CAD演义

CATIA
CATIA是由法国著名飞机制造公司Dassau1t开发并由IBM公司负责销售的CAD/CAM/CAE/PDM应用系统，CATIA起源于航空工业，其最大的标志客户即美国波音公司，波音公司通过CATIA建立起了一整套无纸飞机生产系统，取得了重大的成功。
　　 围绕数字化产品和电子商务集成概念进行系统结构设计的CATIA V5版本，可为数字化企业建立一个针对产品整个开发过程的工作环境。在这个环境中，可以对产品开发过程的各个方面进行仿真，并能够实现工程人员和非工程人员之间的电子通信。产品整个开发过程包括概念设计、详细设计、工程分析、成品定义和制造乃至成品在整个生命周期中的使用和维护。
　　作为世界领先的CAD/CAM软件，CATIA可以帮助用户完成大到飞机小到螺丝刀的设计及制造，它提供了完备的设计能力：从2D到3D到技术指标化建模，同时，作为一个完全集成化的软件系统，CATIA将机械设计、工程分析及仿真和加工等功能有机地结合，为用户提供严密的无纸工作环境从而达到缩短设计生产时间、提高加工质量及降低费用的效果。

PTC 世界最大的汽车内饰供应商采用ICEM Surf全速前进  
   
A 级和 B 级零件曲面的直接建模缩短了设计时间
并消除了成型和加工步骤。
  
不管您来自何方，当您到达底特律时您将知道，这是亨利福特在 1913 年发明没有马拉的汽车装配线的地方。以后数以亿计的汽车，三大汽车公司 -- 克莱斯勒、福特和通用汽车 -- 仍然称底特律为家乡。
  
底特律也是财富杂志 500 强、世界最大的汽车内饰系统全服务供应商 Lear 公司的家乡。作为在设计、工程、过程和产品创新的全球先导，公司荣获了许多奖项，包括克莱斯勒的 Gold Pentastar 、福特的 Q1 、马自达的最佳供应商和丰田的 Value Improvement Award 。
  
零件的双侧曲面建模
  
最近， Lear 的高级数学建模组在内饰修剪工程上进行了较大的过程变动，采用了 ICEM Surf 来做汽车部件的成型面（ A 级）和背面（ B 级）的建模。
  
“ ICEM Surf 已经将我们曲面创建的方法改变到自由设计的状态，” CAD 建模小组负责人 Matt Pyzik 说：“在标准的 CAD 系统，您首先构造曲线，然后用那些曲线构造曲面。采用 ICEM 曲面您将首先创建曲面。在常规的 CAD 系统中如有一个复杂的曲面。则有曲面缺陷的机会就更大。”
  
ICEM Surf 比其他方法具有数据更简单、更低的数学阶次的特点。这使它更快，曲面之间的配合更好更光滑。结果是成形面的设计时间更短，具有高度的可行性、可制造性而不只是概念性的。
  
加速可行性研究
  
当一个日本车商要求 Lear 在三个星期内完成烟灰缸装配的概念设计时， ICEM Surf 经受了测试。“他们交给我们一个 2D 截面的包装标准，方式是我们创建初始概念，包括一个第一次应用的插销机构，”设计服务负责人 Rich Blue 说：“可行性是在 ICEM Surf 里做的。我们不仅满足了要求，而且还给客户一个全曲面的 CAD 模型， A 级和背面 B 级。”结果，车商制造在加工部件之前就能生产一个功能性的立体模型。
  
在另一个过程改进的案例中， Lear 接到了所有截面轮廓的工程数据而需要完成了一个内饰零件并加上零件的边。根据这些信息，造型专家生成了“藏宝图”，完成了倒角、圆角和总体形状。在传统典型的过程中，他将构造一个泥土模型，扫描以获得曲面设计，用扫描数据构造曲面，创建一个实证模型更改，然后再加工。而 ICEM Surf 来设计 A 级和 B 级曲面，他可取消泥土模型和实证模型。客户们是如此的印象深刻，以致于他们直接购买了这套 ICEM Surf 。
  
