企業(yè)如何選擇微機(jī)平臺(tái)三維CAD軟件

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

　　70年代末，我國(guó)計(jì)算機(jī)應(yīng)用尚處于萌芽階段，二維CAD圖紙?jiān)O(shè)計(jì)是我國(guó)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(gè)階段。CAD技術(shù)在我國(guó)機(jī)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(guó)企業(yè)CAD技術(shù)應(yīng)用的總體水平來(lái)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(shì)，提高創(chuàng)新能力，除了解決好資金問(wèn)題以外，更要解決好技術(shù)革新問(wèn)題。眾所周知，CAD/CAM技術(shù)不僅大幅度提高設(shè)計(jì)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，改善勞動(dòng)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(jì)的軟件以工作站上運(yùn)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(jià)格昂貴，很難在企業(yè)普及與推廣。隨著微機(jī)三維CAD/CAM系統(tǒng)的日趨完善及Window操作平臺(tái)的普及和微機(jī)性能價(jià)格比的不斷提高，企業(yè)使用三維CAD技術(shù)時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟。

　　隨著信息時(shí)代及全球經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的到來(lái)，我國(guó)的企業(yè)必須面臨這一嚴(yán)峻事實(shí)，企業(yè)必須具備新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、研制及創(chuàng)新能力，才能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中生存下來(lái)，否則的話(huà)，就面臨破產(chǎn)和淘汰。實(shí)踐證明，三維CAD/CAM技術(shù)對(duì)加速新產(chǎn)品開(kāi)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(qiáng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的強(qiáng)有力的手段。

　　二、微機(jī)平臺(tái)三維CAD軟件的特點(diǎn)

　　針對(duì)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(diǎn)，微機(jī)平臺(tái)三維CAD軟件必須具備 實(shí)用性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單明了、價(jià)格適中、技術(shù)支持好的特點(diǎn)，才易于被廣大中小企業(yè)接受。目前微機(jī)平臺(tái)三維CAD軟件具有下列特點(diǎn)：

　　（1）系統(tǒng)操作簡(jiǎn)潔實(shí)用，采用Window NT/95/98平臺(tái)，操作方式人機(jī)界面符合Window界面風(fēng)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?duì)不同對(duì)象（特征、尺寸、公差等），單擊鼠標(biāo)左鍵，則彈出相應(yīng)對(duì)象操作菜單，方便快捷，無(wú)需費(fèi)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(biāo)與操作方式與Window風(fēng)格完全一致，同時(shí)， 使用OLE技術(shù)，使CAD軟件與其他Window組件配合使用。

　?。?）采用廣大設(shè)計(jì)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(jì)為主的方式，提高設(shè)計(jì)效率。特征的引用直接體現(xiàn)了設(shè)計(jì)意圖，設(shè)計(jì)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(jì)技術(shù)，高效率生成符合國(guó)標(biāo)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(jì)人員都必須將產(chǎn)品的三維結(jié)構(gòu)構(gòu)思好，再用線(xiàn)條 繪制表達(dá)，加上各種尺寸公差標(biāo)注，工作量大而且繁瑣，修改、描圖更是費(fèi)時(shí)。使用三維CAD軟件后，設(shè)計(jì)人員只需交互地進(jìn)行各種視圖布局方式、類(lèi)型的選擇，即可方便快捷地完成整個(gè)工程圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。

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

　?。?）裝配設(shè)計(jì)使得在微機(jī)平臺(tái)上進(jìn)行復(fù)雜部件設(shè)計(jì)成為可能。通過(guò)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(duì)裝配、子裝配、零件、裝配特征、約束 及輔助視圖以記錄樹(shù)形式進(jìn)行管理，可以完成裝配件爆炸、剖切、干涉檢查、運(yùn)動(dòng)仿真、最 小間隙、物性計(jì)算、零件列表等活動(dòng)。

　?。?）機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)離不開(kāi)各種標(biāo)準(zhǔn)件的使用。三維CAD系統(tǒng)提供豐富標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，包括螺釘、螺栓 、螺母、墊圈、鉚釘、銷(xiāo)釘、鍵、滾動(dòng)軸承、彈性密封件、鋼型材等，同時(shí)提供各種標(biāo)準(zhǔn)查 詢(xún)、搜索和添加與預(yù)覽功能，極大地方便了產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程。如果從手工繪圖到二維CAD繪圖再 到三維CAD自動(dòng)生成工程圖，使得設(shè)計(jì)人員實(shí)現(xiàn)“甩圖板”夢(mèng)想，那么，標(biāo)準(zhǔn)件及裝配功能引入再輔之產(chǎn)品文檔管理，即可進(jìn)一步達(dá)到“甩圖板”、“用手冊(cè)”的目的，實(shí)現(xiàn)真正意義的無(wú)紙?jiān)O(shè)計(jì)，極大地提高企業(yè)設(shè)計(jì)效率，增強(qiáng)創(chuàng)新能力。

　?。?）高級(jí)曲面設(shè)計(jì)模塊為復(fù)雜外型的零件設(shè)計(jì)提供強(qiáng)有力的手段。沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)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(dá)，這些產(chǎn)品外觀造型（如流線(xiàn)型、美觀效果等） 要求較高，曲面設(shè)計(jì)中變形造型技術(shù)、Law技術(shù)、過(guò)渡技術(shù)為復(fù)雜外型設(shè)計(jì)提供了方便。

