ประวัติการร่างและการออกแบบโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย

การร่างและการออกแบบโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย (CADD) หรือที่เรียกว่า CAD หรือการผลิตโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย (CAM) เป็นกระบวนการของการใช้โปรแกรมซอฟต์แวร์พิเศษในการวาดผลิตภัณฑ์หรืออาคารใหม่ มันถูกใช้โดยมืออาชีพในการร่างแบบเช่นเดียวกับสถาปนิก วิศวกร นักออกแบบผลิตภัณฑ์ และผู้สร้าง เพื่อสร้างการนำเสนอแบบกราฟิกของโครงการก่อนที่จะถูกสร้างขึ้น สิ่งที่เคยใช้เวลาหลายชั่วโมงในการวาดด้วยมือ ตอนนี้สามารถทำได้ในไม่กี่นาทีโดยใช้แป้นพิมพ์หรือเมาส์ของคอมพิวเตอร์

ตลอดช่วงทศวรรษ 1950 งานร่างทั้งหมดเสร็จสิ้นด้วยมือ กระบวนการนี้ใช้เวลานานและน่าเบื่อ และความผิดพลาดเล็กน้อยหรือการเปลี่ยนแปลงการออกแบบสามารถส่งผู้ร่างกลับไปที่กระดานวาดภาพได้ ในปี 1950 ดร.พอล เจ. Hanratty ได้คิดค้นโปรแกรมควบคุมด้วยตัวเลขที่ช่วยให้นักออกแบบสามารถวาดเส้นง่ายๆ ด้วยคอมพิวเตอร์ได้ ในขณะนั้น คอมพิวเตอร์มีขนาดเท่ากับห้อง ดังนั้นโปรแกรมประเภทนี้จึงไม่สามารถใช้ได้อย่างกว้างขวาง แม้ว่า Hanratty ยังคงได้รับการยกย่องว่าเป็น "บิดาแห่ง CAD" สำหรับผลงานของเขา

ภายในปี 2500 นักวิจัยที่ MIT ได้ขยายงานของ Hanratty เพื่อสร้างโปรแกรมชื่อ "Pronto" Pronto อนุญาตให้นักออกแบบ วาดวัตถุขั้นสูงด้วยคอมพิวเตอร์ แม้ว่าการใช้งานจะยังจำกัดอยู่มากเนื่องจากความพร้อมใช้งานของคอมพิวเตอร์และค่าใช้จ่ายที่ เวลา.

ตั้งแต่ปี 1960 ถึง 1980 บริษัทการบินและอวกาศและการผลิต เช่น Ford และ Lockheed Martin ได้ลงทุนมหาศาลในโปรแกรม CAD สำหรับการใช้งานภายในองค์กร บริษัทเหล่านี้เป็นเพียงบริษัทเดียวที่สามารถซื้อเทคโนโลยีใหม่นี้ได้จนถึงต้นทศวรรษ 1970 ในปีพ.ศ. 2515 ดร.ฮานแรตตีได้ก่อตั้งบริษัทชื่อ MCS ซึ่งเขาได้ผลิตโปรแกรมที่เรียกว่า "การร่างและการตัดเฉือนอัตโนมัติ" โปรแกรมนี้ไม่เพียงแค่ทำงานบนคอมพิวเตอร์ 16 บิตที่เล็กกว่าเท่านั้น แต่ยังรวมถึงคำสั่งต่างๆ ที่ใช้โดยโปรแกรม CAD สมัยใหม่ด้วย แทนที่จะป้อนตัวเลข ผู้ใช้ใช้ตารางคำสั่งการวาดขนาดเล็กโดยใช้แป้นพิมพ์ปกติ เดิมโปรแกรมนี้มาพร้อมกับหน้าจอขนาด 11 นิ้ว แต่บริษัทของ Hanratty สามารถเพิ่มขนาดหน้าจอได้ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า

ในปี 1982 บริษัท Autodesk ได้เปิดตัว AutoCAD ซึ่งยังคงเป็นหนึ่งในโปรแกรม CAD ที่มีการใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดในโลก ภายในปี 1986 นิตยสาร "PC World" ได้ยกให้ AutoCAD เป็นโปรแกรม CAD ที่ดีที่สุดในโลก ซึ่งเป็นเทรนด์ที่จะ ดำเนินต่อไปในอีก 10 ปีข้างหน้า เนื่องจาก Autodesk ได้แนะนำ CAD เวอร์ชันที่ล้ำหน้ามากขึ้นทั่วทั้ง ทศวรรษ.

ในปี 1993 Autodesk ได้แนะนำโปรแกรม 3D CAD สำหรับคอมพิวเตอร์ที่ใช้ DOS เนื่องจากคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลเริ่มแพร่หลายมากขึ้นตลอดช่วงทศวรรษ 1990 การใช้ CAD ก็เช่นกัน ในศตวรรษที่ 21 มีการสร้างโปรแกรมการวาดและการสร้างแบบจำลอง 3 มิติจำนวนมาก รวมถึง Revit ของ Autodesk โปรแกรม Revit และการสร้างแบบจำลองที่คล้ายคลึงกันผสมผสานการออกแบบ การร่าง และการสร้างแบบจำลองข้อมูลอาคาร (BIM) เพื่อสร้างอาคารที่ยั่งยืนและมีประสิทธิภาพมากขึ้น

หนึ่งในอุปสรรคสำคัญในการพัฒนา CAD คือต้นทุนที่สูงและความพร้อมใช้งานที่จำกัดของคอมพิวเตอร์และซอฟต์แวร์ในช่วงปีแรกๆ ของการเปิดตัว ในปี 1970 โปรแกรม CAD 16 บิตของ Dr. Hanratty ขายได้เฉลี่ย 125,000 ดอลลาร์ ภายในปี 1982 Autodesk สามารถขายโปรแกรม CAD ได้ในราคาต่ำกว่า 1,000 ดอลลาร์ ภายในปี 2000 โปรแกรม Chief Architect ของ Autodesk ซึ่งรวมตัวเลือก CAD 2D และ 3D สำหรับผู้ใช้มืออาชีพเข้าด้วยกัน สามารถซื้อได้ในราคา 895 ดอลลาร์ ในปี 2010 โปรแกรม CAD ธรรมดาสามารถมีได้ในราคาไม่กี่ร้อยดอลลาร์ ทำให้มีให้สำหรับผู้ใช้คอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่

CAD มีข้อได้เปรียบมากมายเหนือแผนและพิมพ์เขียวที่วาดด้วยมือแบบดั้งเดิม ช่วยให้ทั้งผู้ออกแบบและเจ้าของหรือนักพัฒนาเห็นภาพผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป เมื่อเห็นล่วงหน้าว่าจะหน้าตาเป็นอย่างไร พวกเขาสามารถเปลี่ยนแปลงได้ก่อนที่จะทำการลงทุนจำนวนมาก วิศวกรและนักวิทยาศาสตร์สามารถวิเคราะห์การออกแบบของผลิตภัณฑ์เพื่อให้แน่ใจว่าจะมีโครงสร้างที่ดี หรือจะทำงานตามที่ตั้งใจไว้ CAD เร่งกระบวนการออกแบบเพื่อให้ผลิตภัณฑ์มีราคาถูกลงและสามารถเข้าถึงร้านค้าได้รวดเร็วยิ่งขึ้น นอกจากนี้ยังเป็นประโยชน์สำหรับการสร้างภาพที่ถูกต้องของวัตถุเพื่อให้ผู้สร้างหรือผู้ผลิตทราบว่าผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายควรมีลักษณะอย่างไร