رایانه‌ها در مهندسی و طراحی صنعتی نقش بسیار کلیدی و تحول‌آفرینی ایفا می‌کنند. استفاده از رایانه در این حوزه‌ها باعث افزایش دقت، سرعت، و کیفیت فرآیند طراحی و تولید شده و امکان تحلیل و بهینه‌سازی محصولات را قبل از ساخت فیزیکی فراهم می‌کند. نقش رایانه در مهندسی و طراحی صنعتی را می‌توان در چند بخش اصلی خلاصه کرد:
۱. طراحی به کمک رایانه (CAD):
نرم‌افزارهای CAD مانند SolidWorks، AutoCAD، CATIA و غیره به مهندسان و طراحان این امکان را می‌دهند که مدل‌های سه‌بعدی و دوبعدی دقیقی از قطعات و محصولات ایجاد کنند. این مدل‌ها می‌توانند شامل جزئیاتی مانند اندازه‌ها، تلورانس‌ها، متریال، و عملکرد مکانیکی باشند.
۲. تحلیل و شبیه‌سازی مهندسی (CAE):
نرم‌افزارهایی مانند ANSYS، Abaqus، COMSOL و HYSYS به تحلیل رفتار سازه‌ای، حرارتی، سیالاتی و دینامیکی سیستم‌ها کمک می‌کنند. این تحلیل‌ها به طراح کمک می‌کنند تا قبل از ساخت، نقاط ضعف طراحی را شناسایی و بهینه کند.
۳. تولید به کمک رایانه (CAM):
در این مرحله، مدل‌های طراحی‌شده به داده‌هایی تبدیل می‌شوند که مستقیماً در ماشین‌های CNC برای ساخت استفاده می‌گردند. نرم‌افزارهای CAM به تولید دقیق‌تر، کاهش ضایعات، و افزایش بهره‌وری کمک می‌کنند.
۴. مهندسی معکوس:
با استفاده از اسکن سه‌بعدی و نرم‌افزارهایی مانند Geomagic یا MeshLab، می‌توان از نمونه‌های فیزیکی مدل‌سازی دقیق انجام داد و فایل دیجیتال آن را برای بازطراحی یا بهینه‌سازی در اختیار داشت.
۵. واقعیت مجازی و افزوده (VR/AR):
در طراحی صنعتی، این فناوری‌ها برای نمایش سه‌بعدی طرح‌ها در محیط‌های مجازی کاربرد دارند و به مشتری یا طراح این امکان را می‌دهند که پیش از ساخت فیزیکی، محصول نهایی را در مقیاس واقعی مشاهده و بررسی کند.
۶. مدیریت چرخه عمر محصول (PLM):
سیستم‌های PLM با استفاده از رایانه، فرآیندهای طراحی، توسعه، تولید و نگهداری محصولات را مدیریت می‌کنند. این ابزارها ارتباط بین تیم‌های مختلف را تقویت کرده و از تکرار اشتباهات جلوگیری می‌کنند.
۷. هوش مصنوعی و یادگیری ماشین:
در طراحی‌های پیچیده، رایانه‌ها می‌توانند از طریق الگوریتم‌های هوشمند، گزینه‌های مختلف طراحی را بررسی و بهترین راه‌حل‌ها را پیشنهاد دهند.
در مجموع، رایانه به‌عنوان یک ابزار قدرتمند، نقش محوری در تحول فرآیندهای طراحی، تحلیل، ساخت و کنترل کیفی در مهندسی و طراحی صنعتی دارد و به مهندسان این امکان را می‌دهد که با دقت، سرعت و خلاقیت بیشتری کار کنند.
