企业内CAD应用现状及CAD软件分析
一、企业内存在的CAD问题
如果让我们调查一下国内企业中CAD的应用,会得出如下结论,很多所谓CAD应用很好的企业,也只是做到用手工出图转变为计算机出图的现状,当然计算机出图是有很多优点的,漂亮、规范、修改容易、存档方便等。但是如果我们只是停留在这个阶段,就失去了CAD的作用,因为CAD是辅助设计,不是辅助绘图。既然是设计就不但想到产品的机械模型,还应想到产品的结构分析、运动机构分析和生产加工处理等,只有这样才能真正发挥CAD的作用。如果真正做到这一点,单凭二维设计是不够的,虽然传统的制图方法是通过二维视图来描述三维实体,但这种描述做不到进一步的结构分析、运动机构分析和数控加工,不能真正做到生产的自动化,更有甚者,二维视图的描述经常出现二意性和理解错误,因为人们只是按着一些规定在想象三维的模样,限于这种描述方法的缺陷,必须找到更先进的、更合理的三维设计手段,使CAD、CAM、CAE以及PDM容为一体。当然这个目标要有一个过程,但现在我们必须明确。
其实,很早就有了先进的解决办法,那就是采用在图形工作站上使用三维CAD软件,只所以采用工作站是因为当时的微机还不能胜任这项工作,也确实有很多企业看到这种先机,于是不论系统是多么昂贵,不惜血本买进大量的工作站系统,事隔几年,一些企业叫苦不迭,因为血本并未带回效益。但回过头来看,我们发现,这种思想是对的,只是这个想法未变成现实,因为买来的工作站系统在闲置,一个静止的机器怎能去创造效益呢?
揪其原因有很多,但最主要的原因是工作站上的系统软件和CAD软件使用起来太复杂,并不能使每个设计人员都能掌握,因此,一旦熟悉操作、使用的(经过培训)技术人员流失,系统马上进入瘫痪,再培养人员是几年以后的事情,转眼到了系统该更新的时候了。是否是我们的设计人员水平低呢?不是,我们的设计水平是够的,是我们的CAD系统太复杂了,不可能在有限的时间内让技术人员既精通本专业,又精通另外的计算机专业。所以必须使系统软件和CAD软件的使用更简单更容易,只有这样CAD才能真正得到普及,这也是CAD产业发展、普及的一个方面。有很多CAD厂商确实看到了这一点,也是这么做的,比如Solidworks软件就是一个很好的例子。
二、企业面临的新问题
确实,现在企业有了新的契机,因为现在的计算机系统不用昂贵的工作站做平台,用很便宜的微机平台就可以达到目的,而微机平台上的操作系统软件正在标准化、既采用操作简单的WINDOWS,上面的CAD三维软件功能与工作站上的软件功能相当,但使用却简单的多,相对而言三维CAD软件的价格也便宜的多,企业不用动用很多的资金就可以实现自己的梦想了,所以真正的三维CAD时代已经来临。但是企业也要吸取前车之鉴。不要重蹈覆辙。那末,现在企业要注意的问题是什么呢?
