CAD演义

CAD技术发展历程概览   
温 故 知 新 更 上 层 楼 （一）  
计算机世界报  
    在CAD软件发展初期，CAD的含义仅仅是图板的替代品，即：意指ComputerAidedDrawing(orDrafting)而非现在我们经常讨论的CAD(ComputerAidedDesign)所包含的全部内容。CAD技术以二维绘图为主要目标的算法一直持续到70年代末期，以后作为CAD技术的一个分支而相对单独、平稳地发展。早期应用较为广泛的是CADAM软件，近十年来占据绘图市场主导地位的是Autodesk公司的AutoCAD软件。在今天中国的CAD用户特别是初期CAD用户中，二维绘图仍然占有相当大的比重。
  
    1.第一次CAD技术革命──贵族化的曲面造型系统
  
    60年代出现的三维CAD系统只是极为简单的线框式系统。这种初期的线框造型系统只能表达基本的几何信息，不能有效表达几何数据间的拓扑关系。由于缺乏形体的表面信息，CAM及CAE均无法实现。
    进入70年代，正值飞机和汽车工业的蓬勃发展时期。此间飞机及汽车制造中遇到了大量的自由曲面问题，当时只能采用多截面视图、特征纬线的方式来近似表达所设计的自由曲面。由于三视图方法表达的不完整性，经常发生设计完成后，制作出来的样品与设计者所想象的有很大差异甚至完全不同的情况。设计者对自己设计的曲面形状能否满足要求也无法保证，所以还经常按比例制作油泥模型，作为设计评审或方案比较的依据。既慢且繁的制作过程大大拖延产了产品的研发时间，要求更新设计手段的呼声越来越高。
    此时法国人提出了贝赛尔算法，使得人们在用计算机处理曲线及曲面问题时变得可以操作，同时也使得法国的达索飞机制造公司的开发者们，能在二维绘图系统CADAM的基础上，开发出以表面模型为特点的自由曲面建模方法，推出了三维曲面造型系统CATIA。它的出现，标志着计算机辅助设计技术从单纯模仿工程图纸的三视图模式中解放出来，首次实现以计算机完整描述产品零件的主要信息，同时也使得CAM技术的开发有了现实的基础。曲面造型系统CATIA为人类带来了第一次CAD技术革命，改变了以往只能借助油泥模型来近似准确表达曲面的落后的工作方式。
    此时的CAD技术价格极其昂贵(也许还有人记得，曾几何时，在国内租用一套CATIA的年租金即需15～20万美元)，而且软件商品化程度低，开发者本身就是CAD大用户，彼此之间技术保密。只有少数几家受到国家财政支持的军火商，在70年代冷战时期才有条件独立开发或依托某厂商发展CAD技术。例如：
    CADAM由美国洛克希德(Lochheed)公司支持
    CALMA由美国通用电气(GE)公司开发
    CV由美国波音(Boeing)公司支持
    IDEAS由美国国家航空及宇航局(NASA)支持
    UG由美国麦道(MD)公司开发
    CATIA由法国达索(Dassault)公司开发
    这时的CAD技术主要应用在军用工业。但受此项技术的吸引，一些民用主干工业，如汽车业的巨人也开始摸索开发一些曲面系统为自己服务，如：
    大众汽车公司SURF
    福特汽车公司PDGS
    雷诺汽车公司EUCLID
    另外还有丰田、通用汽车公司等都开发了自己的CAD系统。由于无军方支持，开发经费及经验不足，其开发出来的软件商品化程度都较军方支持的系统要低，功能覆盖面和软件水平亦相差较大。
    曲面造型系统带来的技术革新，使汽车开发手段比旧的模式有了质的飞跃，新车型开发速度也大幅度提高，许多车型的开发周期由原来的6年缩短到只需约3年。CAD技术给使用者带来了巨大的好处及颇丰的收益，汽车工业开始大量采用CAD技术。80年代初，几乎全世界所有的汽车工业和航空工业都购买过相当数量的CATIA，其结果是CATIA跃居制造业CAD软件榜首，并且保持了许多年。最近几年，从造型理论上来说，CATIA并没有突破性的进展，CAD技术本身已相对落后。达索公司公布的96年营业额只有2.68亿美元，这并不足以使其稳据世界排名第二的位置。但其庞大用户群的巨大惯性以及由IBM提供的约3亿美元的强有力系统集成支持，使得它依然排在CAD行业前列。
  
    2.第二次CAD技术革命──生不逢时的实体造型技术
  
    80年代初，CAD系统价格依然令一般企业望而却步，这使得CAD技术无法拥有更广阔的市场。为使自己的产品更具特色，在有限的市场中获得更大的市场份额，以CV、SDRC、UG为代表的系统开始朝各自的发展方向前进。70年代末到80年代初，由于计算机技术的大跨步前进，CAE、CAM技术也开始有了较大发展。SDRC公司在当时星球大战计划的背景下，由美国宇航局支持及合作，开发出了许多专用分析模块，用以降低巨大的太空实验费用，同时在CAD技术方面也进行了许多开拓；UG则着重在曲面技术的基础上发展CAM技术，用以满足麦道飞机零部件的加工需求；CV和CALMA则将主要精力都放在CAD市场份额的争夺上。
    有了表面模型，CAM的问题可以基本解决。但由于表面模型技术只能表达形体的表面信息，难以准确表达零件的其它特性，如质量、重心、惯性矩等，对CAE十分不利，最大的问题在于分析的前处理特别困难。基于对于CAD/CAE一体化技术发展的探索，SDRC公司于1979年发布了世界上第一个完全基于实体造型技术的大型CAD/CAE软件──IDEAS。由于实体造型技术能够精确表达零件的全部属性，在理论上有助于统一CAD、CAE、CAM的模型表达，给设计带来了惊人的方便性。它代表着未来CAD技术的发展方向。基于这样的共识，各软件纷纷仿效。一时间，实体造型技术呼声满天下。可以说，实体造型技术的普及应用标志CAD发展史上的第二次技术革命。
    但是新技术的发展往往是曲折和不平衡的。实体造型技术既带来了算法的改进和未来发展的希望，也带来了数据计算量的极度膨胀。在当时的硬件条件下，实体造型的计算及显示速度很慢，在实际应用中做设计显得比较勉强。由于以实体模型为前提的CAE本来就属于较高层次技术，普及面较窄，反映还不强烈；另外，在算法和系统效率的矛盾面前，许多赞成实体造型技术的公司并没有下大力量去开发它，而是转去攻克相对容易实现的表面模型技术。各公司的技术取向再度分道扬镳。实体造型技术也就此没能迅速在整个行业全面推广开。推动了此次技术革命的SDRC公司与幸运之神擦肩而过，失去了一次大飞跃的机会。在以后的10年里，随着硬件性能的提高，实体造型技术又逐渐为众多CAD系统所采用。
    在这段矛盾碰撞、技术起伏跌宕时期，CV公司最先在曲面算法上取得突破，计算速度提高较大。由于CV提出了集成各种软件，为企业提供全方位解决方案的思路，并采取了将软件的运行平台向价格较低的小型机转移等有利措施，一跃成为CAD领域的领导者，市场份额上升到第1位，兼并了CALMA公司，实力迅速膨胀。
   3.第三次CAD技术革命——一鸣惊人的参数化技术
  
    正当CV公司业绩蒸蒸日上以及实体造型技术逐渐普及之时，CAD技术的研究又有了重大进展。如果说在此之前的造型技术都属于无约束自由造型的话，进入80年代中期，CV公司内部以高级副总裁为首的一批人提出了一种比无约束自由造型更新颍、更好的算法──参数化实体造型方法。从算法上来说，这是一种很好的设想。它主要的特点是：基于特征、全尺寸约束、全数据相关、尺寸驱动设计修改。当时的参数化技术方案还处于一种发展的初级阶段，很多技术难点有待于攻克。是否马上投资发展这项技术呢？CV内部展开了激烈的争论。由于参数化技术核心算法与以往的系统有本质差别，若采用参数化技术，必须将全部软件重新改写，投资及开发工作量必然很大。当时CAD技术主要应用在航空和汽车工业，这些工业中自由曲面的需求量非常大，参数化技术还不能提供解决自由曲面的有效工具(如实体曲面问题等)，更何况当时CV的软件在市场上几乎呈供不应求之势，于是，CV公司内部否决了参数化技术方案。
    策划参数化技术的这些人在新思想无法实现时，集体离开了CV公司，另成立了一个参数技术公司(ParametricTechnologyCorp.)，开始研制命名为Pro/E的参数化软件。早期的Pro/E软件性能很低，只能完成简单的工作，但由于第一次实现了尺寸驱动零件设计修改，使人们看到了它今后将给设计者带来的方便性。
    80年代末，计算机技术迅猛发展，硬件成本大幅度下降，CAD技术的硬件平台成本从二十几万美元一下子降到只需几万美元。一个更加广阔的CAD市场完全展开，很多中小型企业也开始有能力使用CAD技术。由于他们设计的工作量并不大，零件形状也不复杂，更重要的是他们无钱投资大型高档软件，因此他们很自然地把目光投向了中低档的Pro/E软件。了解CAD市场的人都知道，它的分布几乎呈金字塔型。在高端的三维系统与低端的二维绘图软件之间事实上存在一个非常大的中档市场。PTC在起家之初即以瞄准这个充满潜力的市场，在旧时王榭堂前燕尚未来得及飞入寻常百姓家之时，迎合众多的中小企业上CAD的需求，一举进入了这块市场，获得了巨大的成功。进入90年代，参数化技术变得比较成熟起来，充分体现出其在许多通用件、零部件设计上存在的简便易行的优势。踌躇满志的PTC先行挤占低端的AutoCAD市场，致使在几乎所有的CAD公司营业额都呈上升趋势的情况下，Autodesk公司营业额却增长缓慢，市场排名连续下挫；继而PTC又试图进入高端CAD市场，与CATIA、IDEAS、CV、UG等群雄逐鹿，一直打算进入汽车及飞机制造业市场。目前，PTC在CAD市场份额排名上已名列前茅。可以认为，参数化技术的应用主导了CAD发展史上的第三次技术革命。
  
