计算机辅助技术应用的探讨

   摘 要:CAD/CAE/CAM技术的迅速发展正推动着制造业从产品设计制造到技术管理一系列深刻、全面、具有深远意义的变革。ＣＡＤ不仅仅是"甩图板"已渐渐为人们所认识。本文从实用的角度讨论了计算机辅助技术（ＣＡＸ）深化应用中的诸如企业规划，软件选型、人员培训、应用推广等问题，对ＣＡＤ／ＣＡＭ软件选型的方法和步骤作了重点介绍，力求具有实用性、先进性、科学性。
　关键词: CAD CAM CAX 应用
[ summary]: quick development that CAD/ CAE/ CAM technique is pushing the manufacturing industry from the product to design to make technocracy a series deep, completely, have the replacing of profound meaning.ＣＡ the Ｄ is not only and only is" jilt the drawing board" already and gradually know for people. This text discussed the calculator to lend support to the deep of technique( ＣＡＸ ) to apply the inside such as the business enterprise to program from the practical angle, and the software choose the type, personnel the training, application expansion etc. the problem, method towards ＣＡＤ / ＣＡＭ software chose type made the point introduction with step, and try hard for to have the function, advanced, science.
Keywords: CAD CAM CAX application
一． 前言
　　随着计算机技术的迅速普及，计算机的应用已渗透到人们生产、生活的各个领域，CAD--计算机辅助设计、　CAPP--计算机辅助工艺过程管理、CAM--计算机辅助制造、CAQ--计算机辅助质量管理统称为ＣＡＸ即计算机辅助技术，已为广大工程技术人员所熟悉，CAX的应用水平不仅是衡量企业产品开发、设计、制造能力和技术先进性的重要标志，更进一步影响着企业在激烈的市场竞争中的生存空间和发展潜力。
　　对于许多企业和工程技术人员而言，CAX早已不是"旧时玉谢堂前燕",CG---计算机辅助绘图的应用已深入人心，CG所实现的"甩图板"固然是推动计算机辅助技术在工程技术开发领域应用所迈出的一步，但同时应当看到相对于真正意义上的产品CAD--CAD/CAE/CAM全面集成，AM--敏捷制造和CE---并行工程而言，无论在技术含量上，还是在预期经济效益上这都只是第一步。因而，三维建模，智能化CAD以及PDMS---产品数据管理系统，乃至全系统集成等CAD的推进深入工作又站在一个全新的起跑线上，重新面临着整体规划、软件选型、人员培训、应用推广等问题．
二、企业级"CAX"应用整体规划
凡事预则立，不预则废。CAX应用亦然。首要重点就是企业级的整体规划，具体而言，包括时间、空间两个方面。
在时间范畴上，企业CAX的应用、深化作为一项系统工程，决不能一哄而上、一蹴而就的，所以从实施之初就应当立足生产实际，结合企业发展大计，制定长期战略，长计划短安排，从CAD。CAM、PDM等系统的初步建立，逐步完善，到全面集成系统管理，步步为营，并依据各阶段计划落实情况和企业发展变化对计划进行适当的修正。
在空间范畴上，由于产品设计开发部门、工艺设计部门乃至车间级工艺人员都是CAX企业应用的主体，故整体规划工作必须立足现实情况，针对不同层次的应用部门，人员定位作出不同规划。例如：设计开发部门考虑配备高、中端CAD/CAM集成系统（三维造型、有限元分析）；工艺部门、车间级CAD/CAM则可配备完整2D功能，简单3D功能（装配、自动编程）；若只允许检索、查阅，甚至可以只配备模型图档浏览工具，但应当特别指出两点：
1.各部门系统间数据、档案应确定交换通畅，各系统无虚连接；
2.不论高、中、低端系统，也不论开发级规划、车间级安排都应预先考虑对将来的入企业产品数据管理系统PDM的轨道是否会产生副面效应。
这里可举软件系统组合范例如下：
　　１、某模具厂，开发部门采用UG为CAD、CAM高端、SolidEdge为CAD中端；工艺部门以SolidEdge Origin 3D为CAX平台，MasterCAM为CAM中端；车间级人员仅允许查阅，故采用SolidEdge Origin+Viewer；

