企業(yè)如何選擇微機平臺三維CAD軟件

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　　一、我國企業(yè)CAD/CAM技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

　　70年代末，我國計算機應(yīng)用尚處于萌芽階段，二維CAD圖紙設(shè)計是我國最早應(yīng)用的CAD技術(shù)，從80年代初，CAD技術(shù)應(yīng)用經(jīng)歷了“六五”探索，“七五”技術(shù)攻關(guān)，“八五”普及推廣，“九五”深化應(yīng)用四個階段。CAD技術(shù)在我國機械行業(yè)應(yīng)用較早，并得到迅速發(fā)展，取得一批重要應(yīng)用成果。但是，從我國企業(yè)CAD技術(shù)應(yīng)用的總體水平來看，應(yīng)用還停留在二維繪圖水平上。

　　企業(yè)如何發(fā)揮自身優(yōu)勢，提高創(chuàng)新能力，除了解決好資金問題以外，更要解決好技術(shù)革新問題。眾所周知，CAD/CAM技術(shù)不僅大幅度提高設(shè)計效率和產(chǎn)品質(zhì)量，改善勞動條件，更為重要的是它已成為現(xiàn)代工業(yè)中必不可少的主要技術(shù)手段。許多大型企業(yè)從事三維設(shè)計的軟件以工作站上運行大型軟件為主，如Pro/E、Catia、I-deas、Euclid和UGII等，這些軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大復(fù)雜，使用非常不便，加上軟硬件價格昂貴，很難在企業(yè)普及與推廣。隨著微機三維CAD/CAM系統(tǒng)的日趨完善及Window操作平臺的普及和微機性能價格比的不斷提高，企業(yè)使用三維CAD技術(shù)時機已經(jīng)成熟。

　　隨著信息時代及全球經(jīng)濟一體化進程的到來，我國的企業(yè)必須面臨這一嚴峻事實，企業(yè)必須具備新產(chǎn)品開發(fā)、研制及創(chuàng)新能力，才能在激烈的市場競爭中生存下來，否則的話，就面臨破產(chǎn)和淘汰。實踐證明，三維CAD/CAM技術(shù)對加速新產(chǎn)品開發(fā)、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本起著關(guān)鍵作用，是支持企業(yè)增強創(chuàng)新設(shè)計，提高市場競爭力的強有力的手段。

　　二、微機平臺三維CAD軟件的特點

　　針對中小企業(yè)的技術(shù)現(xiàn)狀以及中小企業(yè)技術(shù)支撐較差的特點，微機平臺三維CAD軟件必須具備 實用性強、操作簡單明了、價格適中、技術(shù)支持好的特點，才易于被廣大中小企業(yè)接受。目前微機平臺三維CAD軟件具有下列特點：

　?。?）系統(tǒng)操作簡潔實用，采用Window NT/95/98平臺，操作方式人機界面符合Window界面風格與操作規(guī)范，采用面向?qū)ο蠓椒?，使軟件操作更加方便，針對不同對象（特征、尺寸、公差等），單擊鼠標左鍵，則彈出相應(yīng)對象操作菜單，方便快捷，無需費力搜尋菜單。軟件的一系列操作，如 文件操作、刪除操作、窗口操作、回退操作的圖標與操作方式與Window風格完全一致，同時， 使用OLE技術(shù)，使CAD軟件與其他Window組件配合使用。

　　（2）采用廣大設(shè)計人員所熟悉的工程應(yīng)用的特征（如孔、槽、螺紋、圓角、倒角等）作為構(gòu)造零件的基本單元，改變傳統(tǒng)系統(tǒng)以幾何設(shè)計為主的方式，提高設(shè)計效率。特征的引用直接體現(xiàn)了設(shè)計意圖，設(shè)計人員可以將更多的精力用在創(chuàng)造性構(gòu)思上。

　?。?）采用二維/三維關(guān)聯(lián)設(shè)計技術(shù)，高效率生成符合國標的工程圖紙。用傳統(tǒng)方式繪制工程圖（ 不論是手工繪制，還是用二維CAD繪制），設(shè)計人員都必須將產(chǎn)品的三維結(jié)構(gòu)構(gòu)思好，再用線條 繪制表達，加上各種尺寸公差標注，工作量大而且繁瑣，修改、描圖更是費時。使用三維CAD軟件后，設(shè)計人員只需交互地進行各種視圖布局方式、類型的選擇，即可方便快捷地完成整個工程圖紙設(shè)計。