    4.第四次CAD技术革命─更上层楼的变量化技术
  
    参数化技术的成功应用，使得它在90年前后几乎成为CAD业界的标准，许多软件厂商纷纷起步追赶。但是技术理论上的认可并非意味着实践上的可行性。由于CATIA、CV、UG、EUCLID都在原来的非参数化模型基础上开发或集成了许多其它应用，包括CAM、PIPING和CAE接口等，在CAD方面也做了许多应用模块开发。重新开发一套完全参数化的造型系统困难很大，因为这样做意味着必须将软件全部重新改写，何况他们在参数化技术上并没有完全解决好所有问题。因此他们采用的参数化系统基本上都是在原有模型技术的基础上进行局部、小块的修补。考虑到这种参数化化的不完整性以及需要很长时间的过渡时期，CV、CATIA、UG在推出自己的参数化技术以后，均宣传自己是采用复合建模技术，并强调复合建模技术的优越性。这种把线框模型、曲面模型及实体模型叠加在一起的复合建模技术，并非完全基于实体，只是主模型技术的雏形，难以全面应用参数化技术。由于参数化技术和非参数化技术内核本质不同，用参数化技术造型后进入非参数化系统还要进行内部转换，才能被系统接受，而大量的转换极易导致数据丢失或其它不利条件。这样的系统由于其在参数化技术上和非参数化技术上均不具备优势，系统整体竞争力自然不高，只能依靠某些实用性模块上的特殊能力来增强竞争力。可是30年的CAD软件技术发展也给了我们这样一点启示：决定软件先进性及生命力的主要因素是软件基础技术，而并非特定的应用技术。90年以前的SDRC公司已经摸索了几年参数化技术，当时也面临同样的抉择：要么它同样采用逐步修补方式，继续将其IDEAS软件参数化下去，这样做风险小但必然导致产品的综合竞争力不高；但是否一定要走参数化这华山一条路呢？积数年对参数化技术的研究经验以及对工程设计过程的深刻理解，SDRC的开发人员发现了参数化技术尚有许多不足之处。首先，全尺寸约束这一硬性规定就干扰和制约着设计者创造力及想象力的发挥。
    全尺寸约束，即设计者在设计初期及全过程中，必须将形状和尺寸联合起来考虑，并且通过尺寸约束来控制形状，通过尺寸的改变来驱动形状的改变，一切以尺寸(即所谓的参数)为出发点。一旦所设计的零件形状过于复杂时，面对满屏幕的尺寸，如何改变这些尺寸以达到所需要的形状就很不直观；再者，如在设计中关键形体的拓扑关系发生改变，失去了某些约束的几何特征也会造成系统数据混乱。实事上，全约束是对设计者的一种硬性规定。一定要全约束吗？一定要以尺寸为设计的先决条件吗？欠约束能否将设计正确进行下去？沿着这个思路，在对现有各种造型技术进行了充分地分析和比较以后，一个更新颖大胆的设想产生了。SDRC的开发人员以参数化技术为蓝本，提出了一种比参数化技术更为先进的实体造型技术──变量化技术，作为今后的开发方向。SDRC的决策者们权衡利弊，同意了这个方案，决定在公司效益正好之时，抓住机遇，从根本上解决问题，否则日后落后无疑。于是，从1990至1993年，历经3年时间，投资一亿多美元，将软件全部重新改写，于1993年推出全新体系结构的IDEASMasterSeries软件。在早期出现的大型CAD软件中，这是唯一一家在90年代将软件彻底重写的厂家。
    众所周知，已知全参数的方程组去顺序求解比较容易。但在欠约束的情况下，其方程联立求解的数学处理和在软件实现上的难度是可想而知的。SDRC攻克了这些难题，并就此形成了一整套独特的变量化造型理论及软件开发方法。在IDEASMasterSeries(以下简称IDEASMS)软件系列中，变量化的理念是按如下步骤一步步实现的：
    IDEASMS1用主模型技术统一数据表达，变量化构画草图；
    IDEASMS2变量化截面整形；
    IDEASMS3变量化方程；
    IDEASMS4变量化扫掠(曲面)；
    IDEASMS5变量化三维特征，VGX；
    IDEASMS6变量化装配，PMI等。
    变量化技术既保持了参数化技术的原有的优点，同时又克服了它的许多不利之处。它的成功应用，为CAD技术的发展提供了更大的空间和机遇。而且SDRC这几年业务的快速增长，也证明了它走的这条当时看起来是充满风险的研发道路是绝对正确的。也许DaraTech的96CAD市场评论是对的：看起来SDRC要飞黄腾达了。事实上，IDEASMS1发布时，SDRC市场排名仅位居第9，而在此以后，SDRC每年的排位都要超越一、两位同行，截止到去年，SDRC的市场排名已上升至第3位。无疑，变量化技术成就了SDRC，也驱动了CAD发展的第四次技术革命。
    以史为鉴，可知兴衰。众多CAD厂商的成败无一不与其技术发展密切相关。温故而知新。CAD技术基础理论的每次重大进展，无一不带动了CAD/CAM/CAE整体技术的提高以及制造手段的更新。技术发展，永无止境。没有一种技术是常青树，CAD技术一直处于不断的发展与探索之中。正是这种此消彼长的互动与交替，造就了今天CAD技术的兴旺与繁荣，促进了工业的高速发展。今天，越来越多的人认识到CAD是一种巨大的生产力，不断加入到用户行列之中。愿CAD技术的发展伴随着人们对它认识及应用水平的提高，日新月异，更上层楼。

近年来汽车工业CAD/CAM/CAE系统选型趋向  
源清 肖文     
IMAG公司  
   
   
    摘要：本文共由三部分组成。（一）以近30年的CAD技术发展史为主线，概述了各个阶段CAD技术的重大进展以及技术特点。（二）介绍当前主流的CAD基础技术理论，并对不同流派的造型技术进行简析及比较。（三）就用户共同关注的CAD/CAM/CAE系统建设问题，介绍汽车工业近年来的选型趋向。
    关键词：线框，曲面，实体，约束，尺寸驱动，约束驱动，参数化，变量化，造型
  
    汽车工业代表着一个国家制造业发展的水平。世界经济大国的经济发展无一不与汽车工业有着极为密切的关系。汽车工业的前一、二名即是全球企业的冠、亚军，似乎能很好地说明这一点。抛开遥远的欧美不谈，我们只需将眼光放在亚洲邻国，日本和韩国都是主要在汽车和电子这两大工业取得飞速发展后，带动了整个国民经济的腾飞。因此，汽车工业对国家的重要性可想而知。作为制造业的中坚，汽车工业一直是CAD/CAM/CAE系统应用的先锋。CAD技术的应用，有效地推动了汽车制造业的前进；汽车业的需求也极大地带动了CAD技术的发展。多年来，汽车业的选型趋向一直是CAD/CAM/CAE技术发展的晴雨表，也是业内人士关注的焦点。因此，重温近几年来汽车业巨子的选型过程，了解他们应用CAD/CAM/CAE技术的现状，无疑会对国内CAD用户的选型决策起到重要的参考作用。
  
    1.汽车业面临的问题
  
    随着汽车产量的大幅度提升和保有量的相对固定，导致竞争加剧，使得每辆汽车的利润大幅度下滑。如何在提高质量的前提下，在产品开发的每一个环节上降低成本，成为汽车制造商孜孜以求的目标。而竞争的加剧，则更要求汽车制造商要更快地将高质量的新车型推向市场。
    汽车制造业是技术密集型和劳动密集型产业。为降低生产成本和减少污染，汽车制造商往往将劳动含量高、技术含量低的配件厂建在海外。因此，协同开发、数据共享又成为了制约产品上市周期的重要因素。进入九十年代以后，CAD技术的应用成本相对于二十多年前来说，已不算太高，而产品开发的成本却在不断上升，其中开发工程师的成本上升的尤为明显。
    因此，基于以上考虑，易学好用、设计/分析/制造一体化的软件一直备受企业的青睐；同时，支撑整个企业产品信息的框架式软件──产品数据管理系统（PDM），也逐渐为众多的汽车制造商所接受。
  
    2.汽车业巨人们如何打算
  
    近几年来，面对居高不下的生产成本和日渐削减的利润，汽车制造商们发现盲目地引进种类繁多的、大量的软件未必能解决企业正在面临的问题。彻底改造研发环境才是真正的出路。于是各大汽车制造商面向整个企业信息系统的改造计划都在紧锣密鼓地蕴酿之中。以下为几个主要的汽车制造商所提出的计划：
    福特： "福特2000年"，C3P项目；
    马自达： "数字改造计划"；
    日产： "业务过程革新"；
    雷诺： "产品设计及生产环境重组"；
    日野： "并行工程计划"等等。
    下面重点以福特汽车公司的软件选型为例，重温这个引起全球业界震动的典型案例。
  
    3.史无前例的软件选型──福特建立C3P体系
  
    1993年，福特汽车公司制定了面向21世纪的"福特2000年"长远发展规划，决定彻底改造自己的计算机应用状况。福特的目标是：一个新车型的开发周期从目前的36个月缩短到18个月乃至12个月；新车开发的后期设计修改减少50%；原型车制造和测试成本减少50%；投资收益提高30%。
    福特希望用一个产品数据管理系统（PDM）把计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工程分析（CAE）、计算机辅助制造（CAM）集成起来，融汇到一个遍布全球的公用数据系统之中，即C3P（CAD/CAM/CAE/PDM）。这是C3P概念在整个业界第一次正式提出。
    历经各个历史阶段的选型与积累，福特内部使用着多种CAD系统：大量的CADDS5与CATIA，还有一些PTC公司和SDRC公司的产品，主要系统是自己开发的PDGS系统。由于庞大的设计工作量，在各个系统之间进行数据交换常常浪费大量时间，同时还会产生数据丢失现象；有时为了找到自己所需要的数据往往要化费很多时间和精力，还经常发生数据混乱现象。福特下决心以C3P为标准，在全球CAD行业中选出一个适合自己的、高度集成的核心式主流软件系统，实现一致性的设计/分析/制造数据表达。
    福特首先在内部统一了思想认识："我们是造车的，不是做软件的"。自己的PDGS虽然实用功能很强，但毕竟在软件技术上已经落伍，不符合C3P的要求。福特决定依托一种商用CAD系统，然后将PDGS的功能向它移植。整个选型过程持续了两年时间，几乎世界上所有的大型CAD软件供应商都加入了竞争的行列。
    首先是UG、然后是CV、继而是CATIA被从竞争的行列中排除出去。因为这些软件的体系结构都已老化、久未更新；软件技术已经落后；学习、应用和实施起来比较困难。而且，他们不能提供适合福特要求的企业级PDM产品。所以他们都相继被淘汰。最后的竞争主要集中在PTC和SDRC的软件产品上。整个分析比较的过程严格、审慎，论证充分。
    在激烈的竞争过程中，PTC考虑到由于从未在大型汽车企业中获得主流软件的地位，对今后发展不利，故投入了巨大的精力来争夺这一项目。为增强竞争实力，PTC兼并了三家主要的汽车工业造型软件（AliasWavefront、CDRS、ICEMSurf）之一的CDRS；同时为了增强CAE方面的功能，又购买了RASNA公司，将它的分析软件集成到Pro/E当中。
    但是经过反复比较，充分论证，福特汽车公司最终选择了SDRC作为其长期合作伙伴；选择IdeasMasterSeries作为其主流核心软件，以集成其它CAD系统上的开发成果；选择MetaphaseSeries作为其全企业信息系统的集成框架。其论证过程中的几项条件如下：
    软件公司的独立性及财政情况：财政情况独立、良好的软件公司才能够持续不断地开发出新的软件技术；
    软件技术的领先性和技术的可持续发展性：由于CAD技术发展很快，如果在技术上不领先或技术已发展到尽头，则将会在激烈的市场竞争中处于劣势，导致最终因技术落后而被淘汰；
    技术支持能力、工程经验以及软件公司的可合作性：软件公司本身必须有丰富的工程经验，才能真正了解用户的需求并付诸实现；在技术的发展方向上应能满足用户需求（可合作性），同时有强大的工程师队伍帮助用户迅速掌握软件，快速解决使用中的问题；
    CAD/CAM/CAE/PDM各方面技术都比较领先，可为企业提供全面解决方案：C3P技术的最终实施应用，才能为企业带来根本上的好处，为企业加强综合竞争力打下良好基础；
    软件的易学易用性：软件必须通过人来发挥效率，如不能易学易用，自然很难发挥应有功效；
    有强大的大用户群支持：由于大用户在实际应用中会遇到各种问题，这些问题一般具有普遍性，从而促使软件公司不断解决这些问题，带动技术更新。
    基于以上六方面的分析考虑，结合严格的评审和适量的考题测试，福特汽车公司得出了类似本文上期（第二部分）的结论：Pro/Engineer是很好的造型软件，在已定型的系列化零部件造型方面极易发挥特长，但由于参数化技术的局限性，在结构形状不断变化的概念设计阶段却显得无能为力；IdeasMasterSeries是很好的机械工程软件体系。相对于参数化技术，SDRC的变量化技术给设计者提供了更大的方便性和创造空间，其技术的发展更具潜力；SDRC提供C3P解决方案的综合实力是目前世界上最强的，PTC尚不具备完善的C3P能力；SDRC由于多年从事技术服务和咨询工作，对于工程的理解以及解决工程实际问题的能力较强；特别是SDRC长期服务于福特所表现出来的合作精神等。所以最终选择SDRC作为长期战略合作伙伴，双方签定了高达2.1亿美元的合同。福特及其配件厂商将在2000年底以前从SDRC公司购买约15,000套IdeasMasterSeries软件和约12,000套的MetaphaseSeries软件的使用权，成为世界CAD发展史上迄今为止最大的一次采购合同。这次选型是一次颇具代表性的CAD选型，对业界产生了深远的影响。
  