其一、选择合适的硬件平台。这视企业的需要而定,要看具体情况,很多企业总是向高起点看,当然长远打算是对的,但计算机硬件发展很快,两三年就是一个飞跃,向现在的一些企业那样,买昂贵的工作站,未等使用已经淘汰,就大可不必。莫如选择微机平台,因为微机的价格是那么便宜,功能又可以达到或接近工作站的水平,即使很快淘汰也会很快收回成本。
其二、选择合适的软件平台。现在软件平台基本有两种,既UNIX和WINDOWS,在几年前,一些CAD软件必需选择UNIX,因为只有UNIX才是32位操作系统,才能发挥CAD软件的作用,另外很多工作站也配合UNIX设置硬件也是一个原因,现在WINDOWS 9X/NT已经是成熟的32位操作系统,从功能和用户群来看,选择WINDOWS操作系统已经是一个必然,因为WINDOWS是那么普及,基本人人都会操作,使用又简单方便,价格合理,功能强大,基于其上的应用软件数量也非常多、价格也便宜的多,不象几年前一些应用软件必须依赖UNIX,所以选择WINDOWS平台是正确的。
其三、选择合适的三维CAD软件,这仍然是一个挑战,也是企业最需要认真思考的问题,因为您要考虑CAD软件的价格是否可以承受、功能是否够用、使用是否方便,开放性是否好,以便应用起来、系统集成是否可行或方便。
鉴于上面三个问题,因此企业现在面临最关键的问题就是怎样选择一个合适的三维CAD支撑软件。下文就这个问题做一些介绍。
三、当今著名的三维CAD软件
目前,微机平台上的三维CAD软件已经成熟,在我国CAD市场上比较流行的三维CAD软件有SolidWorks公司的SolidWorks、Autodesk公司的AMD、EDS公司的UG、PTC公司的Pro/E、SDRC公司的IDEAS、这些软件在功能上都是比较出色的,其实现在还未进入中国市场的Intergraph公司的SolidEdge、3D/Eye公司的Trispectives软件功能也是很强的.但就价位来讲SolidWorks、AMD、 SolidEdge、Trispectives是中低档价位的软件产品,而UG 、Pro/E、IDEAS都属高中档的价位产品.就使用的简单、容易而言当属SolidWorks,其次是SolidEdge。
四、CAD软件功能分析
下面只选择具有代表性的产品就一些具体的数据进行一下比较,这里只对功能不相同的功能进行比较,都具有的功能略过,供有关企业参考。
| 序号 | 功能 | SolidWorks | SolidEdge | AMD |
| 1 | 使用界面 | 完全Windows使用界面 | 完全Windows使用界面 | 不完全Windows使用界面 |
| 2 | 学习操作时间 | 3-7天 | 3-7天 | 3-6月 |
| 3 | 数据接口能力 | 数据接口能力强,几乎支持所有通用的数据格式. | 比较差,无IGESG STEP | 数据接口能力可以,能支持大部分通用的数据格式. |
| 4 | 数据文件大小比例 | 1 | 2 | 5 |
| 5 | 语言接口能力 | VB、 VC++ | VB、VC++ | AUTO Lisp、AMD专用MAPI/C |
| 6 | 辅助绘图特性 | 智慧导向绘图模式 | 智慧导向绘图模式 | 靠使用者自己决定 |
| 7 | 爆炸图功能 | 有 | 无 | 有 |
| 8 | 字体支持 | 支持通用的字体,与其它软件交换数据资料无问题。 | 支持通用的字体,与其它软件交换数据资料无问题。 | 不支持通用的字体,使用自己的专用字体,与其它软件交换数据资料有问题 |
| 9 | 指令层次 | 1层 | 1层 | 多层 |
| 10 | 显示处理实体模型速度 | 快 | 快 | 慢 |
| 11 | 软件三维模组 | 整体式 | 整体式 | 拼凑式 |
| 12 | 集成性 | 可以与世界上最好的CAE、CAM、PDM软件产品做无缝集成。 | 可以与世界上最好的CAE、CAM、PDM软件产品做无缝集成。 | 还未与世界上最好的CAE、CAM、PDM软件产品做无缝集成。 |
| 13 | 功能表 | 简单 | 复杂 | 非常复杂 |
| 14 | 内寸配置 | 建议32M,运行良好。 | 建议64M,运行一般。 | 建议32M,运行较慢。 |
