CATIA V5及其在轿车数字化工程中的应用

    1988年12月，美国国防部防御分析研究所（IDA：Institute for Defense Analysis）发表了非常著名的IDA/R388研究报告，第一次提出了“并行工程CE”的概念。并行工程（CE：Concurrent Engineering）又称同步工程或同期工程，是集成地、并行地设计产品及其相关过程（包括制造过程和支持过程）的系统方法，它的实质是在产品的设计阶段就充分地预报该产品在制造、装配、销售、使用、售后服务以及报废、回收等环节中的“表现”，发现可能存在的问题，及时地进行修改与优化。并行工程的目的是减少产品开发中的弯路与反复，缩短产品的开发周期，甚至做到产品开发一次成功。实践证明：并行工程能够缩短产品开发周期40%～60%，减少工程变更次数50%以上，降低产品成本30%～40%。

    一些著名企业通过并行工程的实施取得了显著效益，其中最著名的是美国波音公司在波音777大型民用喷气式客机的研制中，采用CATIA和ENOVIA软件系统，运用了CIMS和CE技术，在企业南北地理分布51英里的区域内，由230多个研制小组（Team）形成了群组协同工作，产品全部进行了数字定义，建立了电子样机，除起落架舱外，成为世界上第一架无物理原型样机而一次成功飞上蓝天的喷气客机，也是世界航空发展史上最高水平的“无图纸”飞机。

    CATIA V5所提供的多模型链接的工作环境及混合建模方式，使得并行工程设计模式不再是崭新的概念。它通过多模型相关联（MML：Multi-Model Link）技术，把一个项目中的所有成员的信息连接起来，下游设计结果可方便地作为上游的参考；同时，上游设计者对设计的修改能直接影响到下游工作的更新；在允许的条件下，每个人都可以访问到项目组成员的最新设计结果。MML技术使得这个设计过程成为一个上下关联设计的过程，即Design-in-Context。总体设计部门只要将基本的结构尺寸及空间预留发放出去，各分系统的人员便可开始工作，既可协同工作，又不互相牵连，实现真正意义上的并行工程设计。

 图十五  基于CATIA V5轿车数字化工程

    六、  结束语

    本文论述了虚拟制造、轿车数字化工程等的基本内涵，并结合CATIA V5系统的技术特点，讨论了轿车设计、开发和制造全生命周期中CATIA V5的具体应用，包括数字轿车设计、数字轿车开发、虚拟加工和虚拟生产等。由此可以深刻体会到CATIA V5已不仅仅是一个简单的辅助设计工具，早已远远超过了在屏幕上定义产品的阶段，它所提供的先进建模与仿真技术，为现代轿车的设计、开发和制造的建立了一个相当完善的软件系统支撑环境，加快了新车型的开发速度和增强了其对市场的快速响应能力，无疑会给制造企业带来更加强大的竞争力。

    参考文献
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