　?。?）二維草圖智能動態(tài)導(dǎo)引技術(shù)，可以自動地推斷設(shè)計者的設(shè)計意圖。三維特征參數(shù)驅(qū)動，修 改方便，零件三維實體可任意拖動，在著色狀態(tài)下動態(tài)顯示三維實體體現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計過程的直觀效果，更易于用戶使用。三維設(shè)計技術(shù)是虛擬設(shè)計的基礎(chǔ)，并為后續(xù)的分析、制造過程提供完整統(tǒng)一的產(chǎn)品數(shù)據(jù)。

　?。?）裝配設(shè)計使得在微機平臺上進行復(fù)雜部件設(shè)計成為可能。通過施加約束與配合關(guān)系，采用 拖放方式操作，使得零件裝配就像搭積木一樣方便，對裝配、子裝配、零件、裝配特征、約束 及輔助視圖以記錄樹形式進行管理，可以完成裝配件爆炸、剖切、干涉檢查、運動仿真、最 小間隙、物性計算、零件列表等活動。

　?。?）機械產(chǎn)品設(shè)計離不開各種標準件的使用。三維CAD系統(tǒng)提供豐富標準庫，包括螺釘、螺栓 、螺母、墊圈、鉚釘、銷釘、鍵、滾動軸承、彈性密封件、鋼型材等，同時提供各種標準查 詢、搜索和添加與預(yù)覽功能，極大地方便了產(chǎn)品設(shè)計過程。如果從手工繪圖到二維CAD繪圖再 到三維CAD自動生成工程圖，使得設(shè)計人員實現(xiàn)“甩圖板”夢想，那么，標準件及裝配功能引入再輔之產(chǎn)品文檔管理，即可進一步達到“甩圖板”、“用手冊”的目的，實現(xiàn)真正意義的無紙設(shè)計，極大地提高企業(yè)設(shè)計效率，增強創(chuàng)新能力。

　?。?）高級曲面設(shè)計模塊為復(fù)雜外型的零件設(shè)計提供強有力的手段。沿海經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)從事模 具業(yè) 、小型家電業(yè)及玩具業(yè)的中小型企業(yè)比較發(fā)達，這些產(chǎn)品外觀造型（如流線型、美觀效果等） 要求較高，曲面設(shè)計中變形造型技術(shù)、Law技術(shù)、過渡技術(shù)為復(fù)雜外型設(shè)計提供了方便。

　　（8）在微機平臺上實現(xiàn)三維CAD軟件高級渲染功能，產(chǎn)生具有照片級真實感的產(chǎn)品效果圖，可以 為產(chǎn)品增添引人入勝的效果，便于向領(lǐng)導(dǎo)、客戶和供貨商介紹產(chǎn)品，可以免去實際加工昂貴的產(chǎn)品樣件，縮短設(shè)計周期和新產(chǎn)品的上市時間。

　　三、三維CAD技術(shù)為中小企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計提供關(guān)鍵性技術(shù)支持工具

　　企業(yè)應(yīng)用三維CAD技術(shù)困難原因在于技術(shù)的復(fù)雜，前期軟硬件投入大，現(xiàn)在這兩方面的因素正在逐漸得到解決。微機平臺三維CAD技術(shù)日趨完善，軟件人機界面非常簡潔，軟件的投入成本低廉，微機的性能價格比大幅度提高及Window平臺普及，“工程師人手一？quot；的目標可望實現(xiàn)。

　　二維CAD技術(shù)僅僅用于繪制工程圖紙，支持的并非產(chǎn)品設(shè)計。產(chǎn)品設(shè)計對企業(yè)的意義在于新的 產(chǎn)品就代表了企業(yè)經(jīng)濟增長新的基本點。產(chǎn)品設(shè)計的主要內(nèi)容為市場、顧客易于接受的新的 產(chǎn)品形象與內(nèi)涵。三維設(shè)計則大大增強了后者的直觀性，同時為設(shè)計開發(fā)新品提供了統(tǒng)一的 三維產(chǎn)品數(shù)據(jù)。當今企業(yè)特別是中小企業(yè)在產(chǎn)品開發(fā)方面面臨以下非常嚴峻的現(xiàn)實。

