha sonra bu NC verileri takım tezgahına gerek şerit, gerek manyetik bant ve gerekse de doğrudan bağlantı ile aktarılır. Böylece imalatı düşünülen parça tasarımdan imaline kadar CAD sistemi kullanılarak gerçekleştirilmiş olur.

BDT (CAD): DÜNÜ, BUGÜNÜ, YARINI

Hem CAD hem de CAM 1950' lerin başlarında doğmuştur. CAD' in evrimi geniş olarak bilgisayar grafiklerinin gelişmesiyle ilgilidir. Bilgisayar grafikleri alanında önemli projelerden biri 1950' lerin ortalarında ve sonlarında geliştirilen APT dilidir. APT İngilizce Automatically Programmed Tools sözcüklerinin (otomatik olarak programlanan takımlar anlamında) baş harflerinden oluşturulan bir terimdir. Bu proje bilgisayar kullanımında nümerik kontrollü parça programları için geometri elemanlarını tanımlamak için uygun bir yol geliştirilmesi ile ilgiliydi.

1960' ların başlarında General Motors, IBM, Lockheed 'Georgia McDonnell' Douglas gibi endüstriyel kuruluşların tümü bilgisayar grafikleriyle ilgili projelerde aktif rol oynamışlardır. Bu projelerin çoğu sonuçta ticari ürünler şeklinde çıkmışlardır.
1960' ların sonlarında Calma (1968) ve Applican ve Computervision (1969)' u içeren pek çok CAD/CAM sistem satıcısı ortaya çıkmıştır. Bu sistemler kullanıcının ihtiyacı olan yazılım ve donanımın tümünü veya birçoğunu içeren ' anahtar teslimi ' sistemlerini satarlar.

CAD YAZILIMLARI

Kapalı sistemden daha açık bir modele, özel geçiş 1980’li yılların ortalarında gerçekleşti.

Bu değişiklik öncelikli olarak düşük maliyetli grafik donanım platformlarının pazara girmesiyle başladı.

Düşük maliyet, genel amaçlı grafik sistemleri 1980’lerin ilk yıllarında UNIX sağlayıcıları ile başladı fakat 80’lerin sonlarına doğru hem PC hem Macintosh donanımı BDT uygulamalarını çalıştırmak için gerekli olan grafik yetenekleriyle ilerletilmiş sistemler oldu.

Brand Tarafından Satılan 3-D Mekanik Tasarım Yazılımı. 2000 yılında kullanımda olan 3-D ve boyut temelli katı modelleme sistemleri sayısı

BDT (CAD) Donanımı ve Yazılımı: Gelecek On Yıl

• Bilgisayarlar çok işlemcili olacak ve paralel işlem masaüstüne hız ve yeni güç ekleyecektir.
• İkinci gelişme, - tek bir bellek havuzunu paylaşan iki ya da daha fazla mikroişlemcili iş istasyonları simetrik çoklu işleme (SMP) - bazı formatlarda kullanıldığından daha uygun olacağıdır. 
• Üçüncüsü, Internet ve World Wide Web’in, BDT ve PDM’i kısmen de olsa kullanarak genel olarak ve ürün tasarımında işi etkilemeye devam edeceğidir
• Dördüncüsü, bir UNIX benzeri işletim sistemi olan Linux, belli sayıdaki pazar alanında Microsoft’un en son sürümleri ile yarış halinde olacaktır. 
• Beşincisi, BDT yazılımı, tasarım analizi için sanal bir dünya da toplanacak olan bir ürünün büyük sayıdaki bileşen parçalarını mümkün kılan “sanal maket-model-prototip” i destekleyecektir. 
• Altıncısı, farklı BDT yazılım programları arasındaki veri paylaşımı mümkün olacaktır.
• Yedincisi, devamlı birleşmenin endüstride yerini alacağıdır

Bilgisayar destekli tasarım denildiğinde aynı zamanda bilgisayar destekli çizim (CADD- Computer Aided Design- Drafting)’den de söz edilmektedir. Bilgisayar destekli çizim, el ile hazırlanan çizimlerin bilgisayar kullanılarak yapılması seklinde tanımlanmaktadır. BDT bu nedenle bilgisayar destekli çizimi de simgelemektedir. Yazılımlarda bu iki sistem arasında çok önemli farklılıklar bulunmaktadır. Bir BDT sistemi aslında objelerin, yapıların üç boyutlu geometrik modellerini yaratmak, çizimlerin yapımını otomatikleştirmek, ürünleri analiz etmek ve çözümlemek, ısı transfer hesaplamalarını yapmak, sistemlerin dinamik tepkilerini ölçmek, uygulanacak tasarımları programlamak vs gibi işlemler için kullanılmaktadır.

