Ιστορία σχεδίασης και σχεδίασης με τη βοήθεια υπολογιστή

Η σχεδίαση και ο σχεδιασμός με τη βοήθεια υπολογιστή (CADD), επίσης γνωστή ως CAD ή κατασκευή με τη βοήθεια υπολογιστή (CAM), είναι η διαδικασία χρήσης ειδικών προγραμμάτων λογισμικού για τη σχεδίαση νέων προϊόντων ή κτιρίων. Χρησιμοποιείται από επαγγελματίες σχεδιαστές καθώς και από αρχιτέκτονες, μηχανικούς, σχεδιαστές προϊόντων και κατασκευαστές για τη δημιουργία μιας γραφικής αναπαράστασης ενός έργου πριν από την κατασκευή του. Αυτό που χρειάζονταν ώρες για να σχεδιάσετε με το χέρι μπορεί τώρα να ολοκληρωθεί σε λίγα λεπτά χρησιμοποιώντας ένα πληκτρολόγιο ή ποντίκι υπολογιστή.

Μέχρι τη δεκαετία του 1950, όλες οι εργασίες σύνταξης ολοκληρώθηκαν με το χέρι. Αυτή η διαδικασία ήταν μακρά και κουραστική και ένα μικρό λάθος ή αλλαγή σχεδίου θα μπορούσε να στείλει τον συντάκτη πίσω στον πίνακα σχεδίασης. Το 1950, ο Dr. Paul J. Ο Hanratty εφηύρε ένα αριθμητικά ελεγχόμενο πρόγραμμα που επέτρεπε στους σχεδιαστές να σχεδιάζουν απλές γραμμές με έναν υπολογιστή. Εκείνη την εποχή, οι υπολογιστές είχαν το μέγεθος ενός δωματίου, επομένως αυτό το είδος προγράμματος δεν ήταν ευρέως διαθέσιμο, αν και ο Hanratty εξακολουθεί να πιστώνεται ως ο «Πατέρας του CAD» για τη συνεισφορά του.

Μέχρι το 1957, ερευνητές στο MIT είχαν επεκτείνει το έργο του Hanratty για να δημιουργήσουν ένα πρόγραμμα που ονομάζεται "Pronto". Το Pronto επέτρεψε στους σχεδιαστές να σχεδιάστε πιο προηγμένα αντικείμενα με έναν υπολογιστή, αν και η χρήση ήταν ακόμα πολύ περιορισμένη λόγω της διαθεσιμότητας του υπολογιστή και του κόστους στο χρόνος.

Από το 1960 έως το 1980, αεροδιαστημικές και κατασκευαστικές εταιρείες όπως η Ford και η Lockheed Martin επένδυσαν πολλά σε προγράμματα CAD για εσωτερική χρήση. Εταιρείες σαν αυτές ήταν από τις μόνες που μπορούσαν να αντέξουν οικονομικά αυτή τη νέα τεχνολογία μέχρι τις αρχές της δεκαετίας του 1970. Το 1972, ο Δρ. Hanratty δημιούργησε μια εταιρεία γνωστή ως MCS, όπου παρήγαγε ένα πρόγραμμα γνωστό ως "Automated Drafting and Machining". Αυτό το πρόγραμμα όχι μόνο λειτουργούσε σε έναν μικρότερο υπολογιστή 16-bit, αλλά παρουσίαζε επίσης πολλές από τις εντολές που χρησιμοποιούνται από τα σύγχρονα προγράμματα CAD. Αντί για αριθμητικές εισόδους, οι χρήστες χειρίζονται έναν μικρό πίνακα εντολών σχεδίασης χρησιμοποιώντας ένα κανονικό πληκτρολόγιο. Αυτό το πρόγραμμα αρχικά είχε μόνο οθόνη 11 ιντσών, αλλά η εταιρεία του Hanratty κατάφερε να αυξήσει το μέγεθος της οθόνης τα επόμενα χρόνια.

Το 1982, η Autodesk Co. εισήγαγε το AutoCAD, ένα από τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα προγράμματα CAD στον κόσμο. Μέχρι το 1986, το περιοδικό "PC World" είχε ανακηρύξει το AutoCAD ως το καλύτερο πρόγραμμα CAD στον κόσμο, μια τάση που θα συνεχίσει για τα επόμενα 10 χρόνια καθώς η Autodesk παρουσίασε πιο προηγμένες εκδόσεις του CAD καθ' όλη τη διάρκεια του δεκαετία.

Το 1993, η Autodesk παρουσίασε ένα πρόγραμμα 3D CAD για υπολογιστές που βασίζονται σε DOS. Καθώς οι προσωπικοί υπολογιστές έγιναν ευρύτερα διαθέσιμοι κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1990, το ίδιο έγινε και με τη χρήση του CAD. Μέχρι τον 21ο αιώνα, δημιουργήθηκαν πολλά προγράμματα τρισδιάστατης σχεδίασης και μοντελοποίησης, συμπεριλαμβανομένου του Revit της Autodesk. Το Revit και παρόμοια προγράμματα μοντελοποίησης συνδυάζουν το σχεδιασμό, τη σύνταξη και τη μοντελοποίηση πληροφοριών κτιρίου (BIM) για τη δημιουργία πιο βιώσιμων και αποδοτικών κτιρίων.

Ένας από τους μεγαλύτερους αποτρεπτικούς παράγοντες για την ανάπτυξη CAD ήταν το υψηλό κόστος και η περιορισμένη διαθεσιμότητα υπολογιστών και λογισμικού κατά τα πρώτα χρόνια της εισαγωγής του. Στη δεκαετία του 1970, το πρόγραμμα CAD 16-bit του Dr. Hanratty πωλήθηκε κατά μέσο όρο 125.000 $. Μέχρι το 1982, η Autodesk ήταν σε θέση να πουλά προγράμματα CAD για λιγότερο από 1.000 $. Μέχρι το 2000, το πρόγραμμα Chief Architect της Autodesk, το οποίο συνδύαζε επιλογές 2D και 3D CAD για επαγγελματίες χρήστες, μπορούσε να αγοραστεί για 895 $. Το 2010, απλά προγράμματα CAD μπορούν να διατεθούν για μερικές εκατοντάδες δολάρια, καθιστώντας τα διαθέσιμα στους περισσότερους χρήστες υπολογιστών.

Το CAD προσφέρει μια ποικιλία πλεονεκτημάτων σε σχέση με τα παραδοσιακά σχέδια και σχέδια με το χέρι. Βοηθά τόσο τον σχεδιαστή όσο και τον ιδιοκτήτη ή τον προγραμματιστή να οπτικοποιήσουν το τελικό προϊόν. Βλέποντας πώς θα μοιάζει εκ των προτέρων, μπορούν να κάνουν αλλαγές πριν γίνουν μεγάλες επενδύσεις. Οι μηχανικοί και οι επιστήμονες μπορούν να αναλύσουν το σχέδιο ενός προϊόντος για να διασφαλίσουν ότι θα είναι δομικά σταθερό ή ότι θα λειτουργεί όπως προβλέπεται. Το CAD επιταχύνει τη διαδικασία σχεδιασμού, ώστε τα προϊόντα να είναι φθηνότερα στην κατασκευή και να φτάνουν στα καταστήματα πιο γρήγορα. Είναι επίσης χρήσιμο για τη δημιουργία ακριβών εικόνων ενός αντικειμένου, ώστε οι κατασκευαστές ή οι κατασκευαστές να γνωρίζουν ακριβώς πώς θα πρέπει να είναι το τελικό προϊόν.