“这些项目是成功的，因为我们不必生产曲线或者在构造曲面之前进行扫描。同时，我们可以快速地修改许多曲面，对材料的双面进行工作。 ICEM 称之为全局性建模。” Pyzik 说：“我们不仅是给了客户一个 A 级曲面模型，请考虑一下，作为对我们模型的信任，制造商们直接取消了所有的原型加工直接进行钢加工，我们节约了他们数周的时间和很多的经费。
  
   
“汽车制造商们要消减经费和耗时的原型加工，Lear可帮助他们做到这些。我们高素质的员工结合我们ICEM Surf设计系统，使我们成为在设计服务方面最好的资源。”Blue总结道。
  
　  
   
  

专家报告证实了PTC 的PLM在体系结构和功能方面的领导地位
  
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作者：yifun 　　2003年10月2日，今天PTC对AMR调研公司刚刚发表的 “CAD、ERP与PDM：如何定位PLM战略才最合适”报告给予了肯定。这份报告承认PTC连续两年获得了产品生命周期管理（PLM）市场的领导地位。  
  
“AMR市场调查研究公司深入分析了实施PLM的最佳方案，”首席产品官兼执行副总裁James Heppelmann说。“作者对比了象PTC这类推动着PLM前进的产品开发领先供应商与许多设法在PLM领域争得重要地位的ERP销售商、服务公司和小型软件公司之间的明显差异。AMR市场调查研究公司提出了那些正努力开发和实现产品生命周期管理功能的公司想要提出的所有问题。”  
  
PTC通过分析这一报告发现，在把领先的技术和产品体系结构与强大的功能相结合方面，没有哪家销售商能与PTC旗鼓相当（报告中表6和表9的综合结果）。这些实力连同PTC的行业和过程经验以及打包的实施方法，使PTC成为一个能提供一套完整产品开发系统的领先战略合作伙伴。客户则可以获得较低的总拥有成本（TCO, Total Cost of Ownership）、较少风险以及较短的部署时间等好处。  
  
制造企业非常清楚，领先的PLM产品必须提供与其它应用和系统之间良好的互操作性，以便共享广义企业中的信息。在这一报告的异构CAD与PDM集成主题中，PTC获得了最高分。对制造企业而言，同样重要的是PLM系统与ERP系统的完美集成，而PTC已经提供这些功能，并将在其即将发布的Windchill 7.0版本中，得到进一步增强。  
  
“正如AMR调研公司在这篇新报告中所做出的结论那样，无论从哪个角度来看，我们都坚信PTC是努力实施PLM功能之企业的理想合作伙伴。”Heppelmann总结到。  
  
  

2003年9月初，专业CAD/CAM集成系统开发商Delcam Plc在风光旖旎、气候宜人的澳大利亚第二大城市墨尔本，召开了“2003 Delcam亚洲记者招待会”，会议主题是：“The Secrets of CAD/CAM Success”。来自亚太地区的各国记者受到了Delcam公司的热情接待，本刊记者也应邀参加了此次会议。在会议期间，Delcam公司英国本部和澳大利亚当地代理商Camplex公司的代表向与会记者介绍了Delcam公司的最新产品和市场情况，并组织参观了两家当地的制造企业。Delcam公司全新解决方案的独特之处和两家企业的技术应用水平给记者留下了深刻的印象……
  
   
  
全新解决方案助力特定行业发展
  
在现代工业生产中，60%～90%的工业产品需要使用模具，工模具业已经成为工业发展的基础。据中国模具工业协会统计，目前国内模具制造企业约20000家，并且以每年10％～15％的速度高速增长，即使如此仍不能满足制造业对大型、高精度、长寿命模具的需求。面临激烈的市场竞争，为了缩短模具设计和制造时间，提高精度和寿命，约50％～60％的模具企业开始尝试应用CAD/CAE/CAM等先进技术，而其中大部分是注塑模生产企业。Delcam的Power Solution系列产品、Cimatron、UG和Pro/ENGINEER都是模具企业常用的软件系统。
  
