Was ist CAD und ist dies auch etwas für mich?

CAD hat die Welt, bzw. die Art und Weise, wie wir die Welt gestalten, revolutioniert. Doch noch immer wissen viele Menschen mit der Abkürzung CAD nichts anzufangen. CAD steht für “Computer-Aided Design”. Es ist eine leistungsstarke Technologie, die Ingenieuren, Designern und Architekten dabei hilft, erstaunliche Dinge zu kreieren.

Was CAD genau macht, wie die Technologie funktioniert und welche Möglichkeiten man damit hat, möchten wir Ihnen in diesem Blogbeitrag etwas näherbringen. Denn längst ist CAD nicht mehr nur ein Spezialtool für Ingenieure und Architekten. Auch DIY-Freunde, Tüftler und Bastler können mit entsprechender Software viele tolle und kreative Dinge tun.

Was ist CAD?

CAD ist eine Software, die es Benutzern ermöglicht, Entwürfe, Modelle und Zeichnungen auf computergestützte Weise zu erstellen. Die Abkürzung steht für “Computer-Aided Design” – zu Deutsch „mit dem Computer unterstütztes Design“. CAD-Software ist darauf ausgerichtet, den Designprozess zu unterstützen und es Ingenieuren, Designern, Architekten und anderen Fachleuten zu erleichtern, präzise und detaillierte 2D- und 3D-Modelle zu erstellen.

Wie funktionierte der Design-Prozess ohne CAD?

Vor der Einführung von CAD war der Designprozess manuell und damit deutlich aufwendiger.

• Entwürfe und technische Zeichnungen wurden von Hand auf Papier erstellt.
• Ingenieure, Designer und Architekten verwendeten Zeichenwerkzeuge wie Bleistifte, Lineale, Winkelmesser, Zirkel und Schablonen, um präzise Skizzen und technische Pläne anzufertigen.
• Die meisten Entwürfe erstellte man in 2D. Komplexe Modelle räumlich in 3D darzustellen war stets eine enorme Herausforderung.
• Ingenieure griffen bei Ihrer Arbeit auf eine Vielzahl von Handbüchern, Tabellen und Diagrammen zurück. Hier waren alle wichtigen Informationen und Daten zu Materialien (Festigkeit, Dichte, thermische Eigenschaften etc.) und deren Toleranzen enthalten. Diese Informationen mussten bei den Designs berücksichtigt werden.
• Wurden Änderungen an den Entwürfen vorgenommen, mussten die Designer die Zeichnungen manuell überarbeiten.
• Arbeiteten mehrere Fachabteilungen bei einem Objekt zusammen, mussten Zeichnungen und Konstruktionspläne oft persönlich übergeben oder per Post verschickt werden.

CAD-Software hat diesen Prozess digitalisiert und damit deutlich vereinfacht und beschleunigt.

Was sind die Vorteile von CAD?

CAD hat den Design- und Konstruktionsprozess in vielen Branchen digitalisiert und damit revolutioniert. CAD hat gegenüber dem gerade beschriebenen Designprozess auf Papier eine lange Liste von Vorteilen.

Die fünf wichtigsten sind:

Effizienz: CAD-Software macht es möglich, Entwürfe deutlich schneller zu erstellen als per Hand. Die Software bietet darüber hinaus Tools, die bestimmte Aufgaben und Berechnungen automatisiert erledigen. Das Ergebnis: Die Gestaltung von Entwürfen ist schneller und effizienter wie Entwürfe per Hand. Toller Nebeneffekt: Durch die effizientere und präzisere Konstruktion trägt CAD dazu bei, Produktionszeiten zu verkürzen, Kosten zu senken und Ressourcen effektiver zu nutzen und unnötige Materialverschwendungen zu minimieren.

Flexibilität: Werden Änderungen gewünscht, müssen in der Software einfach ein paar Parameter angepasst und Angaben geändert werden. Pläne, die auf Papier gezeichnet wurden, mussten in der Regel neu angefertigt werden. Toller Nebeneffekt: Da sich Pläne so einfach ändern lassen, ist es dank CAD sehr einfach, flexibel auf die Wünsche von Kunden einzugehen und ggfs. sogar die Produkte an die Bedürfnisse einzelner Kunden individuell anzupassen.

