Mengatasi Tantangan MCAD dan ECAD Tradisional

MCAD dan ECAD telah memasukkan diri mereka ke dalam pekerjaan sehari-hari sebagian besar insinyur desain. Meskipun akrab, kedua program telah berjalan jauh dan terus berkembang. Dalam artikel ini, pelajari masa lalu dan masa depan alat desain ini.

Mechanic Computer-Aided Design (MCAD) dan Electronic Computer-Aided Design (ECAD) semakin umum di dunia desain modern saat ini. Kedua disiplin desain CAD berasal dari tahun 1957, dengan awal sistem PRONTO Dr. Patrick Hanratty. Populer dijuluki 'Bapak CAD' meletakkan dasar untuk aplikasi hari ini. Ivan Sutherland membawa obor hanya tiga tahun kemudian dengan Sketchpad — secara resmi memulai era antarmuka pengguna grafis (GUI). Pemrogram dengan cepat mengembangkan fungsionalitas yang lebih kaya setelah dasar visual ini diletakkan.

Gambar 1. Program MCAD dan ECAD dapat membantu merampingkan alur kerja desain dan mempercepat proses desain.

MCAD dan ECAD telah berkembang sejalan dengan saluran komputerisasi mereka. Aplikasi tumbuh lebih kompleks dan akhirnya diperbarui untuk bekerja dengan komputer 16 dan 32-bit. Program CAD paling awal adalah produk komersial dan membawa label harga yang besar untuk dicocokkan. Mereka juga dibuat khusus untuk komputer mainframe. Aplikasi datang ke PC saat mereka menemukan daya tarik, segera tiba di Mac, dan kemudian mendapatkan kekuatan di pasar arus utama. SynthaVision, ADAM, dan AutoCAD mengerjakan ulang industri MCAD/ECAD, mengantarkan era CAD modern yang telah menjadi begitu akrab. Jadi, bagaimana MCAD dan ECAD berkembang sejak awal?

Mengapa Insinyur Membutuhkan Program MCAD dan ECAD?

Modernisasi desain dan proses manufaktur memperjelas satu hal:metode desain lama tidak akan cukup karena jalur produk menjadi lebih ambisius. Insinyur mulai memanfaatkan bahan inovatif (dan senyawa) yang sebelumnya tidak diketahui atau relatif belum dijelajahi. Dengan demikian, mereka dapat membuat konsep keluaran yang lebih luas, termasuk elektronik yang ditingkatkan atau sistem mekanis.

Gambar 2. MCAD dan ECAD telah berubah drastis sejak pertama kali diperkenalkan. Program terkomputerisasi adalah bagian dari dunia MCAD/ECAD modern.

Munculnya MCAD dan ECAD terjadi sejalan dengan kemajuan ilmu material. Meskipun semikonduktor ditemukan satu dekade sebelum kontribusi Hanratty, teknologinya terus berkembang. Mereka menjadi lebih kuat, padat transistor, dan kompak untuk boot. Tahun 1960-an dan seterusnya membawa materi baru ke permukaan. Keramik, polimer, superkonduktor, bahan magnetik, dan paduan logam berperan penting dalam desain — dan masih terus berlanjut.

Dari Kertas ke PC

Jika para insinyur ingin melakukan brainstorming secara efektif, skema manual diperlukan untuk menghasilkan aplikasi yang terkomputerisasi. Desain yang digambar tangan sangat membosankan untuk dibuat dan direplikasi berkali-kali. Desainer PCB hidup untuk tape dan mylar, yang dengan cepat menjadi kuno ketika teknologi sirkuit melompat ke depan. Dokumen juga bisa rewel — mudah salah tempat, rusak, dan hampir tidak mungkin dibagikan di antara pekerja yang didistribusikan.

Selain itu, proses desain tumbuh lebih eksperimental dan berulang di seluruh papan, dan semakin banyak pemangku kepentingan yang memasukkan tangan mereka ke dalam toples kue pengembangan. Organisasi secara bertahap meninggalkan pendekatan diam mereka untuk bekerja karena lebih banyak perubahan diperlukan untuk memenuhi segudang persyaratan. Tim membutuhkan sistem yang membawa kemampuan beradaptasi ke meja.

