Indispensabili per velocizzare e automatizzare le attività di progettisti, architetti, disegnatori e ingegneri, i software CAD sono strumenti che consentono di creare digitalmente disegni 2D e 3D di oggetti e impianti esistenti nel mondo reale. Una tecnologia che permette di sostituire il disegno manuale e di studiare nel dettaglio l’idea progettuale che si intende realizzare: utilizza rendering fotorealistici in grado di offrire una visualizzazione dettagliata del progetto e consente di creare la relativa documentazione tecnica richiesta durante la fase di fabbricazione.

L’utilizzo di questi strumenti è sempre più diffuso perché permettono di semplificare il processi di progettazione e produzione. In commercio sono disponibili diverse tipologie di software CAD, che si distinguono rispetto all’ambito di impiego e alla presenza di specifici comandi e funzionalità. 

In questo articolo esploreremo i vari sistemi disponibili, dai modellatori meccanici fino ai software CAD per gli impianti industriali, e spiegheremo il funzionamento di ogni tipologia con l’obiettivo di aiutare progettisti e ingegneri nella scelta della soluzione più adatta alle loro esigenze.

Cos’è il CAD?

In informatica il termine CAD, noto anche come CADD (Computer-Aided Design and Drafting) è un acronimo che indica le tecnologie utilizzate durante le attività di disegno tecnico e, più in generale, il settore dell’informatica di supporto alla progettazione. 

Un termine che unisce al suo interno due concetti tra loro correlati ma concettualmente diversi:

• Computer Aided Drafting, con cui si intende l’utilizzo delle tecniche di computer grafica per la realizzazione di una rappresentazione digitale di elementi geometrici presenti nello spazio. In questa accezione del termine si evidenzia uno dei suoi obiettivi principali: quello di creare modelli, generalmente in 2D, che permettono di descrivere il manufatto. Sono un esempio i disegni tecnici ortogonali, in assonometria o in sezione, necessari per la rappresentazione di un motore.

• Computer Aided Design, indica invece la stretta relazione con le attività di progettazione (design) di manufatti virtuali o reali. Fanno parte di questa categoria i software CAD che consentono di creare una rappresentazione tridimensionale di un oggetto o di un impianto definita nei minimi dettagli: dalle specifiche dei materiali di superficie (surfacing) all’applicazione di texture, fino ai dati relativi all’illuminazione e alle ombreggiature.

Queste soluzioni informatiche devono inoltre essere distinte dai software CAM (acronimo di Computer Aided Manufacturing), i programmi che hanno come obiettivo la produzione effettiva del macchinario, in grado di generare le istruzioni richieste dalle macchine utensili a controllo numerico computerizzato (CNC).

I software CAM, infatti, processano la rappresentazione tridimensionale costruita precedentemente in ambiente CAD, elaborando i codici richiesti dalla macchina che realizzerà le forme progettate. Sono un esempio gli applicativi che analizzano i modelli geometrici bidimensionali o tridimensionali, in grado di fornire le istruzioni CNC per la realizzazione di macchine utensili (per la fresatura, l’elettroerosione, l’incisione, la tornitura ecc.).

Tipologie di software CAD

I software CAD hanno rivoluzionato il mondo della progettazione e della produzione rendendo possibile una considerevole diminuzione dei tempi necessari al completamento del progetto. Dalla modellazione tridimensionale di componenti meccanici, alla progettazione di impianti civili e industriali, fino alla rappresentazione grafica di schemi elettrici e circuiti stampati, queste soluzioni informatiche hanno oggi un ampio ambito di impiego.

Scopriamo insieme le principali tipologie di Computer Aided Design and Drafting e i relativi software CAD più diffusi.

