Bilgisayar destekli tasarım ve bilgisayar destekli üretim
Bilgisayar destekli tasarım ve bilgisayar destekli üretim, (Computer-aided design ve computer aided manufacturing'den:CAD/CAM), "yeni sanayi devrimi" diye tanımlanmaktadır ve iki teknolojinin - bilgisayar destekli tasarım (CAD) ve bilgisayar destekli üretim (CAM) - bütünleşmesidir. CAD'da, mühendisler, nesnelerin niteleyici özelliklerini ve geometrilerini temsil eden modeller yaratmak için bilgisayar yazılımları kullanırlar. Söz konusu modeller, bilgisayar tarafından çözümlenip, gerektiği biçimde yeniden tasarlanır. Bu işlem gerçek prototiplerde deneme yapmanın mali yükü olmaksızın, değişik ve cesur tasarımlar üstünde çalışma esnekliğini sağlar. CAM'da, mühendisler, bilgisayarları, üretim yöntemini planlamada, üretim işlemlerini denetlemekte, bitmiş parçaların denenmesinde ve bütün fabrikanın yönetilmesinde kullanırlar. CAD ve CAM birbirine, tasarım ve üretim mühendisleri tarafından ortaklaşa kullanılan bir veri bankasıyla bağlanır.
Mekanik tasarım ve elektronik tasarım, CAD/ CAM'ın en önemli uygulamalarıdır. Bilgisayar destekli mekanik tasarım, genellikle, birbirini etkileyen bilgisayar grafiklerinin kullanıldığı, otomatikleştirilmiş tasarım programlarıyla gerçekleştirilir. Nokta, çizgi ve çember gibi temel öğeleri yaratmak için geometrik veriler bilgisayara girilir. Bu öğeler kullanılarak elde edilen öbür çizimler arasında eğrilere teğetler çizmek, yuvarlatılmış köşeler yaratmak, öğelerin yeni konumlarda kopyalarını elde etmek, vb. sayılabilir. Öğeler otomatik olarak hareket ettirilebilir, döndürülebilir, yansıtılabilir, ölçülebilir ve kullanıcı, ayrıntıları büyütülmüş olarak görebilir. Bilgisayar destekli tasarım, elle yapılan tasarıma göre çok daha hızlı ve kesindir; ayrıca üstünde değişiklikler yapılması çok daha kolaydır.
CAD'ı, CAM'a bağlamak için geometrik modeller kullanılır. Buna bir örnek, geometrik verileri, parçaları makineyle yapmak için bilgisayar programı elde etmede kullanan, sayısal denetim (numerical control, NC) teknolojisidir. Bir NC programı her çalıştırıldığında bir üretim makinesi, parçaları hızlı ve doğru bir biçimde üretmek için, işlemleri, tam olarak programlandığı biçimde tekrarlar. NC makinelerini yüklemek ve boşaltmakta robotların kullanılması, tam bir otomasyon sağlar.
Günümüzde CAD/CAM'daki yönelim, tasarım ve üretim arasında daha ileri bir bütünleşmeye doğrudur. Nispeten daha yeni bir yöntem olan "masaüstü üretimi", tasarımcıya, plastik bir modeli, doğrudan bilgisayarın belleğinde depolanmış verilerden üretme olanağını sağlar. Böyle bir sistem, plastik granüllerini eritip, model ortaya çıkıncaya kadar, tabaka tabaka birbirine yapıştırmak için lazerden yararlanır. Uzman sistemlerinin, tasarımcıların yalnızca işlevi değil, aynı zamanda üretim sonuçlarını da erken aşamalarda, henüz tasarımda değişiklikler yapılabilecekken düşünmelerine olanak sağlaması beklenmektedir. Ayrıntılı yazılımlarla, tasarım mühendisleri, üretim mühendislerinin görevlerinin büyük bir bölümünü de yapabilecek duruma geleceklerdir.
Not: Robotlar, tehlikeli, çok fazla tekrar edilen, tekdüze ve büyük kesinlikk gerektiren uygulamalar için son derece değerlidir. En yaygın kullanıldıkları alanlardan biri, makine parçalarını kaynakla birleştirmektir.
Yan-iletken çip üretiminde kullanılan, lazerle donatılmış, bilgisayarla denetlenen bir robot. Bilgisayarların gelişmesi sürdükçe, tasarım ve üretimlerinde daha ileri gelişmeler gerçekleştirilmesi de, bilgisayar kullanımına bağımlı olmaya başlamıştır.
Bilgisayarlar artık, ekranda üç boyutlu olarak resmedilmiş disk-frenin montajı gibi makine tasarımlarında kullanılmaktadır. Bilgisayar, ekran üstüne elektronik bir kalemle kabaca çizilen resimleri, belleğin yardımıyla ayrıntılı, doğru çizimlere dönüştürebilir.