如今在许多技术性职业中，比如物流专业和建筑专业，其中的机械零件、建筑物、地理信息系统（GIS）的图纸和草图，已经不再会使用手工绘制的方法作图，而是会使用不但耗时更少,而且能精确到毫米的CAD（计算机辅助设计）程序。简单来说，CAD（计算机辅助设计）程序可以在计算机上进行高度复杂系统的绘制。CAD（计算机辅助设计）是个相对宽泛的概念，本文涉及的主要是2D和3D的CAD程序。

生成的草图和图纸（模型）可以进行数字化的归档、用于浏览时的展示或者作为生产模板进行进一步的交付。因此，CAD模型的优点是可以随时进行简单地传输或修改，并且原始文件不会有丢失的风险。

创建一个可修改参考值或参数的系统可以大大减轻技术领域的工作负担，因为一旦做出更改，则模型会自动适应新的参数。比如（图1），当确认一个建筑部位边缘的钻孔过于密集后，可以移动单个钻孔的位置或缩小钻孔，同时可以把这些改动应用到所有钻孔上。如果钻孔修改后导致其他地方也必须进行修改，那么模型的其他部分也会自动修正。

图1：对于参考系和基于参数系统的按序修改

1) Der Radius des Bauteils (hellblau) wird verkleinert  und die Bohrungen (dunkelblau) werden automatisch  angepasst 

1）缩小零件（浅蓝色）的半径，钻孔（深蓝 色）的大小也自动相应的改变。 

2) Der Radius des Bauteils wird verkleinert, die Bohrungen verbleiben jedoch an Ort und Stelle und „sprengen“ daher das Bauteil 

2）缩小零件的半径，钻孔不做改变，会强行 破损零件。 

3) Der Radius des Bauteils wird verkleinert, die Bohrungen verschieben sich, ändern aber nicht ihre Größe  und müssen daher von Hand nachgebessert werden 3）缩小零件的半径，移动钻孔的位置但不改 变其大小，因此需要手动修补。

3D模型的最大优势是允许人们从各个不同的角度观察同一个工件。在一些程序中，甚至可以通过模拟程序，来检查在施工或应用中可能出现的各种问题。例如，下图中的程序可以预测各个活动的部件之间的碰撞情况，或者找出受到机械应力较大的部位，在必要的情况下可以依据这些数据对这些部位进行加工或强化。（图2）

图2：对于汽车前方的碰撞测试中对于内部部件的可视化FEM模拟情况 （Wikipedia.de: Finite-Elemente-Methode, 2006）

杰米·海纳曼（M5 实业公司）在一次采访中提到过这项技术对于小型企业的优势：他可以在几分钟内制作完成一个复杂零件的2D草图，把文件直接发送给公司信任的数控等离子切削公司，第二天他就能拿到草图上绘制的零件。这使得小公司可以省时省力地完成一些大型工程中的项目。而在他原本的车间中，想要在一块钢板上画出一个圈再把它切割成型就已经很费事了。而现在只需要通过CAD画出一个圆形的模型，第二天成品就能直接送到车间来。

学生们为什么要学习CAD软件？答案是显而易见的。既然学生们在未来自由的经济模式中或早或晚都会接触到这款软件，那么在培训中引入CAD技术制图的学习是非常合理的。他们可以学会如何读图以及作图。通过对2D或3D的CAD程序进行透彻的研究可以确保学生们可以全方位地掌握这种拥有巨大潜力的技术，同时也应教导他们不要忽视系统相应的参数属性或标准。因为在人们短时间内自学CAD系统的时候，这种疏忽经常发生。同时，学生们也可以在课余时间使用相关免费的软件提高自己的相关技能。比如，如果有3D打印机的话，可以立刻把自己在计算机上设计的模型打印出来。这项技术也被应用于许多大公司，以便直观的介绍设计理念并开发出产品原型（快速雏型）。当然，除了CAD技术，产品原型开发也会运用许多其他的方法和材料。

Autodesk, Dassault Systems 和PTC公司提供的各种产品目前应用最广泛。同时也有不少免费软件，以及针对中学生和大学生的特别优惠产品。

参考来源： tested (2013, online): Jamie Hyneman‘s Thoughts on Designing and Making with CAD: htt- ps://www.youtube.com/watch?v=1p-oAyymw1M

带有涡轮的冲压机模型

不带有涡轮的冲压机模型

带有开放式外壳的电动机