• CAD Impiantistici. I programmi che permettono di soddisfare le complesse esigenze della progettazione impiantistica durante tutte le sue fasi. In questo insieme rientrano le soluzioni dedicate all’impiantistica industriale, che oltre al disegno dello schema di processo (P&ID), soddisfano le necessità tecniche richieste dalla parte elettrostrumentale (DataSheet e Hookup) e gestiscono gli aspetti relativi al disegno dei macchinari, delle apparecchiature, delle linee di piping, delle valvole e dei componenti. Tra le migliori soluzioni per la progettazione di impianti industriali ci sono i software CAD di ESApro, una suite di applicativi Brics CAD e AutoCAD che trova applicazione in ogni settore industriale. Fanno parte di questa tipologia anche i programmi dedicati alla progettazione civile, che prevedono una serie di funzionalità specifiche per gli impianti di trasporto e raccolta fluidi a servizio dell’edilizia. Sono un esempio, Revit MEP e DDScad.

• CAD Meccanici. Sono utilizzati per modellare attrezzature, dispositivi, automatismi o singoli componenti e permettono di gestire gli aspetti propri della progettazione meccanica. Consentono infatti di realizzare disegni, distinte base, rendering 3D, tavole quotate e di analizzare i vari aspetti relativi ai costi di produzione. Combinano le funzionalità della progettazione parametrica, a forma libera, diretta e basata su regole, e dispongono di strumenti integrati per disegnare telai, tubature, cavi, cablaggi e molto altro. Le differenze esistenti tra la progettazione industriale e quella meccanica sconsigliano il loro utilizzo per la progettazione degli impianti industriali: un errore che ancora oggi viene commesso da una parte dei progettisti. Sono un esempio: Inventor, il modellatore meccanico distribuito da Autodesk, SolidWorks, il programma della Dassault Systèmes dedicato all’ingegneria meccanica, Siemens NX, l’applicazione informatica acquisita dall’omonima azienda e Creo, sviluppato dalla Parametric Technology Corporation.

• CAD Elettrici. Le soluzioni informatiche impiegate nei settori dell’ingegneria elettrica, della meccatronica e dell’automazione. Sono sistemi CAD modulari che includono funzionalità e comandi specifici per il disegno di schemi elettrici e circuiti stampati, che si adattano alle caratteristiche specifiche di ogni commessa. Rientrano in questa categoria Eplan, SPAC Automazione, Elecamad e OrCad.

• CAD Architettonici. Gli applicativi dedicati al disegno architettonico, ultimamente denominati BIM, con cui è possibile realizzare illustrazioni tecniche di edifici e progetti di costruzione. Velocizzano le attività dei team di architettura, ingegneria e costruzioni (AEC) durante la creazione di infrastrutture ed edifici, con una serie di funzionalità che semplificano la generazione della documentazione necessaria e la revisione dei piani, dei prospetti e degli abachi. Tra le soluzioni più conosciute rientrano: Revit, ArchiPlan e Allplan. 

• CAD di tipo GIS. Il Geographic Information System, conosciuto anche come Sistema Informativo Geografico, permette di acquisire, registrare, analizzare e visualizzare i dati rispetto alla loro posizione geografica sulla superficie terrestre. Impiegati principalmente per la gestione del territorio e per la realizzazione di infrastrutture, questi sistemi utilizzano un sistema di proiezione che definisce la posizione geografica dell’elemento analizzato. Tra le soluzioni più diffuse troviamo:  ArcGIS, Autodesk Civil 3D e la suite GeoMedia.

• CAD Strutturali. Infine, sono presenti i pacchetti software impiegati per l’ideazione e lo studio delle strutture metalliche, che permettono anche di generare i disegni di fabbricazione dimensionati, gli elenchi di materiali e i dati NC per le macchine CNC. Dispongono inoltre di specifiche macro per il disegno di telai, parapetti e altri elementi strutturali, oltre a supportare librerie contenenti un’ampia selezione di connessioni parametriche. Rientrano in questa categoria Tekla, TechnoMETAL e Autodesk Advance Steel.

 

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