    4."福特效应"
  
    伴随着大型汽车制造厂商开始选择主流软件的浪潮，很多汽车企业开始启动了自己的选型计划。他们各自的选型方式皆有不同，但以上福特所列的六个选型要点却都考虑在内。相近的选型要点必然得出类似的选型结果。继福特之后，又有了马自达、日产、雷诺、日野等等。在近三年这些新的大型选型过程中，SDRC公司赢得了约80%的合同，这种现象被业界评论家称之为"福特效应"。
    一个有趣的现象是，在决胜阶段几乎都是SDRC与PTC展开最后争夺，因为只有这两种软件才真正代表着九十年代CAD技术发展的最高水平。时至今日，PTC虽获得了相当多的汽车零配件厂商用户，却仍未获得重要的整车汽车制造厂商的订单。这就不难让人理解为什么PTC不惜举债而倾全力收购CV──CV的用户群和PDM产品是PTC急需的战略资源   
     5.汽车业人士如是说
  
    福特公司副总裁NeilRessler先生："C3P是由福特主导的一次对设计自动化环境的重新武装，它具有十分重大的意义。我相信C3P项目将为福特带来极大的竞争优势。"
    福特C3P项目总经理RichardRiff博士："我们已经超额完成任务。当我们开始时，不少业内人士说在四年时间内完成C3P几乎是不可能的。我们要证明他们是错的，我们会比原计划更快地实现这一目标。"
    雷诺科技信息系统部主任FrancoisPistre先生："选择象SDRC这样世界级的软件供应商，与马特拉一起参与我们车辆工程，将会帮助我们在雷诺成功地进行前所未有的、最广泛的产品设计及生产环境重组工作。融汇SDRC与马特拉的丰富的汽车专业经验以及来自双方的广泛的先进设计/制造技术，将使雷诺受益匪浅。这对保持雷诺在当今市场上的强有力的竞争地位是至关重要的。"
    日产公司工程系统部的总经理JojiMadusa先生："单一CAD/CAM/CAE系统可使车身曲面、动力总成、实体设计以及零部件设计实现标准化，这将使得整车开发全过程获得极大的并行性。"
    日产董事会成员、业务过程革新部总经理YoshimichiUrabe先生："日产公司在全球范围内开发、制造和销售汽车产品。日产需要开发制造出让客户满意的车。为此，我们需要集我们所有之技术秘诀、过程知识以及具有全球性资源的优点来不断改进自身，以全新姿态进入下一个世纪。从这方面考虑，来自SDRC的IDEAS和Metaphse技术将是帮助实现我们的目标──并行工程的最有效的工具。在日产全球部门进行的业务过程革新，将改进产品质量、减少成本和缩短上市时间，这将是引人注目地改进全部产品性能的强大的驱动力，也是达到日产业务目标的关键因素。"
    马自达项目总经理MitsushiroNiimi先生："在技术是第一生产力的今天，要想在全球大市场中占有一席之地，必须不断地改进技术。马自达选择了IDEASMasterSeries是因为它在曲面造型、实体造型、仿真分析、制造、测试和并行工程方面的强大功能，并且该软件是使马自达在数字改造计划中获益并急需的技术。我们对与SDRC公司业已建立的密切合作关系很满意。""MetaphaseSeries2软件将能够使马自达在开发方面具有企业级的并行工程工具。这意味着我们的工程师将能够更密切的并肩工作，快捷、可靠地享用工程数据。采用这一并行工程手段将帮助马自达更有效地通讯，降低开发费用，缩短产品上市时间。"
  
    6.汽车业计算机应用未来发展趋势
  
    高质量、低成本、更快的产品上市时间和更新的产品式样是企业注定要追求的共同目标。通过福特的选型案例以及上述汽车业人士的论述，我们至少看到了以下四个方面的汽车业计算机应用未来发展趋势：
    改进企业过程──有效地利用企业资源，步入全球性大协作；
    核心式工程工具──实现电子（或数字）样机需要核心式的主模型技术；
    数据管理及控制──用PDM系统构建企业信息框架，实现企业级信息共享；
    集成的供应链──制造厂商与零配件供应商的日趋紧密的信息共享形成集成的供应链。
    以上发展趋势也可为其它制造业用户参考。
  
    7.结束语
  
    温故而知新，知新而更上层楼。本文以连载形式回顾CAD技术30年的发展历史，讨论了当代主流CAD软件技术和应用状况。重点在于软件基础造型技术及软件体系结构，而未就各软件的一些实用性功能展开论述。每个提及的软件都具有相当的实用性。但是实用性毕竟与软件基础造型技术及软件体系结构是两码事，只有两方面都过得硬才能得以长期发展。不少软件在不同的历史阶段也曾占据过主导地位，其根本原因在于曾有过先进的指导思想，在当时技术上处于领先地位。但是技术的发展总是在不断地推陈出新，没有一项技术能够长盛不衰。停滞不前的技术将很快地淹没在历史的长河中。只有不断创新，才能在激烈的竞争中立于不败之地。
    参数化技术和变量化技术是当今的主流CAD造型技术。参数化技术在今天仍具有一定的领先性和相当的代表性，竞争力仍然很强。但是参数化技术的许多缺陷已经逐渐被越来越多的人所了解。更新一代的变量化技术所带来的灵活性及方便性已不断得到人们的承认，随着自身技术的不断完善，已向参数化技术提出了严峻的挑战。今后的CAD技术市场将主要是这两种技术逐鹿中原。孰能执牛耳乎？读者当拭目以待。  
附表为近三年选择SDRC软件作为主要技术支撑的汽车业厂商。

工程机械行业CAD软件选型分析  
  方向   2003-10-24  
广西机电信息网  
   
   
编者按：本文介绍了各种CAD软件的特点和技术发殿趋势，并对工程机械行业主要企业CAD软件的选型情况作了说明。  
  
   CAD技术是产品创新设计的重要工具和核心技术，也是企业信息化工程的切入点。本文介绍各种CAD软件特点和技术现状，并对工程机械行业CAD软件的选型进行分析。
  
   产品对CAD软件功能的需求
  
   不同企业因产品结构，生产方式和组织管理形式不同，对CAD软件的功能有不同需求。从大多数企业和CAD应用情况来看，对CAD软件的功能大致有如上需求：
  
   （1）计算机二维绘图功能。“甩掉图板”把科技人员从繁琐的手工绘图中解放出来，是CAD应用工程的主要目标，也是CAD技术的最基本功能。
  
   （2）计算机辅助工艺设计（CAPP）功能，生产工艺是企业从设计到加工的桥梁，CAPP软件应具有工艺设计，工艺设计任务管理，材料定额管量等功能，实现工艺过程标准化，保证获得高质量的工艺规程，提高企业工艺编制的效率和标准化。
  
   （3）三维设计，装配设计，曲面设计，钣金设计，有限元设计，机构运动仿真，注塑分析，数控加工等三维CAD/CAM功能，可以解决企业的三维设计，虚拟设计与装配，机构运动分析，应力应变分析，钣金件的展开和排样等困难，使企业走向真正的CAD设计。
  
   （4）产品数据管理PDM。复杂产品的设计和开发，不仅要考虑产品设计开发结果，而且必须考虑产品设计开发过程的管量与控制，管量产品生命周期的所有数据（包括图纸技术文档）以及产品开发的工艺过程，使CAD、CAPP、CAM等系统实现的数据共享，使产品设计工作规范化保持一致性，保证图纸，工艺卡，加工代码，技术资料等的安全性。
  
   （5）企业的应用软件。企业在引进二维/三维CAD/CAPP/CAE/CAM/PDM的基础上，针对本企业的技术特征所进行的二次开发，如汉化，厂标，行业标库建设，图库的扩充等等。根据本企业产品的特点，建立分析，仿真优化，成本分析等专用或专业CAD系统，并和引进和CAD系统集成，形成本企业的CAD系统。使设计初期，就呆以了解产品的结构特点和性能，并利用理论设计，经验设计和专家系统等人工智能技术，将设计缺陷消除在初始阶段，使CAD设计源于传统设计又高于传统设计，并最终走向智能设计。
  
