Capítulo 9: LA OFICINA TÉCNICA Y EL C.A.D.

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1 Capítulo 9: La Oficina Técnica y el CAD. 112 Capítulo 9: LA OFICINA TÉCNICA Y EL C.A.D LA OFICINA TÉCNICA. La Oficina Técnica es la sección de las industrias donde se confeccionan los planos y proyectos de los productos que fabrica la empresa. Es la cabeza de donde parten las ideas plasmadas en planos. Si la empresa es pequeña o mediana, existe una Oficina Técnica que no solo ejecuta los planos de las piezas sino también los de los utillajes de ejecución. Si la empresa es grande se suele subdividir la Oficina Técnica en: Ingeniería de Producto(diseña el producto a fabricar) y la de Ingeniería de Proceso (diseña los procesos y útiles). Para que una Oficina Técnica cumpla bien su misión es necesario que tenga eficazmente resueltos los siguientes cometidos: 1) Información completa y al día de los últimos avances de la técnica en su campo de trabajo. 2) Elementos materiales de ejecución de dibujos, como ordenadores y programas adecuados en su especialidad. 3) Un método adecuado de registro y archivo de ficheros y planos. 4) Un buen sistema de impresión de planos. Documentación Técnica En primer lugar la Oficina Técnica debe poseer una biblioteca completa de libros, revistas, catálogos y normas de la especialidad de que se trate. Es imprescindible poseer las normas UNE, DIN, ISO, AFNOR, ANSI, etc., todas ellas editan catálogos donde se pueden elegir las que interesan. Equipamiento de la Oficina Técnica. La oficina Técnica ha de instalarse en un lugar tranquilo de la fábrica lejos de ruidos y vibraciones. Cada puesto de diseño, con suficiente espacio, estará formado por un equipo de Diseño Asistido por Ordenador, con conexión a internet, y de una mesa de trabajo para desplegar los planos e ideas a estudio. Es conveniente, disponer de una mesa de dibujo con tecnígrafo en la oficina para dibujar bocetos y planos en momentos puntuales. Es conveniente también disponer de una mesa de reuniones, donde pueda estudiarse por varias personas los planos y diseños de un proyecto.

2 Diseño Mecánico y Técnicas de Representación. 113 La luz, a poder ser, natural cenital y que llegue por la izquierda de los diseñadores. Su intensidad no inferior de 500 lux DISEÑO ASISTIDO POR ORDENADOR. Como ya es conocido, las siglas CAD significan Computer Aided Design o Diseño Asistido por Ordenador. En una breve descripción histórica se puede decir que el origen de las técnicas de representación por ordenador se sitúa en 1950, año en que se conectó un tubo de rayos catódicos, similar a los de TV, como terminal de un ordenador en el Instituto Tecnológico de Massachusset. Las primeras aplicaciones tuvieron carácter militar. Así, al final de los años 50, el sistema de defensa aérea estadounidense SAGE incorporó una pantalla para indicar visualmente la situación de los aviones. Durante esta década nada se hizo en el campo de la representación interactiva. La razón fundamental hay que buscarla en la falta de adecuación de los ordenadores de aquella época para las tareas interactivas, ya que su concepción se orientó a la realización de cálculos complejos en el campo de la Física, fundamentalmente. A comienzo de los años 60 Ivan Sutherland exploró por primera vez los campos de la estructuración de datos y del software necesario para el tratamiento de imágenes. Hacia 1965 comenzó a concebirse la representación gráfica mediante ordenador como una técnica viable y útil, lo que dio lugar al lanzamiento de importantes proyectos de investigación. Al final del decenio aparecieron varios sistemas de CAD para diseño de automóviles, aviones y misiles que permitían alterar los parámetros de diseño y visualizar en una pantalla los efectos de estos cambios. Durante los años 70 se produce el desarrollo industrial de aplicaciones, sobre grandes ordenadores donde el empleo de sistemas gráficos abarca un amplio abanico de aplicaciones. Las aplicaciones de la Representación Gráfica Interactiva se han centrado fundamentalmente en el tratamiento gráfico de los sistemas CAD- CAM; el procesamiento de imágenes y la realización de planos y mapas. Con la mejora del hardward y el aumento de las prestaciones de los ordenadores personales de sobremesa, en la década de los 80, se desarrollaron paquetes de CAD en dos dimensiones para estos equipos y el uso generalizado de estas técnicas en la pequeña empresa y oficinas técnicas.

