CAD/CAM

CAD/CAM

설계에서 제조까지의 전 과정을 컴퓨터를 이용해 진행시키는 기술. 자동차, 항공기, 선박, 고밀도 집적회로, 건축, 의상 등을 포함한 넓은 분야에서 응용되고 있으며 공장자동화(factory automation/FA)에서도 큰 역할을 하고 있다.

CAD는 개념설계·기본설계·상세설계 등에 컴퓨터를 이용하는 시스템이다. 도면을 작성할 때 종래와 같이 제도대에서 한 장 한 장 그리는 것이 아니라 데이터베이스의 정보를 컴퓨터 단말기의 화상을 보면서 합성하여 설계해나가기 때문에 작업시간과 노력이 절약될 뿐 아니라 고속화와 품질 및 신뢰성의 향상을 가져 온다. CAD는 입력장치, 컴퓨터의 중앙처리장치와 외부기억장치, 출력장치로 구성되어 있다.

입력장치로는 키보드·전자펜·화상입력장치 등이 있다. 출력장치에는 자동제도기, 플로터(plotter), 하드카피 장치 등이 있다. 설계의 대상에는 기계, 각종 부품, 프린트기판, 건축구조물, 배선배관, 금형을 포함하여 다양한 분야가 있다. 특히 '다품종소량생산'의 설계는 CAD가 맡고 있어 제품 수명의 단축화에 대응하는 데 중요한 역할을 한다. 예컨대 의장(意匠) 설계에 CAD를 사용하여 그 데이터를 가공에 이용하고 있다. CAM은 공정설계·생산관리·가공·조립·검사 등의 제조과정을 컴퓨터로 관리하는 제어 시스템이다. 좁은 의미로는 CAD에서 얻은 결과를 수치제어(numerical control/NC) 공작기계의 NC 지령 테이프나 자동조립장치의 제어 테이프를 작성하는 시스템을 말하기도 한다.

앞의 두 과정을 결합한 CAD/CAM은 설계에서 제조까지 일관되게 컴퓨터의 도움을 받는 생산 시스템을 나타낸다. CAD/CAM은 미국 매사추세츠공과대학(MIT)의 도형처리 시스템의 개발로 발전하기 시작했으며, 1964년에는 제너럴모터스사에서 최초의 실용적인 CAD/CAM 시스템이 개발되었다. 그뒤 자동차·항공기·컴퓨터 제조회사들을 중심으로 소프트웨어와 하드웨어의 개발이 진행되어 자사용만이 아니라 외판용도 만들기 시작했다.

CAD/CAM 시스템은 설계에서 제조에 이르는 공정에서 온갖 이점을 제공하지만 시작품의 조립이나 시험에서는 별로 도움을 주지 못하여 이러한 단계까지 컴퓨터의 원용범위를 넓히는 컴퓨터 지원공학(computer aided engineering/CAE)이 개발되었다. 이 시스템에서는 시작품 모델을 컴퓨터 내에 만들어 모의실험을 통하여 특성이나 성능을 평가·검토한다. 그래서 시작단계의 작업효율을 높이고 개발비용을 절감하며 시간을 단축할 수 있게 되었다.