　　２、企业长期使用AutoCAD，规划设计部门以MDT为开发平台，工艺部门则采用AutoCAD/AutoCAD LT，车间工艺员采用AutoCAD LT/Viewer。
　　三、软件选型
　　随着计算机软硬件技术的突飞猛进和CAX市场日益扩大，基于各种运行平台、技术核心，定位于不同性能价位的CAD、CAM软件百花齐放，性能及易用性更是长江后浪推前浪，令人眼花缭乱。对于以经济效益为核心的企业而言，只有最适合于自身产品开发的软件才是最有价值的，因此，选型必须立足于自身产品，离开这一基本点，任软件技术先进，功能强大，终将沦为"鸡肋"。通常，CAD、CAM软件的选型分以下几个步骤：
　　3.1.立足产品，需求定位
　　对软件的选型应切合实际，根据自身产品的特点、复杂程度、企业内部设备来明确需求定位，才不至于迷失于众多CAD/CAM厂商的宣扬中。例如对于一家电产品厂而言，其CAX系统只要定位于产品设计，则它需要的是一个较强造型能力、装配功能完善，工程出图快捷的CAD系统，通常还应具备从顶向下的设计功能；对于产品呈系列化、改型频繁的企业而言，对CAD系统的迫切要求则首先是具备强大参数化功能，甚至要求装配 的参数化，此外，造型（Modeling）--装配（Assembly）--绘图（Drafting）的全相关也是一个重点；对于注塑模生产厂家而言，模具型腔常有复杂曲面，且企业自行拥有数控铣床或加工中心，则在配备具有优良曲面操作能力和模具增强功能的三维CAD的同时，还须引入较强NC（数控）编程能力的CAD软件，对于复杂注塑件，模具设计中流动分析常不可避免，这就要考虑Moldflow或C-Mold等CAE系统，当然，一个CAD/CAM/CAE一体的高端系统也可能是理想之选；又如某些企业产品在钣金，管路上有所侧重，他们对CAX的要求又迥然不同。
因而，任何一个CAD系统都不是全能的，针对不同产品和不同企业，不同单位要求不同，软件选型考察侧重点必然不同，因此，具体选型开始务必立足产品，明确：什么样的系统才是本单位所期待的--即需求定位。
　　3..2广泛考察，多方研究
　　确定需求后，应对整个CAX市场做一全面调查，对软件功能、技术优势、厂商资历等进行广泛了解，在今天这样一个信息时代，Internet盛极一时，这项工作不过是举手之劳，可以查询CAX软件供应商、代理商站点来了解软件资料、厂商概况、下载Demo演示信息，也可以上中立专业测试公司站点，查询软件评价报告，比较测评表，还可以登录专业院校、研究机构、行业协会CAD方面BBS、聊天室,看看天南海北的用户对各种CAX软件的正面推崇、反面批驳，乃至唇枪舌战的辩论，虽有可能失之偏颇，却往往一针见血，切中要害，让你了解到厂商提供资料以外的另外一面。当然，正面接触软件代理商以获取书面资料、软件演示版或技术人员现场介绍，都有助于对有关软件的认识。除此外，咨询专业人士、考察软件用户、参观兄弟企业均对选型大有裨益。
　　由于选型之初已明确要求，经广泛考察、多方研究后，即可初步拟订几种基本方案，通常这些方案在价位、技术优势或运行环境上有所区别，但对企业需求均有可能较好满足。
　　通常，许多企业倾向的主流软件有：
　　流动分析CAE：Moldflow、C-mold等；
　　低端CAD：AutoCAD KMCAD CAXA电子图板等；
　　中端CAD：MasterCAM、Cimatron、Powermill、SurfCAM等；
　　中端三维CAD： SolidEdge、Solidworks、Autodesk Mechanical Desktop等；
　　CAX集成化系统：ProEngineer、Unigraphics、I_DEAS等模块化集成。
　3.3.现场测试 最终定型
　　针对基本方案的进一步筛选，不仅应大处着眼，更应细处着手。典型的做法是邀请软件代理商到企业做现场测评，对各种方案的软件功能进行详细比较，以企业典型产品和复杂产品为案例，重点考虑以下因素：
　a、技术功能指标：造型核心，组件技术，二维功能，三维功能，装配功能等；
　b、用户界面指标：任何软件的考评中，用户界面都是一个重要指标，因为所有软件的使用主体均为人，所以易用性不言而喻不可或缺；
　c、开放扩展功能：文件转换接口、二次开发能力、本地化国标化程度，此外丰富的三方支援常对软件后继扩展有重要影响；
　d、价格定位--性能价格比；
　e、服务水平：培训、技术支持、版本更新、疑难解答，包含软件商的发展能力。
　　通过综合评价，软件最终定型。
　四、人员培训
　　人才是企业的秘密武器，企业间的竞争，实质上人才的竞争。同样CAD/CAM系统的运用，人才是关键，只有具有高度事业心和相当技术素质的人才，才能把ＣＡＸ系统的性能充分发挥出来，为企业创造效益。
　　CAX技术是集计算机科学和工程学科相结合的综合性学科，因此，该系统应用人员也应是具有计算机应用和工程专业知识相结合的综合性人才，只有重视人才的培训和知识更新，才能更好地适应日益发展的ＣＡＸ技术的需要。人员培训应由企业、软件代理商、高等院校及科研院所等单位来承担。