3 Capítulo 9: La Oficina Técnica y el CAD. 114 El lanzamiento en 1981 del primer equipo personal de IBM significó el comienzo de una total revolución, gracias al enorme prestigio de la empresa. Varias casas de software empezaron a lanzar productos de diseño gráfico para el nuevo tipo de ordenador, así, en 1982, las casa AutodesK presentó en el COMDEX un programa de diseño gráfico que se haría famoso con el paso de los años con el nombre de AutoCAD. Además de los programas de CAD para PC, aparecieron CATIA, EUCLID y PRO Engineer para Estaciones de Trabajo de alto coste, y el ClarisCAD para los equipos Mac. En el momento presente, el desarrollo permanente del software y el hardware ha hecho posible la creación de modelos tridimensionales en ordenadores personales, abandonando el terreno de la exclusividad propio de las Estaciones de Trabajo. De esta manera ha surgido la representación realista, tanto en el mundo natural como en los universos virtuales, y la integración en sistemas multimedia de imágenes y sonido abre a los técnicos una nueva vía de comunicación en la parte técnica y sobre todo en la parte comercial TIPOS DE CAD. Una vez se amplió el mercado para los programas de diseño gráfico, éstos se fueron especializando en ciertos tipos de tareas. La primera separación puede ser: Programas vectoriales en 2D Orientados al diseño propiamente dicho, con la creación de ilustraciones planas y autoedición. Se caracterizan por tener bastante precisión en el manejo de coordenadas y una mejor comunicación con los plotters. En este grupo se pueden citar AutoCAD, FreeHand, Corel Draw, etc. Programas bitmap Se basan en el control puntual de cada pixel y por ello se han enfocado más al tratamiento de imágenes, se pueden citar en este grupo Photoshop y Paint. Programas de CAD en 3D A partir de cierto momento, los programas de CAD pasan a trabajar los objetos con sus tres dimensiones. Esto da lugar a que los planos pasen a ser una más de las formas de la presentación del objeto. En función de las aplicaciones, los diversos paquetes se van especializando en áreas del diseño distintas:

4 Diseño Mecánico y Técnicas de Representación. 115 Programas de diseño general. La comunicación es a través de barras de iconos y menús desplegables, manejan entidades gráficas que el usuario va introduciendo tanto en 2D como en 3D, permitiendo obtener un resultado final aceptable con ventanas y vistas. En este grupo se puede citar a AutoCAD, MicroStation y CaDDy. Permiten la generación de programas en lenguaje de alto nivel (AutoLisp, Java, Visual Basic), pero les falta potencia para diseñar en pantalla, dan pocas facilidades al usuario y se siguen usando principalmente para hacer planos. Programas de diseño mecánico. Permiten trabajar centrándose en el concepto de diseño, dejando que el programa ajuste los detalles. Esa concepción admite la correlación de las distintas piezas del mecanismo o conjunto y la aplicación de dimensiones paramétricas, es decir, si se modifica una dimensión se modifica automáticamente las otras configurando la nueva forma de la pieza y de todas aquellas relacionadas con ella. A esta categoría pertenecen por ejemplo: PRO-Engineer, Solid Edge, Solid Works, Mechanical Desktop, CATIA, I-DEAS, etc. Programas de arquitectura. En el campo del diseño en Arquitectura y Construcción, se presentan tres programas: Arquitecto 3D. Con esta herramienta podremos diseñar casas de nueva construcción, planificar reformas, dibujar jardines y decorar interiores. El trabajo comienza sobre el plano, visualizando los resultados en 3D. Dicho plano consta de todos los requisitos para ser interpretado por un profesional de la construcción. Así mismo dispondremos de la opción de calcular el precio de la obra, con parámetros variables como la ciudad donde se ubicará. También tendremos una enorme biblioteca de elementos para el hogar. Bibliotecas de Detalles Constructivos metálicos, de hormigón y mixtos. Los casi 600 detalles, de hormigón, metal y mixtos, que contiene pueden ser incluidos directamente en los planos y modificados en cada proyecto. Se trata de detalles totalmente prácticos, con soluciones constructivas y no sólo teóricas. Para su fácil tratamiento han sido estructurados en capas y colores, con criterios unificados de tipos y tamaños de letra, así como agrupados en familias para una selección clara y rápida. Las bibliotecas que contiene son: forjados mixtos, zapatas de cimentación, forjados reticulares, escaleras, estructura metálica, cimentación, muros, forjados unidireccionales, rampas, losas de cimentación, pantallas, losas macizas, detalles especiales (pilares y jácenas). Programas de ingeniería civil. Los programas de Ingeniería Civil incluyen herramientas específicamente desarrolladas para la realización de proyectos en este campo de la ingeniería, diseño de estructuras de hormigón y estructuras metálicas.