会议期间，Delcam特别介绍了针对注塑模行业的产品——注塑模设计专家系统PS－Moldmaker，以及针对包装、制鞋、陶瓷、玩具等消费品制造行业的CAD解决方案——Total Modelling。
  
据Delcam市场经理Peter Dickin先生介绍，PS－Moldmaker是Delcam基于PowerSHAPE系统开发的专业模块之一，它能帮助注塑模具设计制造商快速有效地产生复杂注塑模具的三维组件，包括快速型腔设计，模架及相关零件设计等，也可在三维形式下分析模架，并建立二维工程图。PS-Moldmaker既实现了模具设计的高度自动化，也能在任何时候允许用户利用PowerSHAPE的功能对设计进行手工修改，帮助用户根据自身需要设计精度极高的模具。PS-Moldmaker中还内置了大量标准部件提供商的零件目录，同时也允许用户使用非标准部件，保持了系统的高度灵活性。由于PS－Moldmaker的易用性和强大专业功能，非常适合国内中小模具制造企业。
  
Total Modelling也是此次会议的重头戏之一，它是Delcam一项极其特殊的专利技术和产品。Total Modelling几乎整合了PowerSolution系列软件的全部模块，集实体造型、曲面造型、三角形造型、逆向工程和装饰技术于一体。众所周知，目前三维模型主要分线框、曲面和实体三种，实体建模和实体/曲面混合建模是大部分三维CAD/CAM软件所采用的模型表达形式。而Total Modelling则能将曲面(Surface)、线框(Wire frame)、实体(Solid)、STL面片、影像(Image)、特征(Feature)和装配体(Assembly)等元素完全包容进来，为用户提供了更大的自由发挥空间。Total Modelling是混合建模的延伸和发展，它吸纳了CopyCAD的逆向工程和三角形造型功能，ArtCAM的浮雕造型和装饰功能。
  
Total Modelling支持三维特征直接拼贴到曲面或实体模型(Emboss)、整体模型变形(Morphing)等特殊功能，非常适合设计方案经常变化、复杂形体装饰的产品领域。
  
另外，在某些产品的生产过程中，原型都是通过手工修改来改善外观和性能的。在CAD模型中复制出这些修改部分相当困难，许多公司使用逆向工程设备来捕捉这些改变，但必须使用复杂、耗时的技术来将这些数据转换为CAD曲面，再将这些新的曲面重新缝合到原始模型上，然后产生新的STL文件供进一步的原型生产、测试和修改。这一复杂过程在Total Modelling中仅仅需要调用CopyCAD的一条命令即可完成，因此Total Modelling能显着缩短那些需要应用快速原型技术的产品的生产开发周期，降低成本，并间接提高了产品设计能达到的复杂程度。Peter Dickin先生表示，Total Modelling是非常好的产品，他对于Total Modelling的市场推广充满信心。
  
除了设计部分，Delcam一贯的强项CAM系统——PowerMILL也发生了很大的变化。通过Delcam工程师的操作演示可以看到，PowerMILL的操作界面比以往更人性化了，增加了更多的加工策略，强化了基于知识的加工技术。同时，加强了对5轴加工和高速加工的支持。随着对加工精度和速度的要求的不断提高，会有越来越多的企业意识到高速磨铣和CAD/CAM软件相结合的重要性，PowerMILL将体现出它的优势。
  
全面更新了的PowerSolution系列产品和Total Modelling解决方案非常有助于特定行业用户提高设计和制造能力。
  
   
  
数字化技术支持下的制造企业
  
在会议的前两天，记者拜访了U.P. Industries Pty Ltd和Dolphin Products Pty Ltd两家制造企业，参观了它们的设计和制造部门。
  