　　（8）在微機(jī)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)三維CAD軟件高級(jí)渲染功能，產(chǎn)生具有照片級(jí)真實(shí)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(hù)和供貨商介紹產(chǎn)品，可以免去實(shí)際加工昂貴的產(chǎn)品樣件，縮短設(shè)計(jì)周期和新產(chǎn)品的上市時(shí)間。

　　三、三維CAD技術(shù)為中小企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)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(jī)平臺(tái)三維CAD技術(shù)日趨完善，軟件人機(jī)界面非常簡(jiǎn)潔，軟件的投入成本低廉，微機(jī)的性能價(jià)格比大幅度提高及Window平臺(tái)普及，“工程師人手一？quot；的目標(biāo)可望實(shí)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(jì)。產(chǎn)品設(shè)計(jì)對(duì)企業(yè)的意義在于新的 產(chǎn)品就代表了企業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)新的基本點(diǎn)。產(chǎn)品設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容為市場(chǎng)、顧客易于接受的新的 產(chǎn)品形象與內(nèi)涵。三維設(shè)計(jì)則大大增強(qiáng)了后者的直觀性，同時(shí)為設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)新品提供了統(tǒng)一的 三維產(chǎn)品數(shù)據(jù)。當(dāng)今企業(yè)特別是中小企業(yè)在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方面面臨以下非常嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)。

　　如何快速提供市場(chǎng)或客戶(hù)可以接受的產(chǎn)品，縮短產(chǎn)品研制、上市的時(shí)間，爭(zhēng)取市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的主動(dòng)權(quán)。以模具制造業(yè)來(lái)說(shuō)，模具設(shè)計(jì)是產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中的關(guān)鍵部分，同樣設(shè)計(jì)一套模具，一年前 需要4個(gè)月時(shí)間，現(xiàn)在只允許3個(gè)月（甚至更短）設(shè)計(jì)時(shí)間，否則在市場(chǎng)上失去競(jìng)爭(zhēng)。大多數(shù)企業(yè)設(shè)計(jì)部門(mén)使用二維工程圖紙表達(dá)產(chǎn)品設(shè)計(jì)意圖，制造部門(mén)（如開(kāi)模廠(chǎng)）將設(shè)計(jì)部門(mén)提供的設(shè)計(jì)圖紙重現(xiàn)立體模型，這個(gè)過(guò)程重復(fù)性工作很多，浪費(fèi)了大量的人力和時(shí)間。

　　當(dāng)今企業(yè)面臨全球化大市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，任何一個(gè)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(lái)承擔(dān)，那么它必然要面對(duì)所有相關(guān)領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。因此，為了適應(yīng)多企業(yè)合作下產(chǎn)品開(kāi)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(jì)利益相連的多企業(yè)合作聯(lián)盟，才能實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)整體實(shí)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(gòu)、庫(kù)存 、計(jì)劃、生產(chǎn)制造、質(zhì)量控制、運(yùn)輸、分銷(xiāo)、服務(wù)與維護(hù)等）的需要。

　　三維CAD技術(shù)能夠幫助企業(yè)解決上述問(wèn)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(shí)感照片，提供市場(chǎng)部門(mén)、客戶(hù)、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(mén) 進(jìn)行數(shù)控加工編程；可以提供給專(zhuān)用程序進(jìn)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(mǎn)足產(chǎn)品供應(yīng)鏈上所有環(huán)節(jié)需要，實(shí)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(jì)功能，而且具有裝配設(shè)計(jì)、圖紙?jiān)O(shè)計(jì)功能 及與設(shè)計(jì)相關(guān)部分如標(biāo)準(zhǔn)件及各種專(zhuān)用零件庫(kù)。借助計(jì)算機(jī)完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(yàn)、物性計(jì)算等等，以保證制造實(shí)施可行性，利用三 維CAD/CAM技術(shù)，可以降低產(chǎn)品開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)成功率。同時(shí)與Internet技術(shù)配合使用，進(jìn)行設(shè)計(jì)過(guò)程的協(xié)同。

　　我國(guó)中小企業(yè)利用機(jī)制靈活、負(fù)擔(dān)輕、行業(yè)好的優(yōu)勢(shì)，大力進(jìn)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(kāi)發(fā)模式，增強(qiáng)產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力， 必然在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，保持旺盛的活力。

　　四、結(jié)論

　　從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展觀點(diǎn)看，三維CAD技術(shù)必然會(huì)替代二維CAD繪圖。隨著微機(jī)性能價(jià)格比不斷提高，CAD/CAM技術(shù)的日趨成熟，微機(jī)平臺(tái)三維CAD軟件呈迅猛發(fā)展之勢(shì)。廣州紅地公司不失時(shí)機(jī)推出我國(guó)自主版權(quán)微機(jī)平臺(tái)商品化三維CAD軟件-“金銀花”MDA系統(tǒng)，特別是MDA2000版符合當(dāng)今微機(jī)平臺(tái)CAD軟件的發(fā)展趨勢(shì)，必然在我國(guó)企業(yè)技術(shù)改造、產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)中發(fā)揮重要作用。