Präzision: Software verrechnet sich nicht, auch bei den kompliziertesten Berechnungen. Die Ergebnisse sind stets äußerst genaue, präzise und realistische Modelle – auch in 3D.

Kreativität: Mit Hilfe von CAD kann man auch einfach mal ausprobieren und spielen – und so möglicherweise auf Ideen und Lösungen kommen, für die man auf traditionellem Weg niemals die Zeit investiert oder die Möglichkeiten gehabt hätte. Anders als noch früher, wo Pläne physisch übergeben wurden, können interdisziplinäre Teams von Anfang an bei Konstruktionen zusammenarbeiten – und sind in allen Phasen des Projektes in einem regen, Austausch.

Intelligenz: All die Informationen zu Materialien und deren Toleranzen, die die Designer früher in unterschiedlichen Handbüchern nachschlagen mussten, sind fester Bestandteil der Materialdatenbanken der CAD-Software.

Wie lange gibt es diese Software bereits?

Die ersten rudimentären Formen von computergestütztem Design tauchten bereits in den 1950er und 1960er Jahren auf. Die Entwicklung von CAD hat sich jedoch im Laufe der Jahrzehnte stark weiterentwickelt und verfeinert. Hier sind die wichtigsten Etappen in der Geschichte der CAD-Software:

• Die Forschung an mathematischen Modellen zur Lösung von Ingenieursproblemen begann bereits in den 1950er Jahren. Die hier entwickelten Systeme gelten als Vorläufer von CAD.
• Speziell für technische Zeichnungen und Konstruktionen wurden in den 1960er Jahren CAD-Systeme entwickelt und eingesetzt. Noch waren diese Systeme sehr teuer und hochkomplex.
• In den 1970er Jahren entwickelte sich die Technologie weiter, von rudimentären 2D-Zeichenprogrammen zum Zeichenprogramm auch für komplexere 3D-Systeme.
• In den 1980er und 1990er Jahren wurde CAD immer leistungsfähiger und erschwinglicher. Das Zusammenspiel mit anderen Technologien wie CAE (Computer Aided Engineering) und CAM (Computer Aided Manufacturing) wurde verbessert und ermöglichte nun, dass der Entwicklungsprozess von Produkten erstmals völlig digital möglich wurde. Vor allen in der Industrie wurde CAD-Lösungen frühzeitig eingesetzt.
• Seit den 2000er Jahren haben sich CAD-Systeme kontinuierlich weiterentwickelt und einer breiteren Nutzergruppe geöffnet. Benutzerfreundliche, verständliche Oberflächen, die Integration von Datenbanken aus der Cloud und mobile Anwendungen machen CAD-Software nicht nur immer leistungsfähiger und besser, sondern auch immer einfacher in der Handhabung.

Wer arbeitet mit CAD-Software?

Nach dem Siegeszug in der Industrie haben immer mehr Branchen den Nutzen von CAD für die eigenen Bedarfe erkannt. So wird die Software heute von einer Vielzahl von Fachleuten in den unterschiedlichsten Branchen genutzt. Hauptanwender sowie Anwender der ersten Stunde sind unter andrem:

• Maschinenbauingenieure: für technische Zeichnungen, für 3D-Modelle von Maschinen, Geräten, Fahrzeugen und anderen mechanischen Komponenten
• Architekten und Bauingenieure: für die Erstellung und Analyse von 2D- und 3D-Modellen von Gebäuden, Brücken, Straßen und anderen Bauprojekten
• Innenarchitekten: für das Erstellen und Visualisieren von Raumplänen, Möbel- und Inneneinrichtungskonzepten
• Produktdesigner: für das Entwerfen und Visualisieren von Prototypen von Produkten – bevor diese in die Produktion gehen
• Automobilindustrie: für das Erstellen und Optimieren von Fahrzeugdesigns
• Luft- und Raumfahrtindustrie: für das Entwerfen und Analysieren von komplexen Flugzeugen, Raumfahrzeugen und Komponenten
• Medizintechnik: für das Entwerfen und Testen von Implantaten und medizinischen Geräten
• Elektrotechniker: für das Entwerfen von elektrischen Schaltplänen und Leiterplatten-Layouts

Aber auch darüber hinaus haben viele Branchen für viele Bereiche die Vorzüge von CAD zu nutzen und zu schätzen gelernt. Auch Privatpersonen haben immer häufiger CAD-Software auf dem eigenen Rechner.

