CAD tarkoittaa tietokoneavusteista suunnittelua. Nimikirjaimet tulevat englanninkielen sanoista computer-aided design. Tietokonetta käytetään apuna esimerkiksi arkkitehtien ja insinöörien työssä, joille CAD on hyvin tuttu ohjelmisto. Toki CAD-ohjelmiston käytöstä on hyötyä paljon muillekin. Ohjelmiston avulla voidaan suorittaa muun muassa numeerista laskentaa, tietokonesimulointia, 2D-piirtämistä ja 3D-mallinnusta. Numeerista laskentaa hyödynnetään matemaattisissa kaavoissa, kuten esimerkiksi rakentamisessa ja rakennusosia rasittavien voimasuureiden laskennassa. CAD-ohjelmistolla saadut tulokset otetaan huomioon rakennussuunnitelmissa.
Tietokonesimulointia tehdään useimmiten 3D-mallien avulla. Simulointia varten on olemassa monia eri sovelluksia CAD-ohjelmiston lisäksi. Tietokonesimuloinnin avulla on mahdollista tarkastella esimerkiksi molekyylibiologiaa, kemiallisia reaktioita, lentokoneen ohjaamon hallintalaitteiden toimintaa, ydinräjähdyksiä, tulipalon leviämistä suunnitteilla olevassa rakennuksessa, tai rakennuksen ilmastointijärjestelmän ilmankiertoa. Simulointi ei välttämättä vaadi 3D-mallia, sillä se voidaan tehdä numeerisestikin.
2D-piirtäminen tarkoittaa suunnitelmapiirrustusten luomista tietokoneella. 2D-piirtämisen avulla piirustuksiin saadaan uusia ominaisuuksia, joihin kuuluu esimerkiksi pinta-alan laskeminen automaattisesti. Tietokoneavusteista 2D-piirtämistä on ollut olemassa jo 1960-luvun lopusta, mutta se yleistyi merkittävästi 1980-luvulla. Teollisuusmaissa 2D-piirtäminen korvasi käsin tehdyt tekniset piirustukset jo 1990-luvulla. Sittemmin 2000-luvulla 2D-piirtäminen on jäänyt hieman taka-alalle, kun tietotekniikan kehittyessä markkinoille on tullut muita piirustustapoja, kuten kolmiulotteiset kuvat.
3D-mallit on kehitetty CAD-suunnittelussa käytettäviksi jo 1980-luvulla. 3D-malli tarkoittaa kolmiulotteista mallia, jota voidaan tarkastella eri kuvakulmista. 3D-mallit ovat tällä hetkellä kaikkein käytetyimpiä CAD-piirtämisessä, sillä niiden avulla kohteesta saa enemmän tietoa ulottuvuuksien lisääntyessä.
Erilaisia CAD-ohjelmistoja
Maailmasta löytyy runsaasti erilaisia CAD-ohjelmistoja, joiden perusperiaate on aina sama. Toki ohjelmistoista löytyy myös eroavaisuuksia. Sen vuoksi jokainen ohjelmisto on hieman erilainen käyttää. Yksi suosituimmista on AutoCAD. Sitä julkaisee yhdysvaltalainen yritys Autodesk Inc. Ohjelmiston ensimmäinen versio julkaistiin vuonna 1982. AutoCADia voi käyttää niin Windowsilla kuin Macilla.
Suomalaisiin CAD-ohjelmistoihin kuuluvat CADS, JCAD, Novapoint Virtual Map, Tekla Structures, Vertex ja CADMATIC. CADSilla on Suomessa markkinajohtajan asema LVI- ja sähkösuunnittelutoimistoissa. Sitä käytetään hyvin paljon ammattikäytössä ja ohjelmistoa pidetään laadukkaana. CADS on maksullinen ohjelmisto, jolla on kuitenkin eri hintaisia tuotteita valikoimissaan. Käyttäjä maksaa siis ainoastaan niistä ominaisuuksista, mitä haluaa käyttää. Toinen Suomessa suosiossa olevista ohjelmistoista on JCAD. Se toimii Windowsin alustalla.