| 15 | 特征管理 | 有,且可以进行编辑修改。 | 无 | 无 |
| 16 | 尺寸驱动或设计界面 | 尺寸驱动或参变数使用设计界面 | 尺寸驱动 | 尺寸驱动或参数使用设计界面 |
| 17 | 已经做到无缝集成的软件 | PhotoWorks, DADS, SurfWorks, MasterWorks, CosWorks, SmarWorks | Mastercam, camax, ANSYS, Cosmos | AutoFEA, Dynamic Designer, WorkCenter |
表2 低价位软件SolidWorks与高价位软件Pro/E IDEAS功能比较
| 序号 | 功能比较 | SolidWorks | Pro/E | IDEAS |
| 1 | 系统历史 | 第四代三维CAD系统 | 第三代三维CAD系统 | 第三代三维CAD系统 |
| 2 | 操作性 | 完全WINDOWS图形操作界面,操作简单、易学易用. | 封闭的命令行,多层复杂指令,难学又难用. | 位图式多层次指令,尚可学但不方便. |
| 3 | 软件处理模式 | 参数式实体模型计算核心,参变数式使用界面,也可以选择全参数模式. | 完全参数式设计,但必须先标全部尺寸. | 变数式模型计算核心,参变数式设计,技术未完全成熟. |
| 4 | 辅助绘图特性 | 智慧导向绘图模式 | 无,完全靠使用者自己判断. | 智慧导向绘图模式 |
| 5 | 轮廓产生 | 可以在三维空间中绘制. | 限制在二维平面. | 限制在二维平面. |
| 6 | 绘图流程 | 可以由特征管理员记录设计流程,并可以进行特征设计变动管理. | 无,由使用者自己记忆. | 无,由使用者自己记忆. |
| 7 | 数据文件交换 | 具有良好的CAD/CAM数据文件交换性,IGES曲面可以使用插入Cut,Boss,Thicken等功能,二维完全支援DXF和DWG. | 具有一般的CAD/CAM数据文件交换性, 二维仅支援DXF和DWG. | 具有一般的CAD/CAM数据文件交换性. |
| 8 | 造型功能 | 具有良好的产品造型功能. | 只能做一般的阴影. | 只能做一般的阴影. |
| 9 | 中文应用 | 完全中文版,可以使用WINDOWS的中文字型. | 无 | 无 |
| 10 | Drag&Drop | 有 | 无 | 无 |
| 11 | OLE 2.0 | 有 | 无 | 无 |
| 12 | 语言接口 | 可以用VB,VC++轻易开发应用程序. | 专用的程序语言,难学难懂,不易做二次开发 | 专用的程序语言,难学难懂,不易做二次开发. |
| 13 | 培训时间 | 3-7天 | 3-6月 | 2-3月 |
| 14 | 硬件需求 | 低 | 中 | 中 |
| 15 | 软件价格 | 6万左右 | 20万左右 | 20万左右 |
| 16 | 画图速度 | 1单位 | 2.5单位 | 5单位 |
| 17 | 文件大小 | 1单位 | 3单位 | 4单位 |
| 18 | 指令层次 | 1层 | 9层 | 6层 |
| 19 | 动态预视 | 有 | 无 | 无 |
| 20 | 集成性 | 好,可以做到无缝集成. | 集成性差. | 集成性差. |
| 21 | 未来性 | 多项国际级杂志评价为1996-2006年度的三维CAD系统明星产品. | 三维CAD系统末代产品. | 三维CAD系统末代产品. |
五、结论
现在,计算机文化热潮已经兴起,微机的普及是一个必然趋势,微机上三维CAD必将流行,所以CAD技术是最关键的,因为CAD关系到CAE、CAM、 PDM多个环节,所以选择一个好的三维CAD软件平台是最关键的.虽然我们喜欢Pro/E稳定的模型与有效的计算资源运用,喜欢SolidEdge的容易使用,喜欢AMD的爆炸图与零件表,喜欢Trispective的快速涂彩,更喜欢具有上述全部优点的SolidWorks,但我们只能有一个选择.至于具体操作和怎样选择CAD产品还要结合各企业的具体情况,我想各企业会有一个正确的答案.
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