CAD-CAE-CAM là ba khái niệm rất cơ bản trong ngành kỹ thuật. Người ta thường nói CAD là công cụ cần thiết cho mọi kỹ sư, tuy nhiên không phải ai cũng biết tại sao. Hai khái niệm CAE & CAM cũng mơ hồ như thế và nhiều người thường bị nhầm lẫn giữa chúng với nhau.
Trong bài viết dưới đây, VietFuji xin mời các bạn cùng tìm hiểu và phân biệt ba khái niệm này nhé.
CAD là viết tắt của Computer Aided Design*
Đây là khái niệm để chỉ việc dùng phần mềm máy tính để thiết kế các chi tiết, sản phẩm (theo 2D hoặc 3D). Công việc này yêu cầu bạn có tư duy về hình khối, không gian, tỷ lệ, biên dạng, loại vật liệu. Một số phần mềm CAD nổi tiếng có thể kể đến như: AutoCAD, CATIA, SolidWork,…
Mục đích của công việc này đó là :
- Nâng cao năng suất thiết kế
- Nâng cao chất lượng thiết kế
- Xây dựng cơ sở dữ liệu cho sản xuất
CAE là viết tắt của cụm từ Computer Aided Engineering
Đây là khái niệm để chỉ việc sử dụng phần mềm máy tính để mô phỏng hoạt động của chi tiết, sản phẩm, từ đó phân tích thiết kế của sản phẩm. Việc xây dựng quá trình mô phỏng và phân tích đòi hỏi người sử dụng có một nền tảng kiến thức về cơ khí, vật lý (ví dụ: lực, ứng lực, ứng suất, biến dạng,…) nhất định. Một số công cụ CAE nổi tiếng có thể kể đến như: Abaqus, Ansys, MSC Adams Car,…
Mục đích của công việc này đó là :
- Tối ưu hoá thiết kế
- Đánh giá, kiểm tra chất lượng thiết kế
- Đánh giá khả năng gia công
- Phân tích an toàn của sản phẩm
CAM là viết tắt của cụm từ Computer Aided Manufacturing
Đây là khái niệm để chỉ việc sử dụng phần mềm máy tính để điều khiển máy gia công trong quá trình sản xuất. Có thể nói một cách dễ hiểu hơn đây là thao tác chuyển đổi các thiết kế của CAD thành các đoạn code cụ thể (ví dụ: dùng dao nào, chạy từ đâu sang đâu, cắt tốc độ bao nhiêu,…) để máy CNC có thể tiến hành gia công sản phẩm. Thực hiện công việc này thường là người làm việc trực tiếp với máy CNC và cần có kiến thức về các loại công cụ gia công, kỹ thuật gia công,…. Công tác xây dựng chiến lược gia công ở đây hoàn toàn phụ thuộc vào con người chứ không đơn thuần chuyển đổi thành bộ mã Gcode. Một số phần mềm CAM thông dụng có thể kể đến như: Pro-E Manufacturing, Gibbscam, Mastercam,…
Mục đích của công việc này đó là :
- Nâng cao tốc độ gia công sản phẩm và chi tiết
- Tối ưu, chính xác hoá cách sử dụng các công cụ gia công theo không gian và vật liệu
Điểm chung của ba khái niệm này đó là chúng đều sử dụng máy tính (phần mềm) như công cụ chính để thực hiện công việc. Trong khi đó, khác biệt cơ bản nhất chính là ở mục đích thực hiện.
Trên thực tế sản xuất, ba khái niệm này thường được sử dụng nối tiếp với nhau. Bạn có thể tưởng tượng một quy trình khép kín gồm có: sản phẩm được thiết kế bằng CAD, phân tích và tối ưu bằng CAE, sau đó điều khiển gia công bằng CAM (hình dưới). Các phần mềm CAD hiện đại đôi khi cũng bao gồm các tính năng CAE và CAM (ví dụ như SolidWork, CATIA,…).
Nói cách khác CAD là nền tảng cơ bản cung cấp mô hình cho cả CAE và CAM. Bản thân CAD có khả năng hoạt động độc lập tách rời hai thành phần còn lại, cho nên không quá khi nói CAD chính là xương sống của quá trình thiết kế sản xuất.
Ngoài ra, còn có một khái niệm nữa mà các kỹ sư nên biết đó là CAT (Computer Aided Testing) hoặc CATT (Computer Aided Test Tool). Khái niệm này để chỉ việc sử dụng hệ thống máy tính nhằm kiểm tra và hỗ trợ kiểm tra sản phẩm (so sánh kết quả đo đạc giữa thực tế và thiết kế).
Mục đích của công việc này đó là cụ thể hoá (mieruka) các sai lệch khó có thể phát hiện bằng mắt thường bằng số liệu cụ thể, để qua đó Kaizen sản phẩm, nâng cao tốc độ sản xuất, chất lượng, xây dựng kích thước tiêu chuẩn…. Một số công cụ quen thuộc trong công tác này có thể nhắc đến như: máy quét 3D, máy đo phối hợp (CMM), máy quét CT X-quang,…
Nắm vững vai trò, chức năng của từng công cụ (CAD, CAE, CAM) sẽ giúp công việc của các kỹ sư hiệu quả và dễ dàng, từ đó nâng cao năng suất làm việc chung. Bạn đọc muốn tìm hiểu sâu hơn, có thể tham khảo các link dưới đây.
[divider]
Thông tin bổ sung (theo góp ý của độc giả Bkhn Catia):
1.* CAD còn có một cách hiểu khác là Computer Aided Drafting. Đây là cách hiểu trong thời gian đầu (những năm 1970) vì thời gian này phần mềm CAD chủ yếu thay thế cho việc vẽ bằng bút chì và thước kẻ truyền thống. Tuy nhiên, các phần mềm CAD sau này còn có thể làm được nhiều hơn thế. Đến năm 1982 khi CATIA ra đời thì khái niệm Design mới được phổ biến. Bạn đọc quan tâm về lịch sử ra đời và hình thành của CAD có thể tham khảo: http://www.cadazz.com/cad-software-history.htm.
2. Từ năm 1993, phần mềm CATIA đã tích hợp tốt CAE (CATIA Analysis) để tính toán cho máy bay và động cơ Auto. Từ năm 1983,1985, CATIA đã đứng đầu thế giới về CAM 5 axis cho ngành hàng không và Automobile.
3. Phần mềm Solidworks không tích hợp sẵn CAM (như CATIA), bạn đọc muốn sử dụng sẽ cần cài đặt thêm add-ins của bên thứ ba.
Xin chân thành cám ơn góp ý của quý vị độc giả.
[divider]
Thực hiện: Trungmaster
Tham khảo:
– Tiếng Anh:
- http://www.cim-team.com.br/modern-electrical-engineering-blog/cad-vs-cae-vs-cam-what-is-the-difference
- http://feaforall.com/2013/04/06/the-difference-between-cad-and-cae/
– Tiếng Nhật:
