Historia del diseño asistido por computadora

Las raíces conceptuales del CAD se remontan a Euclides de Alejandría (h. 350 a. C.), cuyos postulados geométricos proporcionaron las bases teóricas de los sistemas CAD modernos. La formalización de la geometría euclidiana permitió estructurar algoritmos para la representación gráfica y el modelado geométrico de productos.^[1]

Desde finales de la década de 1940 (con los primeros ordenadores operativos en las universidades de Mánchester y Cambridge en 1948–49), el uso de los computadores se extendió rápidamente del ámbito científico al industrial. Ya en 1953 Boeing comenzó a adquirir máquinas herramienta de control numérico (NC), abriendo el camino al uso práctico de los ordenadores en la producción y la prototipación. Este contexto tecnológico (memorias, cintas magnéticas, E/S mecánica) y la difusión de las máquinas NC crearon la base material para la aparición del CAD y del CAM.^[2]

A mediados de los años cincuenta, un grupo de la Boeing desarrolló el Boeing Parts-Programming System, un sistema para convertir los dibujos de taller en instrucciones para máquinas de control numérico. Este trabajo se presenta como uno de los primeros ejemplos prácticos de compilador en el ámbito industrial (estrechamente relacionado con los primeros compiladores como FORTRAN), y fue realizado en lenguaje máquina para cumplir los requisitos específicos del control de máquinas herramienta. El enfoque requirió una intensa interacción interdisciplinaria entre programadores y parts programmers (expertos en procesos de fabricación), y la gestión de múltiples interfaces físicas de las máquinas (cintas analógicas y digitales, cinta de Mylar, tarjetas perforadas) representó una dificultad técnica significativa.^[2] En 1956 el MIT —a través del trabajo de Doug Ross— propuso el lenguaje APT (Automatically Programmed Tooling) para unificar la programación NC. Las empresas aeroespaciales colaboraron para producir un compilador APT (trabajo realizado colectivamente en torno a 1961), y Boeing participó activamente sobre todo en el área de los post-processors. La introducción de APT permitió además integrar con mayor facilidad datos procedentes de sistemas de definición de superficies (primeros vínculos entre CAD y CAM) y facilitó la difusión de prácticas compartidas entre proveedores y fabricantes.^[2]

En 1957 Patrick J. Hanratty, mientras trabajaba para General Electric, desarrolló PRONTO (Program for Numerical Tooling Operations), el primer sistema comercial de programación para CNC, lo que le valió el título de «padre del CAD/CAM».^[1][3]

En 1959 Norman Sanders se incorporó a la División de Aviones de Boeing en Renton en un momento en que los dibujos técnicos aún se realizaban a mano. La creciente complejidad de los proyectos (por ejemplo, el paso del 707 al proyecto del 727) y la disponibilidad de potencia de cálculo impulsaron a los ingenieros a experimentar con la representación matemática de superficies y líneas mediante el computador, en lugar de depender exclusivamente del dibujo manual. Este fue el contexto que hizo viable la adopción de soluciones automatizadas para definir las geometrías de las aeronaves.^[2] La enorme cantidad de impresión producida por los cálculos llevó a los técnicos a preguntarse si el computador podía dibujar líneas continuas. En Boeing, el técnico Art Dietrich localizó y conectó un trazador analógico (Electronic Associates) al computador: la máquina podía dibujar en hojas de 30×30 pulgadas y se utilizó con una primera serie de programas (Plot1, Plot2…, y luego Tplot1, Tplot2 para funcionamiento desde cinta). La venta del software a la empresa proveedora se cita como la primera venta de software realizada por Boeing. Paralelamente se desarrolló el concepto de Master Dimensions como conjunto numérico para la definición de superficies.^[2] Los primeros trazadores no tenían la precisión suficiente para el dibujo de ingeniería: la solución fue, paradójicamente, encontrar otro material sobre el cual «dibujar». En 1961 se sustituyó la cabeza de fresado de una máquina NC por una punta de diamante (diamond scribe) y se grabaron líneas sobre placas de aluminio. Este enfoque —grabar aluminio con máquinas NC en lugar de trazar sobre papel— permitió obtener las primeras líneas de proyecto con niveles de precisión aceptables para la ingeniería. Para validar el método se realizó una comparación: se produjeron dibujos (19 cortes aleatorios, canted cuts) tan precisos que convencieron a los responsables del proyecto de definir el 727 mediante datos numéricos.^[2] Tras el grabado sobre aluminio se realizó una prueba comparativa con los dibujos del 707: las placas grabadas fueron examinadas al microscopio por los ingenieros y consideradas extremadamente precisas. La confianza en los datos numéricos condujo a la decisión de utilizar el sistema para la definición del 727 y marcó una de las primeras aplicaciones industriales integradas de CAM y CAD: la misma definición matemática almacenada en el computador servía tanto para el diseño como para la posterior generación de instrucciones de producción.^[2]

Una ventaja inmediata e imprevista fue la posibilidad de transferir definiciones tridimensionales a los subcontratistas en forma de datos (cajas de tarjetas perforadas) en lugar de dibujos en papel. En el caso de la Rohr Aircraft Company, Boeing suministró cajas de datos perforados e instrucciones sobre cómo utilizarlos en sus máquinas NC: se trata de un ejemplo práctico y temprano de transferencia electrónica de la definición del producto fuera de la empresa, mucho antes de la era de los archivos electrónicos y las redes.^[2] La adopción del NC y la posterior extensión de CAD/CAM no fueron lineales: dentro de Boeing el uso del computador había surgido por separado en ingeniería y en finanzas, y solo hacia mediados de los años sesenta (con la llegada del IBM 360) se consolidó una gestión unificada. En el taller, la presencia de múltiples medios de control y la reticencia inicial de los operarios a cambiar prácticas consolidadas (por ejemplo, «APT don’t cut no chips») fueron obstáculos que se superaron mediante demostraciones prácticas y esfuerzos de estandarización colectiva (compilador APT desarrollado de forma colectiva en 1961).^[2] La experiencia de Boeing en el ámbito del CAD generó importantes efectos colaterales: el surgimiento de departamentos dedicados a los gráficos por computadora (en torno a 1962) y la producción de películas generadas por computadora ya a comienzos de los años sesenta. Además, la difusión de máquinas de dibujo controladas por computador (por ejemplo, Gerber) dio inicio al progresivo declive del dibujo a mano como actividad dominante. Así, la actividad de Boeing se presenta como uno de los motores iniciales de la transformación gráfica de la computación.^[2]

El decenio marca el nacimiento del CAD. En 1957 se concibió el primer sistema, desarrollado durante los años sesenta gracias al trabajo de Patrick Hanratty, considerado el «padre del CADD/CAM». En General Motors contribuyó a la creación del sistema DAC (Design Automated by Computer). En 1971, Hanratty fundó la MCS (Manufacturing and Consulting Services), de la cual derivan muchos códigos que todavía se utilizan en el software MCAD.^[4] Paralelamente, David Evans y Ivan Sutherland fundaron en 1968 la empresa de gráficos por computadora Evans & Sutherland, mientras que Computervision vendió en 1969 el primer paquete CAD comercial a Xerox.^[4]

En 1963, Ivan Sutherland presentó su tesis doctoral en el MIT titulada Sketchpad, A Man-Machine Graphical Communication System: se trataba de un sistema experimental que permitía al diseñador dibujar en un monitor de rayos catódicos mediante un lápiz óptico,^[3] permitía introducir restricciones en el dibujo e introducía los conceptos de objeto e instancia. Sketchpad fue el primer software CAD propiamente dicho e introdujo la interacción gráfica directa mediante lápiz óptico, un concepto revolucionario para la época.^[1][5]

El CAD era utilizado principalmente por grandes empresas aeroespaciales y automotrices, debido al elevado costo de los ordenadores y a las necesidades específicas del sector. El software inicial consistía en aplicaciones de dibujo 2D, desarrolladas internamente por los departamentos de TI de las empresas, a menudo en colaboración con universidades. Entre los ejemplos más conocidos se encuentran: DAC de General Motors, CADD de McDonnell Douglas, PDGS de Ford y CADAM de Lockheed.^[1] La división Digigraphics de Control Data Corporation lanzó el primer CAD comercial basado en lápiz óptico, con un precio de 500 000 dólares por unidad. Al mismo tiempo, la investigación europea se centró en el modelado 3D: el equipo de Charles Lang en Cambridge y los investigadores franceses como Paul de Casteljau y Pierre Bézier desarrollaron algoritmos para curvas y superficies complejas, fundamentales para el CAD tridimensional moderno.^[1]

Hacia finales de los años sesenta, el interés comercial por el CAD creció notablemente, con la aparición de empresas como Applicon, Auto-trol, Computervision, Evans & Sutherland, SDRC y United Computing. Muchas de estas compañías continuaron prosperando, algunas manteniendo su nombre original y otras evolucionando hacia nuevas entidades empresariales. Pioneros como Hanratty, Sutherland y Lang mantuvieron un papel influyente en el desarrollo de la tecnología CAD.^[1]

El software de diseño asistido por computadora (CAD, por sus siglas en inglés) comenzó a salir del ámbito de la investigación académica para entrar en el uso comercial. A comienzos de la década, la mayoría de los programas CAD eran desarrollados internamente por grandes empresas de los sectores automotriz y aeroespacial, a menudo en colaboración con universidades. Entre los principales desarrolladores internos se encontraban Ford (PDGS), General Motors (CADANCE), Mercedes-Benz (SYRCO), Nissan (CAD-I, 1977), Toyota (TINCA, 1973; CADETT, 1979), así como Lockheed (CADAM), McDonnell Douglas (CADD) y Northrop (NCAD).

La mayoría de estos programas seguían siendo bidimensionales (2D), sustituyendo el dibujo manual y ofreciendo ventajas como la reducción de errores y una mayor reutilización de los planos. Durante los años setenta, el desarrollo del CAD se centró principalmente en la automatización del dibujo bidimensional.^[4] Los sistemas permitían trazar líneas y círculos en pantalla, y los operadores debían combinar conocimientos de dibujo técnico y programación^[4] Empresas como United Computing, Intergraph e IBM desarrollaron aplicaciones relevantes, aunque limitadas por la potencia del hardware disponible^[4] CADAM, desarrollado por Lockheed, fue uno de los programas más conocidos de este periodo y sirvió como base para CATIA, desarrollado por Avions Marcel Dassault a partir de 1977, que sigue siendo uno de los programas CAD más difundidos.^[6]

Aumentó también el interés por el CAD tridimensional (3D), en particular por la modelización compleja de superficies. La tesis doctoral de K. Vesprille (1975) y los trabajos de R. F. Riesenfeld consolidaron las bases matemáticas de la modelización de curvas y superficies 3D. El primer programa de modelado sólido 3D, SynthaVision (1972), fue concebido originalmente para análisis nucleares, pero anticipó las estructuras de modelado sólido mediante CSG empleadas posteriormente en los sistemas CAD. La investigación en modelado sólido continuó con distintos enfoques: CSG por Herb Voelcker (PADL, 1978) y B-rep por Ian Braid en el grupo de Charles Lang (BUILD, 1978), considerada la primera implementación completa de la representación por contornos. Unigraphics incorporó sistemas 3D desde sus inicios, aunque solo en 1979 ofreció una versión de doble precisión.^[4][6]

El aumento de la potencia de los ordenadores y la disponibilidad de minicomputadoras económicas con terminales gráficos hicieron que el CAD fuera más accesible para los ingenieros. Hacia el final de la década emergió un mercado comercial de software CAD, lo que impulsó la creación de estándares de interoperabilidad como IGES (Initial Graphics Exchange Specification, 1979-1980), que permitió el intercambio de datos 3D entre diferentes programas. Se fundaron numerosos proveedores de software CAD, entre ellos M&S Computing (1970, posteriormente Intergraph) y MCS (1971), que publicó ADAM (1972), rápidamente adoptado por otros fabricantes. Entre los principales sistemas comerciales se encontraban Auto-Draft, Calma, CADDS, CADAM, IGDS y Unigraphics.

El mercado del CAD creció desde menos de 25 millones de dólares en 1970 hasta aproximadamente 1000 millones de dólares en 1979, siendo Auto-trol el primer proveedor del sector en cotizar en bolsa. La década marcó avances significativos en los algoritmos geométricos y en la modelización 3D, mientras que la evolución del hardware, de los lenguajes de programación de alto nivel como C y de sistemas operativos más simples como UNIX, junto con la aparición de estaciones gráficas de escritorio, sentó las bases de la posterior era del CAD en estaciones de trabajo.^[6]

Durante los años 1980, el sector del diseño asistido por computadora (CAD) pasó de ser principalmente una actividad de investigación a convertirse en una industria altamente competitiva, impulsada por rápidos avances en hardware y software. A comienzos de la década, los minicomputadores VAX de Digital Equipment Corporation (DEC) dominaron la informática ingenieril; modelos como el MicroVAX introdujeron un alto rendimiento con menores costos y requisitos, anticipando la era de las estaciones de trabajo. Paralelamente surgieron o se consolidaron empresas especializadas: Intergraph (antes M&S Computing) lanzó los sistemas InterAct e InterPro; Hewlett-Packard desarrolló el software PE; Dassault Systèmes introdujo CATIA (comercializado por IBM); y General Electric adquirió CALMA.^[7]

La aparición de las estaciones de trabajo basadas en UNIX —iniciada por Apollo Computer (1980), seguida por Sun Microsystems y Silicon Graphics— transformó radicalmente el mercado, al ofrecer plataformas abiertas, relativamente económicas y potentes, capaces de soportar aplicaciones CAD avanzadas. Los fabricantes tradicionales de grandes sistemas y minicomputadores (IBM, DEC, Burroughs, Unisys y otros) tuvieron dificultades para competir con esta nueva generación de máquinas. En el segmento de las computadoras personales, IBM lanzó el primer IBM PC en 1981, seguido por la entrada de Autodesk con AutoCAD (1982), Adra Systems con CADRA, Bentley Systems con MicroStation, CADKEY y, en el entorno Macintosh, MiniCAD. Sin embargo, hasta los años 1990, las limitaciones gráficas y de cálculo de los PC impidieron que compitieran con las estaciones de trabajo en el CAD tridimensional.^[7]

Los años ochenta también vieron el surgimiento de los sistemas de fabricación asistida por computadora (CAM) para la automatización de la producción y de los programas de ingeniería asistida por computadora (CAE) para el análisis avanzado del diseño.^[4] En 1981, Unigraphics lanzó Uni-Solids, el primer sistema de modelado sólido basado en PADL-2.^[4] Paralelamente, la difusión de la computadora personal favoreció a Autodesk, fundada por John Walker en 1982, que consolidó a AutoCAD como estándar del dibujo 2D y posteriormente del wireframe 3D.^[4] CADKEY se consolidó como una alternativa en 3D.^[4]

La segunda mitad de la década estuvo marcada por el paso hacia el modelado sólido y el 3D. Herramientas pioneras fueron UniSolids de Unigraphics, el núcleo geométrico Romulus desarrollado por Shape Data (posteriormente adquirida por Evans & Sutherland) y su sucesor Romulus-D, el primer CAD 3D con gestión de configuraciones distribuidas. A mediados de la década emergió el modelado paramétrico basado en características (features), que revolucionó el papel del CAD en el diseño.^[4] En 1984 se inició el proyecto PDES para nuevos estándares de intercambio de datos, mientras Dassault publicó CATIA V2 y Matra Datavision lanzó Euclid-IS. Hacia 1985, el mercado parecía estabilizado, dominado por Computervision, GE/CALMA, Applicon, Intergraph, McDonnell Douglas/Unigraphics e IBM/CATIA. No obstante, la entrada de Parametric Technology Corporation (PTC) con soluciones de modelado paramétrico introdujo una presión competitiva innovadora que redefiniría la industria.^[7]

La industria del software CAD experimentó una rápida expansión, favorecida por la reducción de los costos de hardware y mantenimiento. A comienzos de la década, los principales proveedores —entre ellos Computervision, Intergraph, McDonnell Douglas (Unigraphics), GE/CALMA, IBM/Dassault (CADAM y CATIA) y SDRC (I-DEAS)— operaban en un contexto de consolidación y precios elevados, mostrando en muchos casos complacencia frente a nuevos competidores. Paralelamente, grandes empresas aeroespaciales y automotrices como Boeing, General Motors y McDonnell Douglas abandonaron progresivamente los sistemas CAD desarrollados internamente, adoptando soluciones comerciales, lo que incrementó notablemente el mercado global.^[8]

El sector vivió un punto de inflexión en 1987 con el lanzamiento de Pro/ENGINEER por parte de Parametric Technology Corp., el primer sistema CAD 3D basado íntegramente en modelos sólidos y en una gestión paramétrica del historial de características. Gracias a su interfaz gráfica avanzada y a su alto rendimiento, Pro/ENGINEER volvió obsoletos numerosos productos existentes, impulsando a los competidores a desarrollar alternativas conocidas como “Pro/E killers”.^[4] En paralelo, se desarrollaron núcleos geométricos independientes como Parasolid (Shape Data, 1989), ACIS (Spatial Technology, 1989) y DesignBase (Ricoh, 1987), dando inicio a las llamadas “guerras de núcleos” (kernel wars). Ese mismo año, Unigraphics adquirió Shape Data y el núcleo Parasolid, destinado a convertirse en un estándar de facto.^[4]

En el mercado del hardware, estos años estuvieron marcados por las denominadas “workstation wars” entre Apollo, Sun, SGI, HP, DEC e IBM, que culminaron con la adquisición de Apollo por HP en 1989 y la consolidación de las arquitecturas RISC. Al final de la década, el liderazgo del CAD se había redefinido: Dassault Systèmes (CATIA), Parametric Technology (Pro/ENGINEER), McDonnell Douglas/Unigraphics y SDRC (I-DEAS) dominaban el mercado, mientras que actores históricos como Computervision, CALMA e Intergraph entraban en declive.^[8]

A principios de los años 90, el sector del software CAD (Diseño Asistido por Computadora) atravesó una fase de fuerte transformación. El éxito de Pro/Engineer de Parametric Technology introdujo nuevas expectativas para la interfaz gráfica basada en UNIX/X-Windows y para la velocidad de la modelación sólida 3D, lo que impulsó a los competidores a desarrollar rápidamente alternativas competitivas. Paralelamente, el mercado crecía debido a la necesidad de reducir costos y tiempos de desarrollo, favoreciendo grandes contratos de estandarización: Boeing adoptó CATIA, mientras otros fabricantes aeroespaciales y automotrices eligieron plataformas como Unigraphics, CATIA o Pro/Engineer. Para 1992, las estaciones de trabajo UNIX habían reemplazado a mainframes y minicomputadoras, afectando a proveedores tradicionales como Computervision e Intergraph, ligados a sistemas propietarios. Hacia 1993, el mercado se consolidó en torno a tres líderes: Dassault Systèmes/IBM (CATIA), EDS-Unigraphics (Unigraphics) y Parametric Technology (Pro/Engineer), seguidos por SDRC (I-DEAS). Los productos de las principales compañías se volvieron progresivamente similares, incluyendo modelado sólido paramétrico, restricciones, superficies NURBS y interfaces X-Windows.^[9]

Otro cambio importante provino de las llamadas “kernel wars”: compañías como Spatial Technology (ACIS), EDS-Unigraphics (Parasolid) y Ricoh (Designbase) licenciaban bibliotecas de modelado sólido cada vez más avanzadas, permitiendo a desarrolladores menores integrar funciones 3D.^[9] La mayoría de los softwares CAD adoptaron uno de estos núcleos como base para el modelado sólido, mientras que algunos, como SolidWorks, integraron ambos, permitiendo la importación y exportación de modelos en ambos formatos.^[10] Autodesk, ya líder en CAD 2D con AutoCAD, aprovechó el kernel ACIS para introducir funcionalidades 3D, alcanzando en 1994 el millón de licencias vendidas. Ese año, nuevos factores revolucionaron el sector: el lanzamiento de Windows NT por Microsoft, los procesadores Intel Pentium Pro y la disponibilidad de núcleos 3D en plataforma Windows facilitaron el nacimiento de software CAD desarrollable con presupuestos reducidos. Entre los nuevos protagonistas emergió SolidWorks, fundado en 1993, que inauguró una nueva generación de sistemas CAD para PC.^[9] Paralelamente, surgió el mercado de MCAD de gama media, con productos destinados a estaciones de trabajo más económicas y PC. Entre los softwares más relevantes se encuentran SolidWorks, Solid Edge, Mechanical Desktop y Anvil Express. Estos sistemas introdujeron nuevas funcionalidades, como lofting, sweep a lo largo de curvas guía, gestión de chapa metálica, cinemática dinámica y modelado de piezas en contexto de ensamblajes, anticipando una mayor integración entre diseño y simulación.^[10]

A mediados de los años 90, el mercado de software CAD vivió dos transformaciones importantes: la difusión del CAD 3D en PC y el crecimiento de los sistemas de gestión de datos de producto (PDM). Así como los procesadores de texto multiplicaron la producción de documentos, el CAD aumentó enormemente el número de planos y modelos, haciendo necesario el uso de herramientas PDM para gestionar configuraciones y cambios en grandes bases de datos de piezas. En la primera mitad de los años 90 surgieron numerosos proveedores de PDM, incluyendo EDS/Unigraphics con InfoManager/iMAN, Metaphase (SDRC–Control Data) y Workgroup Technology. Empresas como Adra Systems trasladaron progresivamente su negocio hacia estos sistemas. Paralelamente, el desarrollo del CAD 3D basado en modelado sólido y superficies NURBS se desaceleró, favoreciendo mejoras incrementales en lugar de innovaciones radicales.^[11]

En 1995, SolidWorks 95 introdujo un CAD 3D para Windows NT con funcionalidades equivalentes al 80% de Pro/Engineer a un precio mucho menor, obligando a los proveedores de UNIX a portar sus productos a Windows. La llegada de software 3D por debajo de los 10 000 dólares en PC, junto con el rápido avance de los procesadores Intel y las tarjetas gráficas, redujo la ventaja de rendimiento de las estaciones de trabajo UNIX y generó presión en los precios. En 1997, Dassault Systèmes adquirió SolidWorks por 320 millones de dólares, marcando el nacimiento del mercado CAD de “gama media”. Paralelamente, Intergraph lanzó Solid Edge (basado en el kernel ACIS) y Autodesk presentó Mechanical Desktop, que se convirtió rápidamente en el CAD 3D más vendido. Computervision también intentó entrar en el sector con DesignWave. Decisiones estratégicas como la adopción de Unigraphics por General Motors (1996) y de I-DEAS por Ford Motor Company (1997) marcaron el fin de la era de los CAD desarrollados internamente por grandes empresas automotrices estadounidenses.^[11]

A finales de los años 90, el mercado CAD mostraba signos de madurez: crecimiento más lento, menor diferenciación tecnológica y reducción de márgenes debido a la competencia en precios y funcionalidades. Los principales proveedores empezaron a enfocarse en los sistemas PDM, que en 1997 generaban aproximadamente 1.100 millones de dólares con tasas de crecimiento superiores al 20% anual, representando una nueva oportunidad de desarrollo para la industria.^[11] Además, el sector vivió una fase de profunda transformación marcada por consolidaciones empresariales, desarrollo de sistemas PDM y creciente atención a las tecnologías Internet. En 1998, DEC, en dificultades desde hace años, fue adquirida por Compaq, confirmando la predominancia del entorno Windows incluso en CAD.^[12] Las principales tendencias del período fueron:

• Adquisiciones y consolidación: Dassault Systèmes adquirió SolidWorks (1997), Deneb Robotics y, en 1999, Matra Datavision; Parametric Technology adquirió Computervision; EDS-Unigraphics adquirió SolidEdge.
• Expansión en PDM: surgieron o se fortalecieron soluciones como ENOVIA/PDM II de Dassault, iMAN Web Author de Unigraphics, Windchill de Parametric Technology y SmarTeam.
• Integración con Internet: las empresas introdujeron herramientas para visualización 3D mediante navegador y para interfaces web a sistemas PDM, siguiendo la euforia de la burbuja puntocom.^[12]

En el ámbito del CAD puro, las innovaciones tecnológicas se desaceleraron: la atención se centró en la adopción de Windows y mejoras incrementales. CATIA V5 (1999) marcó la transición definitiva de Dassault a Windows; Autodesk lanzó Inventor, su primer CAD mecánico independiente de AutoCAD; CADLab se convirtió en think3 con el software ThinkDesign. Los principales núcleos geométricos continuaron siendo Parasolid y ACIS. Tras más de treinta años del Sketchpad de Ivan Sutherland, el sector CAD entró en una fase de tecnologías sostenibles, con pocas revoluciones radicales y mayor énfasis en integración, gestión de datos y colaboración en red.^[12] Otra innovación significativa fue la evolución de las interfaces gráficas: la adopción de Windows 95 y NT permitió la estandarización de barras de herramientas móviles, navegadores de funciones y ensamblajes, previsualización en tiempo real y retroalimentación dinámica. Estas mejoras redujeron drásticamente los tiempos de aprendizaje y aumentaron la productividad de los usuarios.^[10]

La década representó un verdadero “Renacimiento del CAD”, con nuevas oportunidades para fabricantes de gama alta y media. En 1990, Spatial Technologies introdujo ACIS, un motor sólido comercial ampliamente utilizado, incluso en AutoCAD. Autodesk expandió su influencia mediante adquisiciones estratégicas y alcanzó el millón de copias vendidas en 1994. Mientras tanto, Pro/ENGINEER consolidaba su posición en el mercado de gama alta, desafiando sistemas históricos como CATIA, Unigraphics e Intergraph. La segunda mitad de la década vio la afirmación de productos de gama media como SolidWorks, SolidEdge y Anvil Express, más ágiles e innovadores que la pesada herencia de AutoCAD. Las adquisiciones redibujaron el sector: Dassault compró SolidWorks, EDS/Unigraphics adquirió SolidEdge y PTC incorporó Computervision.^[4]

A finales de la década, los sistemas MCAD se consolidaron en plataformas Windows/NT y Windows 98, con ACIS y Parasolid en el centro de la mayoría de soluciones. Los precios del hardware disminuyeron y los softwares de gama media ofrecieron potencia a bajo costo. Funciones avanzadas como lofting, simulación de movimiento, modelado en contexto de ensamblaje y superficies NURBS se convirtieron en estándar. Las interfaces gráficas convergieron hacia paradigmas similares, reduciendo la curva de aprendizaje. La competencia provocó una rápida transferencia de funcionalidades entre productos, mientras Internet abrió nuevas posibilidades de colaboración y compartición (VRML, DWF, NetMeeting). En este contexto, el sector vivió un auténtico “Renacimiento CAD”, permitiendo a los diseñadores concentrarse más en la creatividad y menos en la complejidad de las herramientas.^[4]

A comienzos de la década de 2000, superados sin mayores inconvenientes los temores asociados al Y2K, la industria del software CAD orientó su atención hacia soluciones basadas en Internet. La empresa Alibre presentó Alibre Design, considerado el primer sistema CAD 3D cliente-servidor accesible vía web, mientras que Autodesk lanzó AutoCAD 2000i, introduciendo funciones de colaboración en línea. Paralelamente, la presión por reducir los tiempos de desarrollo de producto llevó a Ford a utilizar la plataforma integrada C3P (CAD, CAM, CAE y PDM) para diseñar completamente por Internet el modelo Ford Mondeo, demostrando las ventajas del concepto de “digital master” y del diseño colaborativo.^[13]

El concepto de gestión del ciclo de vida del producto (PLM), derivado de estudios universitarios sobre bases de datos industriales, sustituyó progresivamente la etiqueta de “proveedor de CAD 3D”. Los principales actores del sector (Dassault Systèmes, PTC, Unigraphics Solutions y SDRC) reorientaron sus estrategias y actividades de marketing hacia la gestión integral de los datos de producto. Entre las operaciones corporativas más relevantes se encuentran la adquisición de Metaphase por parte de SDRC y la de EAI (especializada en visualización 3D) por Unigraphics Solutions; Dassault Systèmes adquirió además el kernel geométrico ACIS de Spatial Technology. En 2001, UGS adquirió SDRC, mientras que EDS recompró la participación de UGS que había cedido previamente.^[13]

Desde el punto de vista tecnológico, no surgieron innovaciones disruptivas comparables a Pro/ENGINEER (1987), aunque sí se produjeron mejoras significativas en la ergonomía de los sistemas. thinkDesign introdujo el concepto de “Global Shape Modeling” en 2001, y PTC lanzó Pro/ENGINEER Wildfire en 2003, con una interfaz de usuario renovada. Entre los nuevos actores destacó ImpactXoft, desarrollador de IX/Speed y XXen en colaboración con Toyota Caelum, posteriormente respaldado por Dassault Systèmes.^[13]

En 2004, el sector estaba dominado por tres grandes proveedores de PLM — IBM–Dassault Systèmes (CATIA, ENOVIA), UGS (Unigraphics, iMAN) y PTC (Pro/ENGINEER, Windchill) — junto con Autodesk, que operaba en el segmento de gama media junto a SolidWorks (Dassault) y Solid Edge (UGS). Numerosos fabricantes menores sobrevivían gracias a la especialización y a la compatibilidad con los sistemas líderes. Según diversos analistas, la innovación radical que había caracterizado las décadas de 1970 y 1980 se encontraba temporalmente estancada, a la espera de una nueva transformación tecnológica.^[13]

Con la expansión de la conectividad a Internet, los sistemas CAD incorporaron herramientas de trabajo colaborativo remoto. Formatos como VRML y DWF, junto con complementos para navegadores web, permitieron la visualización simultánea de modelos 3D a distancia, mientras que aplicaciones como Microsoft NetMeeting posibilitaron la discusión y manipulación de modelos en tiempo real.^[10] Los precios del software CAD disminuyeron de forma considerable, haciendo accesibles sistemas avanzados a un público más amplio, incluidos aficionados y estudiantes. Asimismo, los desarrolladores comenzaron a estandarizar las API, facilitando la integración de herramientas de análisis, renderizado, simulación, CAM y modelado de superficies directamente en los paquetes principales.^[10]