Desain yang rumit juga memerlukan banyak penyempurnaan sebelum produksi akhir — mencapai pengoptimalan desain langsung sangat jarang, bahkan menurut standar saat ini. Prototipe dibuat, kekurangan ditemukan, dan peningkatan dibuat. Menerapkan perubahan seperti itu pada diagram fisik bisa sangat menantang. Seseorang harus mengubah desain yang ada — menghapus integritas versi sebelumnya — atau membuat dokumen yang sama sekali baru. Peningkatan CAD untuk efisiensi dan dokumentasi proses sangat menarik (jika tidak penting) sejak awal.

Begitu MCAD dan ECAD muncul, potensi mereka langsung terlihat. Namun, pendekatan kontemporer ini pun harus berkembang.

Evolusi MCAD dan ECAD

Kisah CAD adalah salah satu demokratisasi, di mana perkembangan di lapangan membuat aplikasi lebih terjangkau, ramah pengguna, dan dapat diakses oleh pemilik mesin yang berbeda. Meskipun MCAD dan ECAD memecahkan banyak masalah, perkembangan mereka menciptakan beberapa stand-in.

Gambar 3. Tangkapan layar yang menggambarkan program Fusion 360 MCAD dan ECAD Autodesk.

Biaya

Program awal sangat mahal, seperti Digigraphics Itek, yang dijual seharga $500.000 per sistem. Pengembang tidak terlalu peduli dengan menurunkan hambatan masuk; alih-alih, banyak yang berusaha menarik audiens yang agak terpikat dari pengadopsi awal. Seiring waktu berlalu dan pasar CAD berkembang, persaingan mengatur harga. Massa teknik melompat ke kereta musik, dan basis pengguna yang berkembang berperan penting bagi kesuksesan CAD.

UI dan UX

Pada tahap awal, program MCAD dan ECAD dirancang hampir secara eksklusif untuk pengguna teknis. Tim luar tidak dapat menangani perangkat lunak dengan aman, dan pelatihan khusus diperlukan untuk mendesain dengan sukses. Tindakan sering terkubur dalam lautan luas konfigurasi tersembunyi, operasi terlibat, dan kontrol tidak terasa intuitif. Kekurangan yang mengganggu ini berkontribusi pada popularitas langsung Sketchpad; ia menawarkan pengalaman visual interaktif yang tidak dimiliki pendahulunya.

Program CAD secara eksklusif 2D hingga 1987, dengan dirilisnya Pro/ENGINEER. Kontributor sebelumnya seperti Autodesk memperkenalkan AutoCAD, yang mendapat pujian selama satu dekade setelah peluncurannya pada tahun 1982 — tetapi tulisannya ada di dinding untuk iterasi pertama ini. Desain semakin elegan, dan bahan baru memunculkan manufaktur aditif (pencetakan AKA 3D) di tahun 80-an, di antara proses lainnya. Meskipun produk lama berbentuk linier dan menampilkan garis kaku, produk yang lebih baru memiliki lekukan dan potongan unik yang berlimpah. Kesesuaian antar komponen telah berkembang.

Insinyur membutuhkan kemampuan 3D untuk memvisualisasikan produk ini dengan lebih baik selama fase desain. Manipulasi sangat penting untuk proses inspeksi dan integral untuk mengurangi limbah. Desain digital memungkinkan para insinyur untuk merancang prototipe virtual. Jauh lebih mudah (dan lebih murah) untuk menangkap ketidakkonsistenan desain dalam program, dibandingkan dengan mengeluarkan model fisik dengan cacat yang belum ditemukan. Alat tiga dimensi membantu produk menjadi hidup di layar — efek yang sebagian besar tidak dapat dicapai dengan pemodelan 2D. Realisasi ini mendorong perusahaan seperti Autodesk untuk mengubah perangkat lunak mereka pada tahun 1994, dan vendor lain segera mengikutinya.