   市场上流行的CAD系统技术特点
  
   CAD软件大致可分为高端UNIX工作站CAD系统，中端Windows微机CAD系统和低端二维微机CAD系统等三类。
  
   1、高端UINX工作站CAD系统
  
   这类系统的特点是，UNIX操作系统为支撑平台，从50年代发展至今，产生了许多著名的软件，也使许多曾经显赫一时的软件在况争中落伍，有的被兼并改组，如Appilcon,CADAM,intergraph等。目前，这类系统中比较流行的有：
  
   （1）PTC公司的Pro/Engineer软件
  
   采用参数建军模技术，以单一数据库和参数化，基于特征，全相关联为特征。最新推出的Pro/Engineer2000i采用目标驱动设计工具，行为建模和范例套用技术，提高设计性能。
  
  （2）SDRC公司的I-DEAS软件。I-DESMaster Series 软件的建模方法基于特片的实体建模技术，以实体造型和并行相关性为特征。
  
  （3）EDS公司的UGH软件。建模方法为混合建模。汽车行业建模造型。设计分析，加工制造等方面有一定的特色。UGH软件的哟项是，应用集成，CAM和曲面。  
  
   （4）CV公司的CADDS5软件。采用混合建模，提供参数造型，全套工程分析，曲面，并行装配等强大的功能，统一数据库，图形界面，其强项为：企业产品数据管理和并行装配模形应用。  
  
   （5）以色列Cimatron公司的CIMATRON软件。可提供优良的三维造型，工程绘图，数控加工，以及集成化的PDM，其强项是CAM。  
  
   （6）Matra Datavision公司的Euclid3软件。采用混合建模方法，曲成设计造型和数控加工编程等功能强大。其强项为详细设计和CAM。  
  
   （7）IBM/Dassualt公司的CATIA软件，采用混合建模方法 ，其强项为应用集成和CAM。  
  
   （8）日立造船情报系统株式会实社的GRADE/CUBE-NC软件。有突出的特点是面向制造，具有丰富的实用化曲面造型和加工编程。  
  
   2 、中端微机的CAD系统  
  
   随着计算机技术的发展，尤其是微机的性能和Windows技术的发展，已使微机具备了中低档UNIX工作站的竞争的实力，也使基于Windows技术的微机CAD系统迅速发展。目前，国际上最流行的有Solidworks公司的Solidworks软件，UG公司的SolidEdge软件和Autodesk公司的MDT软件等，国内也推出清华CAD工程中心的GEMS，浙大大天公司的GSMASD，北京巨龙腾公司的龙腾CAD，北京爱宜特公司的Micro Solid、江苏杰必克超人CAD/CAM以及华正公司的CAXA-ME。  
  
   （1）Solidworks 98软件。包含状配设计建模，零件设计建模，工程图与钣金等模块，还与高级图像渲染软件Photoworks,高级有限元分析软件Cosmos、机构运动学分析软件Motionworks,产品数据管理（PDM）软件SmarTeam，以及数控加工等著名和分析软件无缝集成。Solidworks和FeatureWorks技术，解决了不同CAD系统间在转化模型时无法识别特征的给题。Solidworks还首假创和自上而下的全相关设计，并凭借高效运行的装配设计使之成为实作技术。  
  
   （2）Solid Edge6.0软件。采用Parasolid造型内核和STREAM技术，基于Windows操作系统，以及完全与Microsoft产品相兼容的叁数化三维实体造型系统，提供了实体造型，钣金，制图，装配，塑料模具和铸造设计，产品渲染和文档管量等功能，并能和COSMOS、IPA、Smar Edge无缝集成。  
  
   （3）Meshanical Desktop(MDT)3.0软件。采用ACIS4.2几何造型核 心系统，提筮基于特征为参数化实体造型，曲面造型，装配，相关联的绘图和草图功能，并包含了完整的Auto CAD绘图工具集，与Auto CAD完全融为一体。  
  
   （4）国产的三维CAD软件中，Microsolid采用ACIS作为系统的内核，GEMS、GS-MCAF、龙腾，超人CAD/CAM三维系统是侧重于面向加工的曲面造型系统。  
  
   3 、低端CAD系统——二维CAD系统  
  
   （1）AutoCAD软件。纯二维CAD系统在国外已经不多，真正有名的是Autodesk公司的AutoCAD软件。AutoCAD R14提供一套丰富的设计工具，嵌入的Internet技术和具有创新性的Objict ARX、Autolisp及VBA编程语言能够帮助开发人员和用户按他们的特定需求控制软件。AutoCAD2000则提供了更为轻松的设计环境，提高了数据访问能力，软件适用性以及更强的定制和开发能力，扩展Internet系统设计信息的沟通，提高文件输出/输入、编辑/对象捕捉和制图的速度，可对多个图形文件同时进行操作，支持多任务设计环境（MDE），还提供部分条开的功能。  
  
   （2）国产二维CAD软件，目前流行的二维CAD软件是自主开发平台和自主版的二维CAD系统，如开目CAD，如高华CAD，凯达BCAD，浙大ZDDS，中科院 PICAD和华正CAXA电子图版等等。另一类是以AutoCAD为平台的二维CAD系统，如利玛CAD，大恒CAD等。  
  
   国产CAD二维软件在参数化绘图，动态导航，明细表BOM等三表生成，公差标准，机械零件设计标准件图库存和工程图纸管量等方面有较强的特色。  
  
   CAD技术的发展趋势  
  
   CAD技术的完善和发展，主要表现在以下几个方面：  
  
   （1）建模技术。由线框模形，实体模型和非均匀有理B样条算法为特征，几建模已发展到参数化，变量化和特征化，变量化和特征建模，以及未来的面向产品生命周期，实现产品生命周期中内部描述信息（产品设计，计划，制造，加工，装配，检验等信息）和外部过程的集成为特片的产品建模技术。  
  
   参数驱动，特征造型，动态导航，二/三维双向相关，STEP标准和动态图形显示等UNIX系统的精华已被 充分吸收到新一代微机CAD系统中，而特征树是近年来在CAD软件中引入的一项非常有效的技术。面向产品生命周期的关系型产品模型技术的研究正在不断提高。  
  
   （2）软件组件技术。可以提高软件的稳定性和开发效率。Solidworks,Solidege均采用Parasolid几何造型器，MDT，Microsolid均采用ACIS几何造型器等。  
  
   （3）Windows技术和Internet技术。许多公司，如Autodesk正将其软件技术的研究开发重心集中于正在蓬勃发展的三大技术领域：对象技术，三维技术和Internet技术，这些核心技术主导着全球设计工业的发展趋向。  
  
   （4）智能CAD技术，智能技术在CAD系统中将占有重要地位，将专家系统。智能工程等技术，借助领域专家的设计经验，不断积累和更新，形成企业产品设计知识库，是企业开发产品的宝贵资源。  
  
   工程机械行业CAD软件的选型  
  
   经过多年的努力，工程机械行业在CAD技术应用方面已取得了不少成果。对于三维CAD软件，世界上最著名的几家公司产品，如Pro/Engineer、UGII、I-DEAS、Solidworks、MDT等，在主要工程机械企业中都已采用。但专业CAD方面软件较少，除“七五”期间天津工程机械研究所承担一的国家科技攻关项目“轮式装载机CAD系统”之外，同济大学，吉林工业大学也开发了部分工程机械软件。目前，WLCAD系统已成功地移植到Windows环境，正在推广应用。
  

我国CAD技术应用的状况与发展
1.2.1 国CAD技术应用的现状
  
   我国CAD/CAM技术的研究起步于70年代，当时仅有少数大型企业和科研单位及部分高校参加，进展速度很慢。近年来，由于计算机价格的不断下降，加之改革开放和国内外市场激烈竞争形势的不断发展，促使我国科技人员采用新技术的积极性不断高涨，CAD/CAM技术的优点逐渐被更多的人们所接收。近几年来，CAD技术有了较快的发展，主要表现最以下几个方面：
  
   1、少数大型企业已经建立起较完整的CAD/CAM系统并获得较好的效益
  
   几年来，少数大型企业在某一（和某些）专业领域大胆应用CAD/CAM技术后，真正提高了产品质量，缩短了生产周期，取得了较好的社会经济效益。这些企业认识到了CAD/CAM技术是提高生产效益必不可少的条件之一。如天津712厂，西安黄河机器制造厂和电子部38所等。它们在彩色电视机外壳注塑的设计制造及电路设计中采用CAD技术后，十分明显地提高了经济效益，节省了大量的外汇，并在已有的基础上进一步扩大了CAD/CAM技术在本单位的应用范围。
  
   2、中小企业开始使用CAD/CAM技术
  
   进入90年代后，国家各工业部门都十分重视推广应用CAD/CAM技术，制定了发展计划，并对所属企业提出了具体要求。另外，少数大型企业采用CAD/CAM技术后产生的明显的经济效益，对中小企业的影响十分巨大。它们首先应用微机和相应的微机CAD软件组成CAD系统，进行机电产品的设计和工程图纸的绘制，与传统设计方法相比提高了效率。同时，应用范围也不断扩大，而且逐步深化。有的企业在原有的基础上还计划引进工程工作站和数控机床，实现CAD和数控加工相组合。
  
   3、我国已自行开发了大量实用的CAD/CAM软件
  
   从70年代中后期起，国内一些高等院校和科学院的研究所以及一些大型企业在CAD/CAM技术领域内进行了大量的研究工作，自行开发了一些实用的CAD/CAM软件。由于这些软件价格比较便宜，维护和培训较方便，所以便于推广应用。
  
   4、国内计算机生产厂商已能为CAD/CAM提供微机和工程工作站。
  
   现在国内市场上提供的微机价格比较便宜，性能也基本能够满足需要，不仅可以满足绘制二维工程图纸的要求，而且还可以做三维几何造型和复杂运算的工作。工程工作站的价格也很便宜，而性能比微机好得多。这为推广应用CAD/CAM技术提供了一个良好的条件。
  
   5、引进国外成套的CAD/CAM设备
  
   在改革开放和发展市场经济的条件下，一些经济效益好的企业从国外引进一些成套的功能较强的CAD/CAM系统，这对提高我国CAD/CAM技术的水平是十分有用的。
我国在CAD/CAM技术的普及方面已经取得了一定的成绩，但是这还远远不够，甚至可以说，目前我国企业对CAD/CAM技术的普及应用程度还很低，在几年前“甩图板”工程的带动下，计算机出图率有较大的提高，但企业在使用CAD/CAM技术的水平和效率方面仍然很低，多数没有体现计算机辅助设计这个概念，顶多也就是把图版上的工作原原本本移到了计算机屏幕上。甚至有许多知名企业目前仍然依靠一些非正版的平台软件绘图，其效率和质量的低下已经严重地阻碍了企业的发展。制造业企业竞争力的根本来源是设计生产水平的提高，而在观念上的转变将是关系我国企业与世界接轨的关键因素。 为了加强我国CAD/CAM技术的发展并普及应用，应根据各单位的实际需要尽快地培养一支掌握CAD/CAM技术的人才队伍，而这些人员还应该掌握本专业的理论和技术知识。当然，这支队伍的组成应有一定的层次。对现有的工程技术人员进行CAD/CAM技术培训，使他们快速掌握CAD/CAM技术，这是推广应用CAD/CAM技术的关键。
  