Bir BDT yazılımı içerdiği yüzlerce fonksiyonla, kullanıcıya belirli çizim işlemlerini tamamlama ve yapma imkânı vermektedir. Bu fonksiyonlar bir objenin çizimini, çizimlerinin görünüşlerini sergileme imkânı, çıktı alma ve kaydetmeyi, ya da diğer işlemleri kontrol etmeyi içermektedir. Aynı zamanda içerdikleri birçok komutla kullanıcının belirttiği işlemleri aynen uygulama imkânı sağlamaktadır. BDT yazılımları ile üretilen bilgiler başka BDT yazılımları arasında paylaşılabilmektedir. Kullanıcılar BDT yazılımlarıyla karşılıklı bilgi alışverişinde bulunmak üzere kendi uygulamalarına yönelik özel programlar geliştirmektedirler.

EN ÇOK KULLANILAN CAD YAZILIMLARININ KARŞILAŞTIRILMASI

En yaygın çizim programı AutoCAD'dir. Ancak katı modelleme (3 boyutlu çizim) kabiliyetleri gelişmiş değildir. Bu tür çizimler için CATIA,Solidworks, Autodesk Inventor Solid Edge ve PRO/ENGINEER gibi programlar kullanılır. Günümüzde kullandığımız birçok araç ve alet bu programlarla tasarlanmaktadır.

AutoCAD ile sayılan diğer programlar arasındaki fark, 3 boyutlu çizim kabiliyetlerindeki gelişmişlikten çok parametrik(ölçülerin ve çizimlerin geri dönüşümlü değiştirilebilinirliği) olup olmamalarından kaynaklanmaktadır. AutoCAD bir parametrik çizim programı değildir.

SOLIDWORKS bilgisayarda 3D tasarım yapabileceğimiz oldukça kolay ve anlaşılır bir programdır. Bilgisayar destekli tasarım konusunda Mühendislerin, Makinecilerin sıklıkla kullandığı programların başında gelir. 3d CAD programları arasında ülkemizde en çok bilinen ve en çok kullanılan katı modelleme programıdır. Katı modelleme konusunda iyi ama yüzey modelleme konusunda hala zayıflıkları olan bir programdır.

Özellikle küçük ve orta boy sanayi işletmeleri ve kişisel olarak tasarım ve imalatla uğraşan kişilerce yüksek oranda tercih edilen, öğrenimi ve kullanımı oldukça kolay, arayüzü kullanıcı dostu olan, matematik tabanı oldukça kuvvetli bilgisayar destekli katı model tasarım ve imalat (CAD / CAM) programıdır.

CATIA tamamen parametrik çalışan içerdiği modüller sayesinde elektronikten yapı elemanlarına ve makine teknolojisine, yeni ürün tasarımına kadar bir çok endüstri dalını bir arada sunan hybrit özelliği ile hem kabuk modelleme hem de katı modellemeye geçişler yaparak kullanmasını sağlayarak bize büyük bir hizmet sunan dünyadaki her 4 araba fabrikasından 3 ünün kullandığı havacılık sektöründe büyük bir kullanıcı kitlesi olan bir bilgisayar destekli tasarım ve mühendislik programıdır. Havacılık sektöründe rakibi olmayan, otomotiv ve makine tasarımında piyasanın yarısının kullandığı, iyi analizler ve alternatif çözümler sunabilen, fakat solidworks kadar basit ve kullanımı rahat olmayan, arayüzü standardın dışında olan programdır.

• CAD Yazılımı Seçiminde Kriterler 
• Parça Geometrisi ve Çizimlerin (Taslakların-Drawings) Tip ve Karmaşıklığı 
• Basmakalıp (Tekrarlı-repetitive) Tasarıma Karşı İçerik Tasarımı 
• Ürün Boyutu ve Karmaşıklığı 
• Kurum Veri Arayüzleri 
• Harici (İşletme Dışı) Veri Arayüzleri 

İŞLETMELER CAD YAZILIMLARINI SEÇERKEN NELERE DİKKAT EDİYORLAR?

1- Yazılımın Teknik Kabiliyeti

2- Teknik Destek

3- Toplam Satın Alma Maliyeti

4- Entegrasyon

5-Gelecek İhtiyaçlarınıza Uygunluğu

BDT (CAD) Yazılımında Değişim İhtiyacı:

Tasarım Sürecinde Bilgisayar Uygulamaları

CAD/ BDT SiSTEM DONANIMI
Bir veya daha fazla tasarım istasyonları
Sayısal bilgisayar
Çiziciler, yazıcılar ve diğer çıktı araçları
Depolama araçları

Tasarım İstasyonları;

İş istasyonu, bilgisayar ve CAD sistemindeki kullanıcı arasında arayüz/birimdir. Şu fonksiyonları vardır:

- CPU ile haberleşme

- Sürekli olarak grafik görüntü üretmek

- Görüntünün sayısal tanımlarını sağlamak

- Kullanıcı komutlarını işletim fonksiyonlarına çevirmek

- Kullanıcı ve sistem etkileşimini kolaylaştırmak

CAD Sistemi Kullanıcı Fonksiyonları

- Alfa nümerik veri girişi

- Değişik grafik işlemlerini gerçekleştirmek için sisteme komut girişi

- Görüntü ekranında imlecin konumunu kontrol etmek

PDM ( PRODUCTION DATA MANAGEMENT)

CAD/CAM/CAE (Bilgisayar destekli tasarım / Üretim / Mühendislik) araçlarına paralel bir şekilde bilgi oluşturan sistemlerin verilerini kontrol etmek ve yönetmek için PDM (Ürün Veri Yönetimi) sistemleri geliştirilmeye başlandı.