5 Capítulo 9: La Oficina Técnica y el CAD. 116 Allplot FT, por ejemplo, además de ser un muy potente y efectivo sistema de dibujo en 2D, permite, al igual que Allplan, trabajar directamente en tres dimensiones para apoyar el proceso de diseño y facilitar la resolución de problemas que bidimensionalmente resultan muy complejos. Incorpora nuevos elementos constructivos que se comportan con inteligencia tanto en su creación como en su modificación. Por ejemplo, los elementos a encofrar y su armado, son objetos que conservan en todo momento su entidad y que pueden ser modificados en cualquier vista (planta, alzado, sección, perspectiva) o mediante parámetros. Cualquier cambio se refleja automáticamente en todos los planos afectados (dibujo, acotación y rotulación), mediciones y listados de ferralla. Estos programas permiten proyectar y documentar gráficamente desde un puente singular, utilizando el potente modelador que poseen, a un túnel o una carretera, con las herramientas de su completo módulo de Topografía, además de las opciones de Planos Raster, Presentaciones, Paisajismo y Urbanismo, pueden integrarse dentro de estos programas. Programas de instalaciones. Elite Software. Software para aire acondicionado, electricidad, fontanería y protección contra el fuego. KBC es el proveedor número uno en tecnología de modelización de procesos y de simulación integral de refinerías para la industria petrolera. Ofrece una simulación oportuna y exacta a los clientes, con frecuencia identificando áreas de mejora por medio de la mejora de selección de crudos, modelización exacta de unidades del proceso, de reactores individuales, actualización de planificación y programación e inversión optimizada de los equipos existentes. Estos modelos ofrecen una herramienta de gran utilidad para el desarrollo de vectores de LP exactos, monitorización del rendimiento de unidades, optimización de operaciones y formación. En el campo de análisis medioambiental, se puede citar el sistema CAMEO, con tres aplicaciones de software separadas que se relacionan entre sí. La aplicación original, CAMEO, está compuesta de una base de datos química y módulos de información en los cuales el usuario puede ingresar información local. ALOHA, Localización en la Atmósfera de Zonas con Desechos Peligrosos. Es un modelo de dispersión en el aire que permite al usuario estimar las características de una descarga química en el aire y trazar la distribución de un contaminante aerotransportado, basándose en las condiciones atmosféricas en el momento de la descarga.