1.2.2我国CAD技术应用中存在的问题
  
   对引进技术的消化吸收 在我国，CAD/CAM研究普遍存在着科研水平较高，商品化程度低的特点，很多科研成果不能及时转换为生产力，这样，长期以来进口软件便成为唯一的选择。许多企业上了CAD/CAM项目，有的投资额高达数百万元，购置了当时较为先进的工作站、小型机系统，但现在绝大多数都已束之高阁，造成了大量人力、物力的浪费。
究其原因：一是国外CAD/CAM软件和工作站等硬件产品价格昂贵，动辄几万、几十万美金，给企业造成沉重的经济负担；二是软硬件操作复杂，不但要求使用者具有较高的数控加工经验，而且要求具有较高的计算机水平和英语基础，这样的人才十分难得且培训周期长。三是国外CAD/CAM软件企业主要通过国内代理销售，由于客观原因，大多技术支持能力较弱，响应缓慢。这些因素使得CAD/CAM技术成为国内制造企业的一块心病。
   近年来，情况有了转机。随着改革开放的深入，沿海和内地的一些地区经济活动日益活跃，特别是广东沿海和江南地区产生了一大批中、小型制造企业。由于面对激烈的市场竞争，产品生命周期不断缩短，多品种、小批量生产比例增加，如何缩短产品的设计、制造周期成为这些企业生存的关键。这一批中小型制造企业迫切要求配备功能完备、价格廉宜、学习简便和技术支持良好的CAD/CAM软件，形成了强大的市场需求。更重要的是随着PC微机功能的不断增强，在很多领域已可替代工作站，使硬件投资大大降低。在这一时期，国产CAD/CAM技术也得到了长足的发展，大批优秀国产CAD/CAM软件推向市场，它们不仅在技术上已经接近或达到世界先进水平，而且在价格、使用习惯和技术支持上更有进口软件难以比拟的优势。原国家科委提出“甩图板”号召以来，设计人员使用自主版权的国产CAD/CAM软件已成为大势所趋。目前，在二维软件方面，国产CAD/CAM软件主要有两个发展方向：一是自主平台的CAD/CAM软件，二是基于国外优秀平台软件的二次开发软件（主要是基于AutoCAD）,这两方面的应用软件基本上占领了国内绝大部分的二维应用软件市场；在三维软件方面，国内也推出了一些较为优秀的产品，但是毕竟由于时间的限制和应用经验的缺少，和国外优秀的三维软件相比，国产三维CAD/CAM软件还需要在功能和实用性方面做更多的工作才行。当然，企业在选型时，也要根据自己的具体需求，量力而行。国产软件一般来说，价格较低，并且完全能够满足大多数企业的实际需求，这种情况下，就没有必要花上几倍的价格，购买一些用不上的功能。
CAD/CAM软件在我国制造行业设计中已得到广泛应用，但在实际工作中还存在一些问题，现一一分析说明。
  
   1、标准化工作 标准化是企业技术工作的一个很重要部分。当应用CAD/CAM技术时，企业技术部门首先应根据CAD/CAM的特点，对企业已有的标准进行修订或订立新的标准。例如，计算机绘图时图线的宽度，标注字体的字型及大小，图纸标题栏与明细表格式，图纸编号及图形文件命名规划，图档的管理与保存(纸介质、磁盘、光盘)等等。只有统一了标准做法，才会使企业的技术文件符合有关的标准化要求，相互一致。
  
   2、网络化 网络是当前的一个趋势，CAD/CAM应用采用网络可以实现信息共享，给设计工作带来极大的方便。由于CAD/CAM应用的实时数据交换量极大，采用主机分时系统会降低设计效率，最佳方案是各节点独立完成设计工作，网络的作用是各节点有关资源的相互调用。同时，由于知识产权保护的需要，CAD/CAM软件一般都有自己的加密措施(如加密锁或钥匙盘)，以维护软件开发商的合法权益。因而在计算机网络的实施方案上出现两种情况，一种是仅在服务器上安装一个加密锁，二是在各节点机分别安装加密锁。显然前者便于资产管理，后者可脱离网络单机运行，各有优点。
  
   3、使用人员与维护人员对软件功能认识的差异 通常，CAD/CAM软件的使用人员是专业技术人员，他们关心的是所选择的CAD/CAM软件能否满足他们工作的需要，是否好用。而不大关心软件是怎样开发出来的，功能是否覆盖了CAD/CAM的所有领域，是否反映了CAD/CAM技术研究的最新成果。而系统维护人员大多是计算机专业人员，他们考察软件的出发点不同，如：是否具有二次开发语言接口，运行平台怎样等等。有些提出的问题与企业的技术工作相脱节。因此，CAD/CAM系统的选型应以CAD/CAM系统的使用人员为主。
  
   4、软件的技术先进性与实用性 很多企业在选择软件时，都希望选取技术最先进、功能最齐全的CAD/CAM软件。实际上，作为产品的CAD/CAM软件，都有其独特的一些功能。对于企业来说，其人员配备、使用目的、管理流程等方面的差异，都对CAD/CAM的选型产生重大影响。所以，并不是最新的技术就能产生最好的应用，在选型时应根据企业本身的特点选择最实用的软件。
  
   5、持续性与发展性 企业一旦选定某种CAD/CAM软件，经过几年甚至更长时间的技术积累，其很多技术资料（如图纸、工艺卡片等）是以基于该软件的电子文档方式存储的。而且在应用软件的过程中，随着应用水平的提高，必然会对软件有越来越高的要求，如果企业另外选择其它的CAD/CAM软件来替代现有的软件，将要下很大的决心并会给工作带来不可避免的损失。因此，在选择软件时，对其提供商或开发商的考察就非常重要。对于开发商，应能不断提高其产品的性能以满足企业生产中出现的各种需求；对于软件提供商，还要能够不断提供后续服务。近几年，软件开发商由于自身的原因倒闭或撤出中国市场的事例已有几起，给用户造成的损失想必只有应用单位才有最深刻的体会。因此，企业在选择关键软件时应将开发商的持续发展能力作为一条考核标准。这种持续发展的实力包括软件研发及对本地市场的长期投入等方面。
  
    6、兼容性 软件的兼容性问题是很重要的一点。一个优秀的软件，是应该具有很好的兼容性的，这样，企业将来在发展的过程中，需要购买其他方面的系统，可以顺利地进行集成，以前购买的系统也可以充分利用。这样既保护了企业用户的投资，也能够帮助企业顺利地进行信息化建设。另外，更重要的是企业不用因为使用了某一个特定的软件产品而对该软件公司产生很强的依赖性，这样的话，即使该公司倒闭了，也不会对企业造成多大的损失。
  
1.2.3 CAD技术的发展趋势
  
   现在，随着计算机性能成数量级的提高，其价格成倍地下降；随着“网络通讯的普及化”、“信息处理的智能化”、“多媒体技术的实用化”，随着CAD技术的普及应用越来越广泛，越来越深入；CAD技术正向着开放、集成、智能和标准化的方向发展。正确把握CAD技术的发展趋势，对于我国CAD软件行业开发适销对路的产品，对于企业正确选型和规划自身的CAD应用系统，都有非常深远的意义。
  
   一、开放是基础
  
   CAD系统目前广泛建立在开放式操作系统窗口95／98／NT和UNIX平台上，在Java、LINUX平台上也有CAD产品；此外，CAD系统都为最终用户提供二次开发环境，甚至这类环境可开放其内核源码，使用户可定制自已的CAD系统。 CAD系统的开放性是决定其能否真正达到实用化、能否真正使之转化为现实生产力的基础。CAD系统的开放性主要体现在系统的工作平台、用户接口、应用开发环境以及与其他系统的信息交换等方面。
  
   1、工作平台
   
   目前，CAD系统的工作平台分为工作站加Unix/X_Window（？）操作系统和微机加Win95/Win98操作系统两种。WinNT虽然能兼顾两种操作系统的功能，但它并不是一个独立的平台。传统的DOS操作系统由于缺乏良好的开放性和用户友好性，肯定被Windows操作系统取代。工作站和微机作为两种系列的计算机互相补充，不会由一种取代另一种。网络计算机（NC）虽然呼声很高，但从其设计的初衷来看，暂时不可能成为CAD的工作平台。由于高性能的微机已经完全适用与CAD相关的各部分工作，从而使CAD系统（含硬、软件）的性能价格比能被绝大多数企业所接受。近年将电视、网络通讯和计算集成于一体的家庭型微机也同样是CAD的工作平台。
  
   2、用户接口
  
  传统CAD系统的用户界面是被动式的文字提示、键盘输入；九十年代本地语言的命令、菜单及图符使CAD系统进入交互工作方式；参数化设计与多媒体技术的深入开发，自适应的智能界面开始使用，如超文本性质的在线帮助使CAD系统的初学者与专家之间差别大大缩小，自然语言理解和识别、语言命令的使用提高了用户的工作效率，减轻了劳动强度；动态导航、约束驱动等绘图功能大大提高了绘图速度和精度。
  
   3、二次开发环境  
   
   要使企业真正用好CAD系统、使之变成现实生产力，必须向企业提供易学易用的二次三度开发工具，即开发面向行业和企业应用的专用CAD软件和数据库。除了传统的函数库调用，Lisp语言和C语言开发工具外，更需要系统开发单位能及时地对用户进行技术支持和培训。现在按交互、对话的图声文方式提示用户构造适合行业，适合企业的CAD应用系统将会更加友好，受用户欢迎。
  
二、集成是关键
  
   集成就是向企业提供CAD/CAM技术一体化的解决方案。集成的出发点是：企业中各个环节是不可分割的，必须统一考虑；企业的整个生产过程实质上是信息的采集、传递和加工处理的过程。从集成的CAD系统来看，可分为以下四个层次。
  
   其一是以“甩掉图板”为目标的计算机辅助绘图与设计系统。我国不少行业在此层次上的普及率和覆盖率已超过1/3，有我国自主版权的系统已有一定的市场占有率。
  
   其二是以资源共享，权限控制为目标的产品信息管理系统（PDMS），由此可以甩掉纸介质的图纸文档，并且在企业实现设计生产信息和管理信息的集成，逐步实现甩掉工艺卡。
  
   其三是以建立全局产品模型、无纸设计、加工管理为目标的计算机辅助三维设计、分析、仿真模拟、加工集成系统，波音777的设计制造过程是应用这类系统的典范。
  
   其四是以控制产品生命周期为目标的并行工程。并行工程的基本要素是优化设计，并且从产品性能设计、产品制造工艺性能设计、产品可检测性能设计、产品可维护性能设计以及产品依从性能设计入手进行优化，促进快出多出市场对路的新产品。
从企业实施来看，一般是效益驱动、总体规划、分步实施、重点突破，先推广应用单元技术，再集成技术。企业只有在第一个层次上培养了人才，取得效益和经验，才有基础进行下一层次的工作。这就是从顶向下做设计，从底向上逐步实施。
  