El sector CAD experimentó desarrollos relevantes con Pro/ENGINEER: en 2001 se lanzó la versión v2001, que introdujo ISDX, un módulo de superficies Clase A derivado de la adquisición de CDRS, posteriormente conocido como Creo Style, fundamental para el diseño de productos de consumo. En 2002, Pro/ENGINEER Wildfire 1.0 mejoró el flujo de trabajo y rediseñó la interfaz de usuario, simplificando la experiencia de uso. En 2007, Grasshopper para Rhino introdujo un enfoque de diseño generativo, permitiendo la creación de algoritmos para formas orgánicas con salidas 3D modificables, sin necesidad de conocimientos avanzados de programación. En 2008, Pro/ENGINEER Wildfire 4.0 añadió herramientas similares a las de Rhino mediante Import Data Doctor, mejorando la gestión de archivos STEP e IGES. En 2009, Autodesk buscó hacer Inventor más intuitivo, facilitando la creación de ensamblajes complejos, mientras que Fusion 360 llevó el CAD a la computación en la nube, integrando herramientas de Alias Surfacing.^[14]

Durante la década de 2010, PTC amplió significativamente sus adquisiciones y herramientas. En 2010 adquirió Co-Create, rebautizándola como Creo Elements/Direct e integrándola en Creo Parametric. En 2011 se lanzó Creo 1.0, con una interfaz renovada, el módulo de modelado subdivisional Freestyle y el abandono definitivo de los nombres Pro/ENGINEER y Wildfire, introduciendo además un menú contextual dinámico.

En 2012, Jon Hirschtick lanzó Onshape, un sistema CAD colaborativo basado en la computación en la nube, comparable en su enfoque colaborativo a Google Docs. En 2013, PTC realizó su primera adquisición relacionada con el Internet de las cosas al comprar ThingWorx, reforzando su presencia en el sector del IoT. En 2014, Dassault Systèmes lanzó la plataforma 3DEXPERIENCE, permitiendo a los usuarios de SOLIDWORKS acceder a herramientas avanzadas similares a las de CATIA, mientras que PTC adquirió Axeda Corporation para la gestión de la conectividad IoT.

En 2015, PTC continuó su estrategia de expansión digital mediante la adquisición de Vuforia, una empresa especializada en realidad aumentada.^[14]

Durante la década de 2020, el CAD ha experimentado cambios significativos gracias a la incorporación de la inteligencia artificial. Muchas tareas que anteriormente se realizaban de forma manual o requerían largos tiempos de trabajo han sido automatizadas parcial o totalmente, permitiendo a diseñadores e ingenieros desarrollar proyectos de manera más rápida y precisa.^{[15][16][17][18]}

La aplicación de la inteligencia artificial permite ahorrar tiempo al automatizar procesos repetitivos, como la inserción de bloques o la verificación de la coherencia del diseño, que pasan a ser gestionados directamente por el software.^{[15][16][17][18]} Algunos programas son capaces de analizar los proyectos y sugerir mejoras, reduciendo errores y optimizando los flujos de trabajo^[15][16] La denominada inteligencia artificial generativa actúa como un asistente de diseño avanzado, capaz de transformar modelos básicos en soluciones más completas e inteligentes, reconociendo automáticamente los objetos y organizándolos dentro del proyecto^[16][17] Esto facilita la creación de dibujos más precisos y el cumplimiento de normas técnicas sin necesidad de revisiones constantes^[16] Además, algunas herramientas basadas en IA permiten realizar simulaciónes y análisis predictivos sobre el comportamiento de elementos proyectados, como una estructura o el consumo de energía, desde las primeras fases del diseño, sin necesidad de esperar al modelo final^[17][18] Este enfoque contribuye a reducir errores, minimizar desperdicios y desarrollar proyectos más sostenibles^[17][18]

A continuación se presenta una lista cronológica de los hitos principales en la historia del software CAD:

• 1963 – Digigraphics (GE): General Electric desarrolla Digigraphics, su primer programa CAD, utilizado específicamente para el diseño de alas de aeronaves.^[19]
• 1963 – Sketchpad (Ivan Sutherland): Considerado el primer sistema de computación gráfica interactiva, sentó las bases conceptuales de lo que hoy conocemos como CAD.^[19]
• 1965 – PDGS (Ford): Primer sistema CAD desarrollado por la compañía Ford para su aplicación en el diseño industrial.^[19]
• 1968 – UNISURF: Software pionero en CAD/CAM, diseñado para asistir en el diseño de carrocerías. Fue desarrollado por el ingeniero francés Pierre Bézier para Renault, entrando en pleno funcionamiento en 1975.^[20][21]
• 1970 – PRONTO (Dr. Pat Hanratty): Siglas de Pat’s Run, fue el primer sistema comercial interactivo de grafismo y control numérico. Definió los pilares del CAD/CAM, el modelado de sólidos y la autoedición.^[19]
• 1973 – SynthaVision (MAGI): Software de los años 70 pionero en la modelación y visualización gráfica.^[19]
• 1975 – ComputerVision: Introducción de un sistema CAD avanzado para los estándares de la época por parte de la empresa homónima.^[19]
• 1977 – CATIA: Desarrollado inicialmente para uso interno por el fabricante aeronáutico francés Dassault Aviation, que en aquel momento utilizaba el software CADAM.^[22][23]
• 1978 – United Computing lanza Unigraphics R1, una reescritura completa del código original con mejoras de rendimiento. Esta versión inicia la serie UGI (las anteriores se denominaban UGO).^[24]
• 1982 – ADAM (Pat Hanratty): Programa CAD/CAM para máquinas de 32 bits, con capacidades de modelado de sólidos y estructuras de alambre (wireframe).^[19]
• 1982 – CADAM (Lockheed): Software desarrollado por Lockheed especializado en diseño industrial.^[19]
• 1982 – Autodesk AutoCAD: Lanzamiento del primer software CAD para PC, lo que democratizó el uso del diseño asistido por computadora para el público general.^[19]
• 1983 – Unigraphics (McDonnell Douglas): Primer software CAD multiplataforma, capaz de ejecutarse desde grandes mainframes hasta ordenadores personales.^[19]
• 1984 – CADAM pasa a ser producto de IBM: La multinacional comienza a comercializarlo como su solución CAD estándar para la industria.^[19]
• 1985 – MINICAD (Diehl Graphsoft): Software orientado a microordenadores, facilitando el acceso al diseño digital.^[19]
• 1986 – Bentley Systems y MicroStation: Se funda Bentley Systems y se introduce MicroStation, un software profesional para infraestructuras que se consolidó como la principal alternativa a los sistemas dominantes.^[25]
• 1987 – GEOMOD (SDRC): Software avanzado para modelado CAD 3D.^[19] Paralelamente, se lanza Pro/Engineer, el primer sistema CAD 3D de la industria basado en restricciones y reglas (diseño paramétrico).^[26]
• 1988 – Pro/ENGINEER (PTC): Se consolida como el software de diseño paramétrico de referencia para la ingeniería mecánica.^[19]
• 1990 – Autodesk AutoCAD: Las sucesivas actualizaciones expanden el dominio de AutoCAD en el mercado de PC.^[19]
• 1992 – CADENAS / eCATALOG: Fundación de CADENAS con el objetivo de crear bibliotecas de componentes 3D de acceso público.^[19]
• 1994 – STEP: El formato STEP se convierte en el estándar internacional para el intercambio de datos de modelos 3D entre diferentes plataformas CAD.^[19]
• 1994 – Autodesk Release 13: Introducción del modelado 3D en sistemas que originalmente eran puramente 2D.^[19]
• 1995 – SolidWorks OS (General Systems): Software CAD 3D diseñado para ser compatible con diversos sistemas operativos a través de la API de Windows.^[19]
• 1995 – CATIA (Dassault Systèmes): Evolución hacia un CAD avanzado para la manipulación de piezas complejas en 3D, ampliamente adoptado en los sectores automotriz, aeroespacial y naval.^[19]
• 1996 – Solid Edge (Siemens): Software CAD 3D enfocado específicamente en el diseño mecánico.^[19]
• 1998 – Autodesk Inventor: Introducción de sistemas colaborativos y software CAD paramétrico de última generación.^[19]
• 2000 – Autodesk 360 / eCATALOGsolutions: La tecnología en la nube llega al CAD, permitiendo la colaboración en línea y la gestión centralizada de datos.^[19]
• 2002 – EDS PLM Solutions lanza Unigraphics NX, la primera versión de la "Nueva Generación" que fusiona las capacidades de Unigraphics e I-DEAS en un solo producto.^[27]
• 2007 – Onshape: Nace el primer software CAD diseñado íntegramente para funcionar en la nube.^[19] Ese mismo año se lanza NX 5, tras la adquisición de UGS Corporation por parte de Siemens.^[28]
• 2010 – PTC anuncia Creo, una reestructuración de su cartera: Pro/ENGINEER pasa a llamarse Creo Elements/Pro, marcando una evolución hacia una plataforma de diseño más integrada y centrada en la experiencia de usuario.^[29]
• 2012 – Autodesk 360 se posiciona como el primer CAD de uso masivo en utilizar el *cloud computing*.
• 2015 – CADENAS APP / Futuro VR: El diseño se orienta hacia la realidad virtual y las aplicaciones móviles, integrando nuevas herramientas de visualización.^[19]
• 2016 – Onshape: Se consolida como el estándar de CAD puramente basado en la nube, accesible desde cualquier dispositivo.^[19]
• 2025 – PTC lanza Onshape CAM Studio Beta, la primera solución nativa en la nube que integra CAD, CAM y PDM en un único entorno colaborativo.^[30]
• 2025 – PTC presenta en el Paris Air Show funciones de Model-Based Definition (MBD) integradas en Onshape, siendo la primera oferta de MBD en una plataforma CAD/PDM en la nube.^[31]
• 2025 – PTC anuncia Onshape AI Advisor, integrando la inteligencia artificial directamente en el entorno CAD para ofrecer asistencia en tiempo real y flujos de trabajo centrados en IA.^[32]