6 Diseño Mecánico y Técnicas de Representación. 117 MARPLOT, Aplicación de Manejo de Planos para Responder y Planificar las Tareas Operacionales Locales. Es la aplicación de levantamiento de planos de CAMEO. MARPLOT utiliza mapas especiales generados por los archivos TIGER (Referencias y Codificado Geográfico Topológicamente Integrado), desarrollado por la Oficina de Censo de los EE.UU. para el censo de 1990, o imágenes escaneadas o dibujadas en aplicaciones gráficas compatibles. En otras palabras, MARPLOT permite al usuario trazar zonas vulnerables sobre un mapa que contiene además información de calles y otros datos geográficos cómo objetos (símbolos) que representan instalaciones de sustancias químicas, poblaciones especiales u objetos en diferentes direcciones que representan rutas por donde los materiales peligrosos son transportados. Programas de prototipado digital. La aplicación de las nuevas tecnologías está cambiando sustancialmente los procesos de desarrollo de los proyectos pero también las formas de producción. Si para la revolución industrial la estandarización ha sido la base para la producción de objetos, en la era digital se posibilita la manufactura de objetos singulares y particularizados sin problemas, con la tecnología conocida como rapid prototyping (prototipado rápido). A partir de un archivo digital en este caso vectorial, que sirve como documento para su construcción, se envía a las máquinas que ejecutan las piezas, ya sea con máquinas herramienta de control numérico (CNC), o con máquinas, no más grandes que una fotocopiadora, que construyen el prototipo de la pieza depositando el material con la geometría por capas. Programas de topografía y GIS. Los programas de topografía permiten: Importación y exportación de ficheros de puntos. Edición de puntos. Inserción manual de puntos. Triangulación con líneas de rotura. Curvado del MDT. Extracción y dibujo de longitudinales para líneas eléctricas. Colocación de soportes y tendido de conductores. Extracción de datos de replanteo. Los Sistemas de Información Geográfica (GIS) pueden dividirse en tres categorías: sistemas y programas de cómputo, información espacial y usuarios. Sistemas y Programas de Cómputo Los GIS abarcan el espectro completo de los sistemas de cómputo que van desde las computadoras personales portátiles (PCs) hasta supercomputadoras multiusuarios. Los programas de cómputo tienen que ver tanto con al sistema operativo como con los paquetes de aplicaciones específicas. Para los GIS normalmente se utilizan los sistemas operativos UNÍX o Windows NT y los programas GIS tales

7 Capítulo 9: La Oficina Técnica y el CAD. 118 como Arc/Info, Intergraph, Mapinfo, o paquetes de programas GIS específicamente adaptados. Información La información incluye tanto las bases de datos cartográficas necesarias para la utilización de las aplicaciones GIS y cualquier otro atributo adjunto de la información: población, mantenimiento de la información catastral, etc. La oficina censal de los Estados Unidos ha elaborado un conjunto completo de mapas digitalizados y uniformes que cubren al país entero. Un número de países también han desarrollado, o están en vías de hacerlo, conjuntos de mapas digitalizados de su país. La disponibilidad de la información electrónica, y por consiguiente, el mercado de los GIS, está particularmente bien desarrollado en Norteamérica, con Australia y Nueva Zelanda siguiéndole muy de cerca. El mercado en Europa para los GIS está altamente fragmentado, con pequeños acuerdos sobre los estándares comunes de mapeo y considerables diferencias en las culturas profesionales que están involucradas con estas aplicaciones. Normalmente los países del Norte y Occidente de Europa han experimentado un alto grado de penetración de los GIS en comparación con los países del Sur y Este de Europa. Usuarios Con usuarios nos referimos al personal capacitado para operar los sistemas GIS. El requisito principal para los usuarios de GIS es estar familiarizado con los programas y sistemas básicos, también contar con cierto conocimiento geográfico y cartográfico, así como una capacidad general en computadoras. Muchos de estos paquetes son difíciles de usar sin el adecuado entrenamiento. Programas de representaciones fotorrealistas. Los sistemas de generación de imágenes cuasi-reales y animación, sirven para visualizar el resultado final del diseño antes de tenerlo fabricado. Aúnan varias funciones como son: modelado geométrico, aplicación de texturas, generación de sucesiones de escenas para animación, escenas fotorrealistas, incorporación de sonido, etc. Por ejemplo, en el análisis de 3D Studio Max mencionaremos que podemos definir un edificio, colorearlo, animarlo y conseguir resultados de alta calidad din demasiadas complicaciones. La metodología de trabajar con objetos ya creados está muy extendida y plantea numerosas ventajas desde el punto de vista de la organización, consiste en adquirir los derechos sobre modelos ya existentes en colecciones o contratar a un modelador independiente (un freelance) para realizar el trabajo. Otros programas de animación que se pueden citar son el Director, Animación 3D y Modelado Humano 3D y animaciones.

8 Diseño Mecánico y Técnicas de Representación. 119 Max permite importar la geometría definida en AutoCAD, o por un freelance, aplicar la textura de ladrillo a las paredes, poner la iluminación de atardecer y crear un vídeo para presentarlo al cliente. Pero resulta complejo el modelar el edificio con el programa Max.

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