   从技术发展的层次上看，系统集成的方式有以下五种。
  
   1、通过数据文件转换器实现不同系统间的信息共享，目前广泛使用的是IGES、DXF文件转换。
  
   2、把不同系统的数据信息转换成中性文件格式，如把不同系统的产品数据表示转换成国际标准STEP形式，从而实现各系统数据与中性文件格式的转换和共享。这方面的技术国内外都在研究开发，部分已达到实用化。
  
   3、通过公共数据库实现各系统数据信息的共享。
  
   4、通过网络多媒体数据库实现异地系统协同共享信息资源，由此缩小了设计制造单位在空间上的距离，使大家围绕一个产品设计制造的问题及时地、面对面地进行讨论和处理。高速信息网络的应用和虚拟设计、虚拟制造环境的建立，使得异地协同设计制造成为现实，如百座民机的设计制造就可以分别在北京、上海、西安、成都等地同时同步进行。
  
   5、软件硬件的集成。这种集成第一步是将硬件和软件捆绑在一起向用户提供硬软件一体化的集成系统。随着硬件平台的标准化和软件系统面向对象的构件化，软件在不同硬件台上的可移植性，可重用性和可维护性越来越好，因此这一步的集成相对简单。集成的第二步是用专用集成电路（ACIS）技术，把CAD相关算法和软件做成芯片，由此提高CAD的效率和可保护性，这对下一代CAD系统的研制和使用具有重要意义。
  
   CAD技术的集成化体现在三个层次上：
  
   其一是广义CAD功能CAD/CAE/CAPP/CAM/CAQ/PDM/ERP经过多种集成形式成为企业一体化解决方案，推动企业信息化进程。目前创新设计能力（CAD）与现代企业管理能力（ERP、PDM）的集成，已成为企业信息化的重点；
  
   其二，是将CAD技术能采用的算法，甚至功能模块或系统，做成专用芯片，以提高CAD系统的效率；
  
   其三是CAD基于网络计算环境实现异地、异构系统在企业间的集成。应运而生的虚拟设计、虚拟制造、虚拟企业就是该集成层次上的应用。 国际CAD商品系统开发的另一个趋势是在全球范围内优选最成功的功能构件，进行集成。至今最成熟的几何造型平台有两家：Parasolid和ACIS；几何约束求解构件有一家，它的主要产品是2D和3D DCM。我国开发的机械CAD应用系统已经部分采用ACIS和Parasolid平台，这是合理的。但是国际上近来又有一种思潮，要求软件开发自由化，以免受制于一、二家公司垄断性产品的束缚。这就是选用Linux操作系统以及在它基础上开发各种共享软件，开放源程序。我国也在酝酿自主开发因特网、操作系统、以及各种办公的国产化系统。这时，自研制几何造型通用平台和各种功能构件也将提上议事日程，我们要及早做好准备
  
三、智能是方向
  
   设计是一个含有高度智能的人类创造性活动领域，智能CAD是CAD发展的必然方向。从人类认识和思维的模型来看，现有的人工智能技术对模拟人类的思维活动（包括形象思维、抽象思维和创造性思维等多种形式）往往是束手无策的。因此，智能CAD不仅仅是简单地将现有的智能技术与CAD技术相结合，更要深入研究人类设计的思维模型，并用信息技术来表达和模拟它。这样不仅会产生高效的CAD系统，而且必将为人工智能领域提供新的理论和方法。CAD的这个发展趋势，将对信息科学的发展产生深刻的影响。
   要真正使产品、工程和系统的质量好、成本低、市场竞争力强，就需要用最好的设计、最好的加工和最好的管理，就十分迫切需要总结国内外相关产品、工程和系统的设计制造经验和教训，把成功的设计制造经验做成智能设计，智能制造系统去指导新产品、新工程和新系统的设计制造，这样才能使我们的产品、工程和系统有创新性。显然这是我们民族能自立于世界之林的需要。目前在智能CAD方面主要开展了以下几方面的工作。
  
   1、把一批已经退休或即将退休的工程技术人员长年积累的智慧和经验总结归纳成计算机里的知识库和智能库，为后人所用，这对行业和企业的技术发展是一份极其宝贵的财富。
   2、现有设备仪器在加工中质量和过程的智能控制，其中包括智能传感技术与系统控制，在此基础上进行新一代加工智能机的设计和制造。
   3、智能优化产品设计和加工过程，逐步实现加工单元的智能控制。
   4、智能设计、智能制造系统乃至工业智能化研究。
  
   四、标准化是保障
  
   CAD软件一般是集成在一个异构的工作平台之上，为了支持异构跨平台的环境，就要求它应是一个开放的系统，这里主要是靠标准化技术来解决这个问题。
   除了CAD支撑软件逐步实现ISO标准和工业标准外，面向应用的标准构件（零部件库）、标准化方法也已成为CAD系统中的必备内容，且向着合理化工程设计的应用方向发展。
传统形式的手画工程图已经有了成熟的国际标准，相互都能理解。而存储在磁盘、光盘上的形形色色的CAD二进制数字记录，要想实现标准化就复杂、困难得多。从80年代中期起，ISO国际标准化组织着手酝酿制订这类标准，称作ISO10303《产品数据表达与交换标准》，简称STEP。它要涵盖所有人工设计的产品，采用统一的数字化定义方法。由于STEP标准涉及的面非常宽，众口难调，标准的制定过程十分缓慢，存在问题很多。而在我国，CAD应用工程的实施具有更加严密的组织领导体系，而且实际从事CAD应用软件开发的单位相对比较集中，起步比国外晚，不存在要与过去开发的老系统保持兼容问题。如果我国采取主动贯彻STEP积极思想的方针，不纠缠于过分繁琐的技术细节，针对我国的现实需要和技术发展前景，及早统一协调自主开发软件的数据模型，这将有助于推动国内CAD界的学术研究风气，促进CAD软件开发水平的大幅度提高。
  目前标准有两大类：一是公用标准，主要来自国家或国际标准制定单位；另一是市场标准，或行业标准，属私有性质。前者注重标准的开放性和所采用技术的先进性，而后者以市场为导向，注重考虑有效性和经济利益。后者容易导致垄断和无谓的标准战。通过总结这个领域几十年标准化工作的经验，不少标准化专家已认识到存在的问题，这已经成为进一步制定标准的障碍。因此提出应对传统的标准化工作进行革新。有专家建议标准革新的目标是公用标准应变成工业标准，也就是说革新后仍应以公用标准为基础，不过要从工业标准中吸收其注重经济利益和效率的优点。另外，也有人提出现在制定标准的单位很多，但是标准制定过程却没有标准，这也是标准革新过程中值得考虑的问题。这些观点对我国制定CAD标准也许有所启迪。
  完善的CAD标准体系是指导我国标准化管理部门进行CAD技术标准化工作决策的科学依据，是开发制定CAD技术各相关标准的基础，也是促进CAD技术普及应用的约束手段。因此在CAD应用工程中跟踪国际的相关标准、研究制定符合我国国情的CAD标准，并切实加以执行是促进我国CAD技术研究开发、推广应用能不断发展的重要保证。在这方面的主要工作有以下几点：
  
   1、研究开发符合国际标准化组织颁布的产品数据转换标准STEP的转换接口，建立符合STEP标准的全局产品数据模型，促进CAD技术与国际的交流、合作。
  
   2、研究制定网络多媒体环境下在不同层次、不同种类数据信息的表示和传输标准，支持异地协同设计与制造。
  
   3、将国家CAD技术基础标准化与各部委行业CAD技术标准化结合起来，推出权威、公正、可操作的CAD标准体系，促进CAD应用工程的规范化。
  
   4、国家和行业结合建立图文并茂、参数化的标准件库，替代现行的各种形式的标准化手段。
  
1.3.1 市场上流行产品的调研、分析与比较
  
   在我国的制造业内流行的CAD/CAM软件很多，根据产品性能及应用领域的不同大致可分为CAD、CAM、CAD/CAM三大类。
  
    一、CAD类主要是用于二维设计，以工程制图为主。
   
   主要提供零件库、符号库，完美的尺寸、公差标注等，如AutoCAD、国内大部分自主版权开发的或二次开发的符合国情之CAD软件。CAD类软件流行于各企业的设计部门。
  
   二、CAM类主要着重于三维建模，以提供完整的加工功能为主
  
   此类软件典型的如MASTERCAM、SURFCAM等，大量应用于各企业特别是中小型企业的制造部门。
  
   三、CAD/CAM类则是大型集成化系统
  
   它不但兼有CAD、CAM两类软件之长，还集成有CAE、CAPP、PDM等分析、工艺、产品资料管理的功能。由于其对系统资源要求高、价格昂贵、功能完整，大多局限于航空航天、汽车、兵工、船舶等大型企业，是组成CIMS的核心。
  
   目前，在我国CAD市场上，已形成了国外大型CAD/CAM/CAE高端软件、国外普及型的三维CAD软件、国外二维CAD软件平台、国产二维CAD软件、国产三维CAD软件等多品种、多层次的产品，相互之间抢占市场的行动愈演愈烈，所以，市场竞争呈现出纷繁复杂的局面。 1998年，少数二维CAD软件的大降价，以几百元的价格销售曾经成为一个新闻话题，但事实证明，CAD软件的技术含量高，而且应用软件的企业个性很强，需要进行大量的技术服务和支持，所以，软件价格降低，但不给用户进行培训、升级、技术服务的做法很难保证应用效果。
   1999年以来，普及型中端三维CAD软件的功能竞争和价格战成为一个新的热点，UG公司的Solid Edge大幅度降价，最近又推出了免费的包括二维绘图和部分三维功能的模块；Solid Works也推出了价格低廉的零件造型软件；Autodesk的MDT软件也有相应动作。这些三维软件从易学易用性、操作的效率等方面也展开了激烈竞争，功能上也从单纯的零件、装配和绘图发展到包括钣金、模具、空间布管等方面。国产的三维软件目前由于在稳定性等方面还存在一些问题，所以还没有对国外普及型三维软件形成真正的威胁。
   中端三维软件宣传重点是二维绘图已经过时，希望企业直接大批量地上中端三维CAD软件，试图抢占二维普及型CAD软件的市场。中端三维CAD软件宣传的另一个重点是零件本身是三维的，所以应该用三维来表达，更合适。但这些软件公司不得不承认，由于计算机屏幕是二维的，所以，同样一个零件，用二维绘图的方法绘制图形比用三维造型要快得多，也方便得多，而且由于我国95%以上的产品是用通用机床加工，而非数控机床加工，还是需要生成二维图，并制作工艺，所以，使用三维软件的作用并不很大。事实上，国外中端三维CAD软件提供的二维绘图功能并不能满足工程师日常绘图的要求，也还不完全符合我国的国家标准，在二维绘图性能方面还远远不能与国产二维CAD软件相提并论。有些中端三维CAD软件不能实现三维和二维的同步修改。
   正因为以上的原因，中端三维CAD软件的销售并不乐观，一些公司提出的大规模推广的行动也并没有获得理想的结果，消费三维CAD的热潮并没有到来，用户从财力、利于普及、满足工程师的习惯等方面综合考虑，一般还是采用金字塔式的实施方案，即高端三维CAD/CAM/CAE软件：中端三维CAD软件：二维普及型CAD软件的比例是1：10：100。 在二维普及型CAD软件方面，1999年以来，企业的需求保持平稳小幅度增长。在该领域的部分软件公司销售增长较快。增长的原因包括：
  