Integrasi dan Fleksibilitas

Meskipun tidak terlalu unik untuk MCAD dan ECAD, aplikasi awal umumnya tertutup. Ekosistem perangkat lunak terintegrasi tidak biasa. Ini berarti bahwa desain yang dibuat dalam program CAD harus diterjemahkan secara manual ke aplikasi lain — tidak ada jembatan API atau tautan digital ke aplikasi gratis. Hal ini sangat mengganggu kolaborasi karena fragmentasi dapat membahayakan produktivitas dan mengganggu keharmonisan di seluruh organisasi.

Sayangnya, perusahaan membatasi program CAD untuk penggunaan di tempat sampai saat ini. Sebelum tahun ini, karyawan biasanya harus hadir di kantor untuk menjadi produktif. Tempat kerja kini telah mulai memodernisasi dan bergeser dari sudut pandang budaya, memungkinkan orang untuk bekerja dari jarak jauh. Normal baru ini menuntut solusi berbasis browser. Manufaktur selalu dikenal sebagai industri tradisional, di mana sumber daya fisik berkuasa. Produk ECAD dan MCAD modern telah membantu membalikkan narasi itu.

Memanfaatkan Cloud dengan Fusion 360

Perangkat lunak saat ini harus dapat diakses dari mana saja, dan tim yang terhubung cenderung menjadi yang paling produktif. Membawa MCAD dan ECAD ke cloud adalah langkah logis berikutnya.

Gambar 4. Tangkapan layar program Fusion 360 MCAD dan ECAD Autodesk.

Sebagai bagian dari upaya ini, MCAD dan ECAD menjadi satu dalam Fusion 360. Program ini memungkinkan hal berikut:

• Desain anotasi dan komentar di lokasi terpusat, dapat diakses oleh semua tim
• Manajemen file terpusat dan standarisasi format file
• Kolaborasi dengan pemangku kepentingan eksternal
• Manipulasi dan iterasi semua aspek desain produk, termasuk simulasi dan pengujian
• Desain elektronik dan desain manufaktur
• Dokumentasi mudah

Pendekatan ini telah mengatur panggung untuk MCAD dan ECAD secara keseluruhan. Mengikuti pemrograman yang berpusat pada pengguna, etos adalah kebutuhan lain. Program-program ini menjadi lebih kontekstual, fungsional, dan mudah digunakan. Aplikasi seperti Fusion 360 juga terintegrasi dengan produk perangkat lunak Autodesk lainnya, yang berarti lebih sedikit melompat antar jendela.

ECAD dan MCAD Modern adalah Transformatif

Insinyur kemungkinan akan senang mengetahui bahwa MCAD dan ECAD menjadi lebih konvergen. Kedua disiplin desain ini menjadi saling bergantung, karena produk baru telah memadukan kontrol elektronik dengan fungsi mekanis.

Gambar 5. Kolaborasi cloud dapat membantu meningkatkan produktivitas karena semakin banyak engineer yang terus mendesain dan bekerja dari rumah.

Aplikasi modern memungkinkan para profesional untuk berkolaborasi secara efektif, tanpa memusingkan program lama. Dunia CAD jauh lebih inklusif daripada sebelumnya, dan fungsionalitas yang diperluas telah membuka pintu bagi produk-produk canggih baru di masa depan.

Artikel Industri adalah bentuk konten yang memungkinkan mitra industri untuk berbagi berita, pesan, dan teknologi yang bermanfaat dengan pembaca All About Circuits dengan cara yang tidak sesuai dengan konten editorial. Semua Artikel Industri tunduk pada pedoman editorial yang ketat dengan tujuan menawarkan kepada pembaca berita, keahlian teknis, atau cerita yang bermanfaat. Sudut pandang dan pendapat yang diungkapkan dalam Artikel Industri adalah dari mitra dan belum tentu dari All About Circuits atau penulisnya.