U.P. Industries Pty Ltd是一家专业设计、生产强化注塑汽车保险杠的企业。该企业利用复合树脂工具(Composite Resin Tooling)，规模并不大，以汽车改型为主，年产150至2500件汽车保险杠，客户包括福特、通用、马自达、三菱等著名的汽车制造商。
  
U.P.给记者留下了麻雀虽小，五脏俱全的印象。它有专门的数控加工车间，车间内有两部Hartford 2150(2000mmx1500mm)立式加工中心和一部Hartford VMC1020(1000mmx550mm)加工中心；有专门的自动喷漆车间，两部自动喷漆机械人同时工作；有专门的模具修配车间；当然也包括独立的CAD/CAM部门。
  
陪同参观的U.P.生产工程经理Noel Woods先生对Delcam PowerSHAPE的易学、易用给予了充分的肯定。同时他表示，通过使用Delcam提供的PS-Exchange数据转换工具，不仅节省了工程数据的转换时间，降低了成本，而且十分安全，对此他非常满意。
  
随后，参观的Dolphin Products Pty Ltd则是一家专业设计、生产高精度注塑件的企业，可以使用多种工程塑料生产重量从0.05克到350克的塑料件，这些塑料件被广泛应用在汽车、家电和通讯产品上。有趣的是，这家拥有53年历史的企业因为善于制造赌场使用的精美筹码，在当地小有名气，在不大的接待室里醒目地陈列着一排排五颜六色的筹码。据Dolphin的技术经理Boris L. Poel先生介绍，他们拥有十多部10至110吨的注塑机，这些注塑机可制造超过80多种颜色的塑料件，因此他们生产的筹码颜色绚烂，不易伪造，很受欢迎。Dolphin拥有几套PowerMILL，主要用于制造电铸模具，极大地缩短了产品的制造周期。
  
连续走访的两家小型制造企业给记者留下了相同的印象，即非常重视研发，设计、制造技术的应用水平很高，生产管理非常规范。据了解，Dolphin每年将销售收入的8%～12%用于产品研发，对于国内的中小企业来说，这种情况非常罕见。而在U.P.的很多部门都禁止拍照，因为这些地方存在一些先进制造技术的KNOW HOW诀窍。不论在两家企业的任何车间，污染大的加工区全部封闭，操作区干净整洁，物料、成品分区摆放，统一管理。这些点滴之处体现了企业的数字化技术和管理水平，非常值得国内企业学习。
  
   
  
实用化的技术才能推动制造业发展
  
在会议即将结束之际，英国Delcam总部的销售总监Tim Mitchell先生作了非常精彩的演讲，针对当前的CAD/CAM技术市场谈了自己的看法，他认为，企业不应该盲目建立大型的产品开发系统，更不要试图在企业内外部统一数据平台，因为那会浪费大量的成本，使原有的数据得不到继承，相反，在大多数情况下，不同系统间无损传递数据是可行的。随后他指出，在Delcam三十多年的发展历程中，经历了大型机、小型机和PC平台工作站三个时代，这期间CV、DEC、Intergraph等曾称雄一时的软件商陆续被淘汰，而Delcam和IBM/Dassault、Autodesk、PTC等几家企业生存了下来，特别是在2002年全球经济普遍不景气的情况下，Delcam却逆流而上，这主要是因为Delcam一贯以向企业提供实用化技术为目标，不盲目跟随潮流，不用空洞的概念去打动客户。他大胆预测，在未来一段时间后，也许只有AUTODESK、DELCAM和IBM/Dassault能在CAD/CAM市场硕果仅存。
  
最后Tim用非常简短的一句话总结了Delcam的策略，即We do provide practical solution to improve productivity（我们提供实用化的解决方案来提高企业的生产力）。这也许正是本次会议的最终结论，成功应用CAD/CAM技术的秘诀就是“实用化”，只有实用化的技术才能真正推动制造业的发展！