Was können Privatpersonen mit CAD-Software machen?

CAD bietet zahlreiche Design- und Konstruktions-Möglichkeiten und ist nicht mehr nur auf professionelle Ingenieure oder Designer beschränkt. So gibt es zahlreiche Dinge die auch Privatpersonen mit Hilfe von CAD umsetzen können.

Hier ein paar Anregungen und Beispiele:

Für kreative DIY-Projekte: Grenzenlos sind natürlich die Anwendungsmöglichkeiten für Bastler, Tüftler und für DIY-Enthusiasten (DIY = Do it Yourself). Diese können 3D-Modelle von Gegenständen wie Möbel, Dekorationen, Kunstobjekten, Spielzeug etc. designen und diese entweder am eigenen 3D-Drucker herstellen, oder an eine Werkstatt schicken.

Für Wohnungs- und Hausrenovierung: Mit Hilfe von CAD können Haus- oder Wohnungsbesitzer ihre Räume virtuell erstellen und die Inneneinrichtung planen. Mit Hilfe von CAD können sie Grundrisse erstellen, verschiedene Möbel ausprobieren und platzieren, Farben verändern und überhaupt, die Gestaltungsvarianten für sämtliche Räume nach Belieben ausprobieren und visualisieren.

Für die Gartenplanung: Was wir gerade für die Innenräume beschrieben haben, funktioniert auch im Außenbereich. Mit Hilfe von CAD können Gartenbesitzer Terrassen gestalten und verändern und unterschiedliche Gestaltungsideen für den Garten ausprobieren.

Für das Erstellen von Ersatzteilen: Ihnen ist etwas kaputt gegangen, oder Sie haben etwas verloren? Mit Hilfe von CAD lassen sich sämtliche Gegenstände mühelos nachdesignen. Schicken Sie das ganze dann einfach an Ihren 3D-Drucker und das Ersatzteil ist erstellt.

Weitere Anregungen und Beispiele

Für den Modellbau: Mit CAD können Privatpersonen präzise Modelle von Flugzeugen, Autos, Booten, Gebäuden und anderen Gegenständen entwerfen. Diese Modelle verwenden Sie dann als Grundlage für physische Modelle.

Für Kunst und individuelle Dekorationen: Bastler und an Kunst interessierte Personen können CAD nutzen, um ganz neue Kunstideen digital zu illustrieren und 3D-Skulpturen zu erstellen. Der Kreativität sind damit keine Grenzen gesetzt. Ob Sie das digital geschaffene Kunstobjekt dann in 3D erschaffen, oder nur als 2-dimensionales Poster erstellen, bleibt Ihnen überlassen.

Für Erfindungen: Sie sind Privatperson und haben eine Idee für die Lösung eines bestimmten Problems? Mit Hilfe von CAD-Software können Sie digital an den Prototypen für Ihre Lösung basteln, den Prototypen optimieren, verfeinern und schließlich drucken (oder bauen lassen) und testen. Und wer weiß, vielleicht haben Sie damit ja eine gewinnbringende Geschäftsidee, mit der Sie noch viel Geld verdienen können.

Dies waren jetzt nur ein paar Ideen. Sicher gibt es darüber hinaus noch zahlreiche weitere Anwendungsbeispiele für private Personen. Die aufgeführten Beispiele verdeutlichen allerdings, das CAD heutzutage nicht mehr nur für Profis gedacht ist, sondern dass die Software auch Privatpersonen einen praktischen Mehrwert bietet. Und das Schöne daran: Ob es „kreative Spielereien“ mit einer Software am PC bleiben, oder ob Sie Ihre Designs erschaffen, ausstellen und womöglich gar verkaufen, bleibt bei all Ihren Kreationen Ihre Entscheidung.

Sie fühlen sich bei einem dieser Beispiele angesprochen?

Sie würden selbst auch einmal gerne CAD-Software einsetzen – sei es beruflich oder privat – und eines der obigen Beispiele ausprobieren? Oder Sie haben bereits eigene Vorstellungen und Projekte, die Sie mit CAD angehen möchten?

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