PDM sistemleri bütün alanlara entegre olabilme özelliği sayesinde, ürün hakkında ihtiyaç duyulan bütün bilgilere kurum içerisinde kolayca ulaşılmasını sağlar. Yani doğru ve güvenilir bilgilerin zamanında doğru kişiye ve doğru formda ulaşması sağlanmış olur. Böylece PDM sistemi farklı gruplar arasında ki bilgi akışını ve çalışmayı kolay ve hızlı hale getirerek ürün geliştirme sürecinin yapılandırılmasında önemli rol oynar.

PDM sistemleri kullanıcı odaklı 5 temel fonksiyon tarafından desteklenmektedir:

1- Data ve Doküman Yönetimi: Ürün bilgilerinin korunmasını ve sistemde depolanmasını sağlar. Böylece güvenilir bilgiye ulaşılabilir ve veri kayıpları engellenmiş olur.

2- İş Akışı ve Proses Yönetimi: Mevcut ürün bilgileri için prosedürleri kontrol eder ve bu bilgi ile iş yapma sürecine dair bir mekanizma sağlar.

3- Ürün Yapı Yönetimi: Malzeme listeleri, ürün çeşitliliği ve tasarım çeşitliliğini ele alır.

4- Parça Yönetimi: Standart parçalar hakkında ve tasarımların yeniden kullanım olanakları hakkında bilgi sağlar.

5- Program Yönetimi: Ürünün bağlı olduğu proseslerin koordinasyonunu sağlar

ÜRÜN VERİ YÖNETİMİ

PDM sistemleri bir CIM işletmesi için çok kritik olan ortak veritabanını desteklemek ve organize etmek için tasarlanmıştır.

PDM sistemi ürün yapısı olarak adlandırılan bir hiyerarşik bir sistemde her bir parça ya da alt üyeler hakkındaki bilgileri saklar ve düzenler.

Kullanılan teknik parça verileri parça, takım ya da ürüne ilişkilendirilmiş çeşitli dosyalara bağlandığından ilişkisel veritabanı olarak adlandırılır

PDM (Product Data Management - Ürün Bilgi Yönetimi) sistemleri ürünle ilgili bütün bilgileri ve ürünün içinde bulunduğu iş akışını (work flow) kontrol eden sistemlerdir. Bu bilgi sistemleri tasarım geometrisi, teknik resimler, proje planları, parça dosyaları, montaj diyagramları, ürün özellikleri, NC programlama, takım bilgileri, FEM analizleri ve malzeme listeleri gibi ürün hakkında birçok özelliği içine alır.

PDM sistemleri bütün alanlara entegre olabilme özelliği sayesinde, ürün hakkında ihtiyaç duyulan bütün bilgilere kurum içerisinde kolayca ulaşılmasını sağlar. Yani doğru ve güvenilir bilgilerin zamanında doğru kişiye ve doğru formda ulaşması sağlanmış olur. Böylece PDM sistemi farklı gruplar arasında ki bilgi akışını ve çalışmayı kolay ve hızlı hale getirerek ürün geliştirme sürecinin yapılandırılmasında önemli rol oynar

Veri Arayüzleri

- PDM için kullanılan isimlerden birisi ürün geliştirme yönetimidir ve BDT ile işletme içindeki diğer ürün ve mühendislik verilerinin mükemmel paylaşımını gösterir

- BDT ile ürün oluşturmayı

- Parça geometrisi ve özellikleri BDT dosyasını diğer departmanlar için lazım olan formata dönüştürür

- Ürün yapısı PDM’in ilişkisel veritabanında çizim dosyalarının farklı versiyonlarını saklar.

Veri Arayüzleri

- PDM dosyaları için yaygın arayüzler olarak internet ve intranetin kullanılmasıdır.

- PTC, IBM/Dassault Systemes, SDRC ve Unigraphics gibi şirketler işletme kullanıcılarına bir web tarayıcı standardı ile kritik ürün dosyasının içinde bir pencere sunan BDT destek ürünlerinin tüm sürümlerine sahiptir.

- PDM, “veriyi bir kere oluştur ve onu defalarca kullan” gereksinimini destekler.