计算机辅助设计（Computer-AIded Design，简称 CAD）是一种利用计算机技术进行设计、绘制、编辑和修改工程图形的方法。随着计算机技术的不断发展与普及，CAD已经成为现代化工程设计的重要工具，被广泛应用于机械、建筑、电子、航空、航天等领域。CAD大大加快了设计过程，提高了设计精度，减少了成本和工作量，并大大拓展了设计师们的创意空间。
CAD的诞生最早可以追溯到20世纪60年代，当时计算机技术还很不发达，CAD主要用于军事、航空航天等高科技领域的设计，应用范围较窄。但随着计算机技术的飞速发展和普及，CAD的应用逐渐受到了广泛的关注和推广。
计算机辅助设计有很多显著的优势，例如：
1. 提高设计效率
相比于传统手工绘图，使用CAD可以大大缩短设计时间。CAD软件可以自动创建几何形状、计算尺寸和制定标准，使得设计师能够更快速地完成设计过程并且缩短准备和修改的时间。
2. 提高准确性
CAD软件可以轻松计算数字并自动检查错误，减少了由人为错误带来的问题。此外，CAD软件还可以更精确地绘制和调整图纸，提高了设计的准确度和可见性。
3. 提高创意
CAD软件拓展了设计师的创意空间。通过一个CAD软件，一个设计师可以快速地尝试多种设计策略，并实时地查看其相互作用，然后选出最好的方案。这种通过CAD技术的过程使得设计师可以更容易地尝试新的想法、尝试新的设计方法和探索新的设计领域。
4. 减少成本和工作量
使用CAD可以减少成本和工作量。由于CAD软件减少了手动绘图和使用纸张的需要，因此大大降低了设计的成本，减少了对复杂或多样化的设计依赖地工具和材料的需要。
5. 方便管理
CAD软件还可以帮助设计师管理设计数据和尺寸。如果设计师需要修改图纸，只需对数据进行修改，软件会自动更新相关的图形，并且还可以方便地进行版本控制和协同设计。
常见的CAD软件包括AutoCAD、SolidWorks、CATIA等，每种软件都有其优缺点和适用场景。通常，不同软件的选择取决于设计的种类和需要设计的复杂程度。
除了传统的CAD软件以外，还存在自由开源的CAD软件，例如Blender和FreeCAD。这些软件具有更广泛的适用性，适用于小型项目或初学者使用。
此外，CAD还有一些相关的设计标准和规范。例如，CAD软件在设计公差、尺寸、材料和制造工艺等方面需要遵循的质量标准。
值得注意的是，计算机辅助设计也促进了专利的申请和保护。设计师可以使用开源平台、专业软件或其他工具创建和模拟设计，然后将其转换成专利申请的设计图纸。专利机构和评估机构通常需要精度、完成度、成本以及可能的侵权问题。因此CAD软件的精度、可靠性和便捷性是设计与专利保护的不可或缺的工具。
总之，计算机辅助设计是现代化设计所需要的重要工具。CAD提供了快速、准确、灵活的设计挑战和解决方案，不仅使企业在设计过程中增强竞争力，还可加速产品和设计创新的改进。CAD所需要的专业知识和工程原则是具有挑战性的，因此需要设计师、专业人员和技术支持团队进行学习和掌握。