   1、一些企业逐步抛弃了以往使用的盗版软件，开始从整体上对企业的CAD应用和全面信息化建设进行规划，企业逐渐意识到，CAD软件的服务是非常关键的，所以，开始重新进行CAD软件的选型。
  
   2、中西部地区的CAD应用起步较晚，目前属于大力推广阶段。
  
   3、在华东、华南地区一些乡镇企业、私营企业的崛起，扩大了对普及型二维CAD的需求。
  
   4、大量企业意识到，CAD软件重在应用，必须充分结合企业的实际，盲目追求所谓的高档是没有意义的。
  
   制约二维普及型CAD软件销售增长的因素包括：
  
   1、许多企业效益滑坡，没有能力在CAD方面投入。
  
   2、盗版CAD软件随处可见。
  
   3、一些三维软件公司的二维软件免费的做法，在部分地区一定程度上使一些企业减少了对二维普及型CAD软件的购买量。
在高端三维CAD/CAM/CAE软件方面，销售基本维持持平，一些国有大中型企业，特别是航空、航天、造船、汽车、工程机械等行业，在进行复杂产品的造型方面，仍然花费百万以上的投资，购买了包括Pro-E、UG、I-DEAS等软件，一些华南地区的模具制造企业，也是这些CAD/CAM软件的热心购买者。这些软件的报价和实际成交价格差异非常大。
  
   在CAD软件市场上，企业逐渐从单一的对CAD软件的需求发展成为对CAD、CAPP、 CAM、CAE、PDM、MIS/ERP等技术的集成软件的需求，往往从单一考虑某个软件的功能发展为考虑企业级信息集成系统的整体功能和各个子系统的信息共享。企业对CAPP、图档管理、PDM等新技术、新产品的需求将会迅速增长，而对于二维CAD软件的需求，将继续持平。对于中档三维CAD系统，需求将小幅度增长。对于大型集成系统，则需求有可能出现下降。 值得一提的是，国内某些软件公司购买了美国Spatial Technology公司的三维造型核心系统ACIS软件，正在开发三维造型系统。预计，在明年的三维CAD软件市场上，将涌现出更多的软件产品，一种符合工程师思维特点和工程习惯的基于约束的三维参数化造型软件将逐渐取代目前的中端三维软件产品。
  
   国内在二维CAD软件方面，有两个发展的方向。一是以AutoCAD为平台开发的二次开发应用软件，另一类是自主平台的CAD软件，即从最低层进行开发，不依赖于国外的平台软件，这类软件主要以学校和研究所方面的产品为主。这两种产品之间的争论由来已久。相互谁也不服谁，实际上这两类软件各有千秋，对于中国CAD技术的普及应用都起到了积极的促进作用。
  
   自主平台软件的开发和销售，对于降低国外产品的价格，起到了决定性作用。在几年前，CAD软件被认为是高不可攀的软件，而到了现在，二维CAD软件的价格已经低到足以让绝大多数企业能够承受的地步，在三维CAD软件方面也是如此。国产软件在价格方面的优势是具有相当竞争力的，况且经过多年来的努力，国产软件在功能和实用性方面也有了巨大的提高，这为自主平台软件在市场上渐成气候奠定了条件。
  
   二次开发CAD软件主要的平台是AutoCAD，目前，国内基于该平台的应用软件数量很多，已经有较多很成熟的应用。这类软件主要的特点是功能丰富（平台软件本身就提供了很多基本的功能），标准化程度高，兼容性好。企业使用起来很是方便，但购买这类软件的同时，需要购买平台软件，这样一来，企业的投资就相应比自主平台的软件高了一大截。 企业在软件选型的过程中，需要根据本企业的实际情况进行选择，适合企业的就是最好的。关于软件的选型，在后面的内容会详细介绍。

PTC发展历程
   1985年  
  
列宁格勒大学前几何学教授Samuel P. Geisberg创建PTC的前身“SPG顾问公司。”  
1987年  
  
公司更名为“美国参数技术公司（PTC，Parametric Technology Corporation）”。  
1988年  
  
PTC发布Pro/ENGINEER的第一个版本，(John Deere)成为PTC的第一个客户。  
Pro/ENGINEER成为领先的三维产品开发解决方案，使33,000多家公司的设计师和工程师能更快地在市场推出优质的产品。  
1989年  
  
PTC在第一次公开募股中筹集到1,900万美元的资金。公司的销售额达到1,100万美元。  
1992年  
  
卡特比勒购买了2,000套Pro/ENGINEER，成为PTC的最大客户。  
PTC亚太区总部于香港成立。  
1993年  
  
中国第一个办事处成立于北京。  
《工业周刊》杂志将Pro/ENGINEER命名为“年度先进技术”。  
1995年  
  
《商业周刊》杂志将PTC列为“美国1,000家最有价值公司”之一，并以其市价跻身“福布斯500强”，排第390位。  
1996年  
  
行业分析机构Daratech称PTC为CAD/CAM/CAE软件全球供应商第一位。  
1998年  
  
PTC收购竞争对手Computervision公司,成为CADDS, Optegra, Medusa 和 Windchill软件的发商，并于同年发布Windchill。PTC 成为全中国最大的CAD/CAM软件供应商。被《商业周刊》 杂志列为“美国杰出公司”中的第37位。  
PTC发布Pro/DESKTOP和Pro/DESKTOP是一种使用简单、布署简单的3D设计软件，它可以迅速和有效地捕捉产品设计思想。  
1999年  
  
PTC向英国的学校提供Pro/DESKTOP，作为他们开设全国设计与技术课程的基础。目前有超过 900,000名学生曾经学过Pro/DESKTOP。  
2000年  
  
美国参数技术有限公司（Parametric Technology Corporation）重新将其品牌确定为“PTC”。  
2001年  
  
PTC将其总部迁往麻省尼达姆市，将三个分散的麻省办事处联合在一起，并增加了一个现代化的 客户与合作伙伴协同中心。  
PTC宣布2001财务年度Windchill的营业额增长22%，中国区营业额亦高速增长，为国内同业之 首，并成为PTC在亚洲最富策略性的市场。  

UGS并购SDRC
  
——UGS/SDRC将超过PTC成为世界第二大CAD/CAM软件供应商
  
UGS的母公司EDS传来惊人消息，CAD软件业德两大竞争对手UGS和SDRC将要合并为一家公司，新公司仍以UGS命名。
  
位于德州德IT技术服务巨人EDS将花费9.5亿美元现金收购SDRC公司。EDS将获得SDRC的7000个用户，合并后的公司将与该行业的世界头号领导者法国Dassault公司平起平坐。UGS的CEO--Tony Affuso将领导新成立的公司。
  
Daratech公司的一份调查报告显示Dassault公司（主要产品CATIA）市场份额仍稍稍领先于合并后的UGS，但UGS已经超越PTC公司成为第二号CAD/CAM供应商。
  
世界机械CAD/CAM市场总值53亿美元。其中出品CATIA的Dassault占23％，合并后的UGS/SDRC占22％，PTC占14％，Autodesk占8％。

第300贴献给国产CAD
国产 CAD 产品介绍
  
RCD Arch/Adorn/MEDms系统
北京容创达软件技术有限公司
（010）68240386/87/88/89  
高华CAD
北京高华计算机有限公司
（010）62771421  
InteCAD
华中理工大学CAD中心
华中软件公司
027-7547639  
RxEDM 工程图档综合管理及处理系统
北京大恒CAD
62542053 62541891  
清华机械CAD/CAE/CAPP/CAM系统
北京清华天河公司CAD部清华大学机械系机电研究所
010-62569056 62620028  
乘方CF95电子出版系统
北京乘方有限公司
62574375 62589112  
工控组态软件Intouch
北京恩明科技有限公司
010-62622918 0-1391101460 林先生 0-1391101461 姜先生  
MapEngine GIS
北京朝夕科技有限公司
北京图原空间数据技术有限公司
62382346  
北京高华计算机有限公司 CAD 产品  
高华计算机辅助机械设计绘图系统 GHMDS2.0  
高华产品数据管理系统GHPDMS2.0  
高华计算机辅助工艺设计系统  
高华计算机自动数控编程系统  
高华三维几何造型系统  
北京高华计算机有限公司
010-62771421  
武汉华中软件集团公司 CAD 产品  
集成智能化CAD系统 InteCAD  
工程图信息管理系统 InteEDIS  
档案管理系统 InteAMS  
产品数据管理系统 IntePDM  
辅助工艺流程系统 InteCAPP  
回转类零件工艺系统 InteRCAP  
数控自动编程系统 InteCAM  
华铸 CAE InteCAST 及三维特征参数化 CAD/CAM 系统  
武汉华中软件集团公司
  