　　如何快速提供市場或客戶可以接受的產(chǎn)品，縮短產(chǎn)品研制、上市的時間，爭取市場競爭的主動權(quán)。以模具制造業(yè)來說，模具設(shè)計是產(chǎn)品開發(fā)過程中的關(guān)鍵部分，同樣設(shè)計一套模具，一年前 需要4個月時間，現(xiàn)在只允許3個月（甚至更短）設(shè)計時間，否則在市場上失去競爭。大多數(shù)企業(yè)設(shè)計部門使用二維工程圖紙表達產(chǎn)品設(shè)計意圖，制造部門（如開模廠）將設(shè)計部門提供的設(shè)計圖紙重現(xiàn)立體模型，這個過程重復(fù)性工作很多，浪費了大量的人力和時間。

　　當今企業(yè)面臨全球化大市場競爭，任何一個企業(yè)都不可能使其所有業(yè)務(wù)都成為佼佼者，如果所 有業(yè)務(wù)完全由企業(yè)自己來承擔，那么它必然要面對所有相關(guān)領(lǐng)域的競爭對手。因此，為了適應(yīng)多企業(yè)合作下產(chǎn)品開發(fā)模式，只有聯(lián)合該行業(yè)其他上、下游企業(yè)，建立一條業(yè)務(wù)關(guān)系緊密、經(jīng) 濟利益相連的多企業(yè)合作聯(lián)盟，才能實現(xiàn)優(yōu)勢互補，增強市場競爭整體實力。企業(yè)必須具備描述產(chǎn)品完整信息工具，適應(yīng)企業(yè)內(nèi)部、企業(yè)之間產(chǎn)品供應(yīng)鏈上所有環(huán)節(jié)（如訂單、采購、庫存 、計劃、生產(chǎn)制造、質(zhì)量控制、運輸、分銷、服務(wù)與維護等）的需要。

　　三維CAD技術(shù)能夠幫助企業(yè)解決上述問題，主要體現(xiàn)在，三維CAD系統(tǒng)可以提供完整三維的產(chǎn)品 模型數(shù)據(jù)，以適應(yīng)不同應(yīng)用的需求，如二維/三維關(guān)聯(lián)繪圖，可以根據(jù)需要將三維產(chǎn)品數(shù)據(jù)生成 工 程圖紙；利用三維產(chǎn)品幾何數(shù)據(jù)可以產(chǎn)生高度真實感照片，提供市場部門、客戶、供應(yīng)商使用 ；可以在互聯(lián)網(wǎng)上（Internet）預(yù)覽產(chǎn)品（3d?viewer）；三維產(chǎn)品數(shù)據(jù)可以直接傳遞給制造部門 進行數(shù)控加工編程；可以提供給專用程序進行有限元分析，三維產(chǎn)品數(shù)據(jù)可以輸出至快速成型 設(shè)備，制作樣品等等。因此，三維產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)可以滿足產(chǎn)品供應(yīng)鏈上所有環(huán)節(jié)需要，實現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換與共享。三維CAD系統(tǒng)不僅具備零件設(shè)計功能，而且具有裝配設(shè)計、圖紙設(shè)計功能 及與設(shè)計相關(guān)部分如標準件及各種專用零件庫。借助計算機完成產(chǎn)品設(shè)計與制造的相關(guān)分析 ，如結(jié)構(gòu)性分析、可裝配性分析、干涉檢驗、物性計算等等，以保證制造實施可行性，利用三 維CAD/CAM技術(shù)，可以降低產(chǎn)品開發(fā)風險，提高產(chǎn)品設(shè)計成功率。同時與Internet技術(shù)配合使用，進行設(shè)計過程的協(xié)同。

　　我國中小企業(yè)利用機制靈活、負擔輕、行業(yè)好的優(yōu)勢，大力進行CAD/CAM技術(shù)改造，搞好產(chǎn)業(yè) 分工基礎(chǔ)上的企業(yè)合作，建立適應(yīng)多品種、小批量產(chǎn)品開發(fā)模式，增強產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計能力， 必然在激烈的市場競爭中，保持旺盛的活力。

　　四、結(jié)論

　　從長遠發(fā)展觀點看，三維CAD技術(shù)必然會替代二維CAD繪圖。隨著微機性能價格比不斷提高，CAD/CAM技術(shù)的日趨成熟，微機平臺三維CAD軟件呈迅猛發(fā)展之勢。廣州紅地公司不失時機推出我國自主版權(quán)微機平臺商品化三維CAD軟件-“金銀花”MDA系統(tǒng)，特別是MDA2000版符合當今微機平臺CAD軟件的發(fā)展趨勢，必然在我國企業(yè)技術(shù)改造、產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計中發(fā)揮重要作用。