ＣＡＤ技術在企業中的應用與發展的研究

[摘要] 本文就CAD技術對企業應用和提高企業的工作效率提出了解決途徑

[關鍵詞] CAD技術 企業 應用

CAD發展過程就是從計算機輔助繪圖到計算機輔助設計，從二維繪圖到三維造型，進而到三維集成的設計過程。在當代，廣義的CAD則是指CAD/CAE/CAM的高度集成，其中CAD側重于產品的設計與開發，CAE（Computer Aided Engineer）側重于產品的優化與分析，CAM（Computer Aided Manufacture）側重于產品的加工與制造。

一、CAD在大型企業中的應用

絕大部分的大型企業已成功地將CAD技術運用于本單位二維工程圖紙的繪制；有的企業嘗試將數據文件存在軟盤中交檔案管理部門歸檔，然后進行有關文件數據的匯總（如匯總整件匯總表、外購件匯總表、標準件匯總表等），大大節省了人力、物力和產品研制時間；更有一些技術實力較強的單位，在三維CAD技術方面的掌握和應用較好，可以用三維設計軟件進行結構三維圖的實體造型，在方案的初期配合三維造型完成各種圖像、動畫進行方案的預演及匯報，并在設計過程中利用建好的模型進行有限元分析和優化設計。這些企業已完成了“甩圖板”，達到了提高產品設計質量、縮短設計周期的目的。

二、CAD在應用中存在的問題

1.CAD設備利用率低。部分單位把三維CAD軟件只用于三維造型。三維技術成了向上級領導“演示”其本單位技術實力的工具，成了“展示”單位形象的工具，而在實際產品的研制開發過程中需要用來解決問題時卻成了“聾子的耳朵”。 大型企業一旦決定上CAD項目后，往往會大量的購進所需的設備，在軟硬件配置上所花費的成本是為數不少的。但真正到使用中才發現很少有設計人員能完全掌握如此先進的設計工具為研制任務服務。技術設備的閑置使得CAD技術投資并沒有如期地帶來可觀的經濟效益。因此，CAD的推廣應用需要領導決策層的重視和企業的實際需求“量身定做”，以及使用CAD的工程設計人員不斷推陳出新。

2.盲目“重硬輕軟”。某些企業對CAD的工程的實現往往體現在購置計算機、打印機、繪圖儀等的臺數，和引進多少大屏幕工作站等硬件設施上。而對于CAD軟件的投入很少，更談不上及時更新。而恰恰企業只有合理地將CAD軟、硬件有機結合才能最大限度地發揮經濟效能。計算機的硬件是不可能保值的，更談不上增值了，真正的計算機價值體現在計算機應用過程中產生的效益，而對于那些不是通過正規渠道購買或“拷貝”的軟件，是無法在功能上和技術服務等方面得到保證的。

3.對CAD軟件的二次開發的認識不足。目前大部分企業采取鼓勵企業自身的設計人員針對需求進行開發，或專門組織了一批人員進行專職的軟件二次開發。這種培養CAD人才的意識是正確的，但得到的最終效果是設計人員抱怨軟件有很多局限。其實大型企業CAD人才的培養重點應該是應用CAD軟件來解決各種實際工程問題；而高等院校和研究院的CAD人才培養重點才是CAD軟件的二次開發。企業要與高等院校和研究院針對自身特點合作開發CAD軟件。

4.對計算機管理的重視程度不夠。計算機管理人員身兼數職，根本無暇也無意去考慮CAD設備的維護、CAD軟件的更新及解決推廣使用CAD軟件過程中遇到的各種實際問題。

5.對CAD應用軟件過于依賴。CAD軟件雖可替代工程設計人員完成許多繁雜的計算，解藥時間并使工作變得簡單易行，但它無法取代人腦的創造性思維。CAD技術應用的程度及效果，取決于應用軟件者的工程設計水平。不少設計人員往往注重讓計算機得出結果的快慢，忽視了計算結果與工程實際互相印證，不愿再花精力和時間去分析結果的正確性。他們把CAD技術當作簡單的機械性的流水作業，而忽略了在工程設計中的創造性、具體性和正確性。每一位設計人員在應用CAD技術解決實際問題時都需依靠自身的專業理論和工程經驗對輔助設計進行修正。

三、CAD在企業中的發展趨勢

目前比較好的思路是利用數據庫技術，將一定規范的設計信息作為數據對象，儲存在數據庫中，通過數據庫進行管理，也可以進行實時變更。CAD技術是先進制造技術的重要組成部分，隨著以實現制造過程信息集成為目標，不少大型企業已著手開始建立企業級的CIMS系統，從而實現系統集成和信息共享。作為CIMS工程的一個子系統，CAD可獨立于CIMS之外而運作，并通過BOM的形式向CIMS提供必要的信息資源，再通過PDM系統得以實現，從而將CAD、CAM、CAE、CAPP的應用集成。

1.面向產品的全過程。在產品的全過程中，要求產品的信息能在不同的環節間方便地轉換，有助于產品開發人員在設計階段能全方位地考慮產品的成本、質量、進度及用戶需求。

2.考慮產品的繼承性。在產品的更新換代過程中，要求能方便地獲得產品的全部歷史數據，以便充分利用已經經過生產實踐的產品信息，在新品開發過程中，只需對其中極少部分零件進行修改后重新構造，即可得到全新的產品，縮短產品研發周期，節約了研制成本，提高產品的標準化程度，保證了產品的一次成功。

3.滿足產品的并行設計。產品在設計過程中簡單地分解為不同的模塊，由設計人員分工進行設計，通過計算機網絡進行組裝和集成，在產品的開發過程中設置從頂至下的工作模式。

4.靈活的虛擬現實技術。設計人員可在虛擬現實中創造新的產品模型，并檢查設計效果，盡早地發現在產品研制過程的最初階段出現的設計缺陷，以保證設計的準確性。

四、結束語

大型企業完成“甩圖板”只是企業實現CAD信息化建設的第一步，每個企業應根據自身CAD應用的實際情況選擇合適的CAD軟件、硬件，立足于CAD人才的培養，不斷的逐步完善技術數據，自然過渡到計算機集成應用階段（PDM、MRPⅡ、ERP），真正做到降低企業的投入風險，達到增強企業產品的創新能力和市場競爭力的目的。

參考文獻:

[1]郝靜如:計算機輔助工程.北京:航天工業出版社，2000

[2]雷源中:跨世紀先進制造技術基礎研究.中國機械工程，1996