紫光CAD软件  
矢量化软件 R2V  
光栅矢量化混合编辑软件 ESP  
调入 ACAD 混合修改编辑  
图纸管理软件 AutoManager  
清华紫光集团　中国维修中心　清华紫光扫描仪销售中心　ANAtech产品事业部
010-62546081 62547471 62547478 62547479  
TH-DAIMS清华紫光图纸处理系统
北京清华计算机公司
62571980  
PICAD 参数、集成化工程绘图及设计系统
中国科学院北京凯思软件工程公司
2566376 2563654  
东大阿尔派软件：  
工程图纸自动处理、设计与管理系统  
地理信息系统（GIS）支撑平台8454  
东大阿尔派软件股份有限公司
总部（沈阳）024-3841748
北京010-68467089-7094  
正直CAD系统
西安正直软件有限公司
029-8227301
正直热线：029-8227301 010-62177722/7307  
自主版权 Windows 32 位 CAD 系统
北京大凯凯达电脑技术研究所
010-68461464 668415998  
Electronic Board 计算机辅助绘图系统
CAD/CAM/CAE Software System 计算机辅助设计/制造/分析系统
北京华正模具研究所
010-62318543 010-62017251，7701  
开目 CAD/CAPP 软件
武汉华中理工大学机械学院开目CAD
027-7544356  
凯图（CADtool）
华中理工大学图形软件中心
027-7543971 7883886  
大方通用图库管理系统 DF-DLMS V2.0
成都大方计算机技术发展有限公司
020-87567106 87567606  
三维机械 CAD 软件
泛洋科技有限公司
010-62172198 62172203 62172193  
97大恒CAD
北京大恒公司CAD事业部
62541650 62541891 62542061  
SolidWorks 97 新一代的高生产力的桌面 CAD 系统
全量大中科技有限责任公司
010-68316736 68332299-6406，6456  
通用机械设计自动化 CAD 集成系统
德美科环球电脑（北京）有限公司
010-62628128/29/30  
TurboCAD
北京图宝科技有限责任公司
010-62619571 62619572  
利玛 CADTOOLS-Pe v3.4
机械部北京自动化所
010-62050831  
"金银花"(LONICERA)系列软件
地 址 广州经济技术开发区夏港大道680号  
邮 编 510730  
电 话 020-82221476 82221477 82221479 822107  
  
   
CAD--产业信息化之路
  
CAD (计算机辅助设计)是随着计算机及其外围设备、计算机软件的迅速发展而形成的一门新兴技术，是电子信息技术与产业工程技术的结晶。自60年代,第一代CAD商品化软件问世以来,CAD技术目前己广泛的应用于机械、电子、航空、航天、汽车、船舶、轻工、纺织、建筑及工程建设等各个产业领域，成为提高产品与工程技术水平、降低消耗、缩短产品开发周期、大幅提高劳动生产率和产品质量的重要手段。CAD技术及其应用程度已成为衡量一个国家科技现代化和现代制造业水平的重要标志。
  
据美国全国制造业协会1999年末发表的一份关于美国制造业现状的报告表明，90年代以CAD新技术为代表的美国制造业的成就远远大于80年代。1992年到1997年，美国实际国内生产总值增长的29%来自制造业，使制造业成为对美国经济增长贡献最大的部门。制造业己成为推动90年代美国经济增长的第一大动力。
  
统计还显示，制造业是推动美国技术进步的主要力量。美国全部研究与发展投资的57%来自制造业，其中来自交通设备、电子和化学三个行业的投资就占38%。由于大力开发和采用CAD等新技术，制造业本身的劳动生产率也随之提高。自1983年以来，制造业的劳动生产率年均增长3.4%。进入90年代以后，制造业的劳动生产率增速进一步加快，1996年至1999年超过4.7%。另外，制造业对美国经济的增长还表现在出口和就业方面。1992年到1998年，美国经济增长的24%归功于出口的增长。而在美国的全部出口总量中，制造业的出口占62%。1985年，美国生产的制造产品中仅有约7%出口到国外，目前这一比例已接近15%。而且每100万美元的制造产品销售额可以支持10个制造业部门的就业岗位和6个其它部门的就业岗位，而劳动力密集的服务业每100万美元销售额虽然可以支持17个服务业岗位，但在服务业以外的部门只能创造2个就业岗位。
  
在我国，虽然很久就提出"甩图板"的口号，但至今CAD技术在国内的普及使用程度仍然很低，国外机械企业CAD技术的普及率接近100%，而我国则不到30%。目前国内用于机械CAD的微机台数超过50万台，企业中还有相当一部分在图板上进行手工绘图设计；用上微机开展CAD工作的企业中，绝大多数使用的是初级平台的国内外软件，实用性不高。因此，国内CAD的应用还处于低水平，这相对于硬件投资、人力投入来讲无疑是一个巨大的浪费。根据世界经济黄皮书的统计数字，我国机械工业主导产品达到90年代国际水平的仅占30%；我国制造业的新产品贡献率仅为国内生产总值的5. 9%（1997年），而美国在1995年就已达到52%；美国、西欧诸国及日本机械工业企业的专业化水平为75%---95%，而中国仅为15%--30%等。因此,CAD的应用和普及程度己成为决定我国经济腾飞的关键所在。  
  
国产CAD--从百花齐放到一枝独秀
  
我国CAD技术的发展真正开始于国家"863/CIMS计划"。但国内CAD技术在开发前期，研究普遍存在着科研水平较高，商品化程度低的特点，很多科研成果不能及时转换为生产力。这样，长期以来，进口软件便成为国内CAD软件市场的唯一选择。但由于国外CAD软件价格昂贵，动辄几万、几十万美金，又缺乏本地化服务，大多技术支持能力较弱，响应缓慢。这些因素使得CAD技术成为国内制造企业的一块心病，有观点甚至称："不上CAD等死，上CAD找死
90年代初，在国外CAD/CAM软件一统天下的情况下，技术垄断形成商业垄断，很大地限制了我国企业应用CAD/CAM技术实现信息化的跨越式发展。在这一情况下，国家开始大力支持自主版权CAD/CAM软件的开发，促使许多科研成果快速转化，国产CAD软件也层出不穷，到1990年初,全国从事CAD研究与开发的机构己达到了350余家，形成了百花齐放的良好局面。但正当一些国产自主版权软件在激烈的市场竞争中形成鼎足之势时，AUTOCAD等国外品牌却推出了"打包计划"，使进口CAD软件价格大幅度下降,使本不成熟的国内CAD厂家重新面临峻境。
  
这时，源于我国CAD技术发祥地之一--北航的CAXA电子图板软件首次将专业CAD软件的价格降至中、小企业及至个人可接受的水平，并透过大众软件销售渠道进行推广，迅速占领了CAD市场。在此基础上，1998年CAXA又成功的推出了全新的国产商品化CAM软件--CAXA制造工程师。该软件系统的综合指标不仅优于国外同类软件，而且价格仅是进口同类软件的1/5。这一系列国产优质软件的推出，彻底打破了国外软件产品在中国一统天下的局面。实现了中国CAD技术的大众化和普及化。从此，我国CAD技术与应用进入了产业化成熟发展的新阶段。
  
进入2000年以后，国产CAD软件市场的格局日趋明显，目前国内从事CAD研发的厂家仅剩下10余家，且大部分处于下滑趋势。而CAXA的势头却日趋强劲，4月初，CAXA电子图板连续第三次被评为国产十佳软件，同期正版用户超过40000家：4月20日，CAXA又在全国启动了CAXA教育培训计划，从而全面进军教育市场；5月初，CAXA新研制的三维CAD软件在上海模展隆重上市，不仅使自己成为国际上第一家拥有从二维绘图到三维设计到计算机辅助制造的多产品CAD/CAM软件生产厂家，而且也使国内CAD市场迅速从二维向三维转变,步入了一个应用新时代。
  
走向CAD/CAM与产业信息化的春天
  
长久以来，我国的CAD软件行业在国外产品垄断竞争与盗版软件低价倾销的夹缝中求生，资金不足是制约多数软件企业发展的瓶颈。随着我国宏观政策支持力度的增加和网络化的普及，我国CAD软件行业也终于迎来了久违的"春天"。机遇与挑战并存。  
  
近两年来，国产软件的性价比显著提高，其功能更为强大，价格也更加优惠，如某些CAD软件从最初的上万元降到100元左右，如此巨大的反差说明国产CAD软件的大众化趋势日益明显。国产软件价格日趋合理有利于提高产品的市场竞争力，使得盗版软件赖以生存的空间越来越小；同时，以CAXA为代表的生产企业进一步提高技术开发水平、降低成本，针对市场需求开发出适销对路的产品，不断满足消费者需求。高品质低价位的产品必然会吸引更多的消费者放弃盗版软件转而使用国产正版软件，市场需求的有效激增又调动了生产企业开发新产品的积极性，从而形成生产-消费-再生产的良性循环。
  
目前，中国CAD软件企业在设计水平、开发能力、规模技术和产品质量上还无法与发达国家相比，因此，如何抓住机遇、增强企业自身实力、扩大市场份额是摆在国内软件企业面前不容回避的问题。从我国近年许多CAD厂家的陨落和CAXA的崛起来看，国产CAD软件与国外竞争的最大优势就是服务。这种服务既有售前的普及化服务和售后的本地化服务,又有由此延伸出的一系列服务。像CAXA推出的CAXA教育培训计划己辐射到全国400多所理工科院校，出版教材20多册，培训的学员超过8万人。他们在普及中国CAD应用的同时，也完善了自己的普及化服务体系。另外CAXA还把服务的概念延伸到产品的开发设计中去，从产品的设计开始就充分考虑用户的个性化需求。为其量身定制，更使服务趋向个性化。目前，CAXA电子图板已集成了机械、电气和建筑设计等模块，并于不久前成功的为山东省淄博市公安局设计了公安平面绘图管理的CAD软件。随着服务范围和领域的不断扩大，CAXA在为自己开拓了一片广阔市场空间的同时，也为国内CAD厂家提供了一个成功的模式。
  
一枝独秀不是春。为共同推进国产自主版权CAXA-CAD/CAM/CIMS软件的产业化发展和普及应用，推动我国制造业信息化进程，并积极参与西部大开发、共同开拓西部大市场，北京航空航天大学、北京北航海尔软件有限公司（CAXA）与西北工业大学、陕西金叶西工大软件股份有限公司决定，以北航和西工大科研为依托，以CAXA品牌优势及产品开发与市场开拓实力和金叶西工大软件在西部市场的良好基础为先导，通过资源共享、优势互补，开展校校合作、校企合作、企企合作，在制造业信息化领域强强联合，建立"'CAXA-金西'制造业信息化战略联盟"，联合开展CAD/CAM/CIMS/Internet/Intranet软件产品开发及市场开拓，共同推动我国制造业信息化的进程。
  
中国CAD/CAM产业正在走向春天，中国制造业信息化正在走向春天！
  

使用SolidWorks经验丰富的人中，部分人可能感觉到它含有变量化技术。

地球人 wrote:
使用SolidWorks经验丰富的人中，部分人可能感觉到它含有变量化技术。

一个软件的技术还要靠感觉,那笨一点的人岂不是没感觉了,有就是有,没有就是没有,牵强附会只会让人家笑话.这贴子应该让FRANK123来看一看,好让它给SOLDWORK2004重新定一下位.(不知道这小子现在改了个什么名子?)

ljr197852 wrote:
   
  一个软件的技术还要靠感觉,那笨一点的人岂不是没感觉了,有就是有,没有就是没有,牵强附会只会让人家笑话.这贴子应该让FRANK123来看一看,好让它给SOLDWORK2004重新定一下位.(不知道这小子现在改了个什么名子?)

  
你笨得只会批评别人了吗？谁雇了你可倒霉了。