安全自主可控的國產三維CAD/CAM設計軟件SINOVATION

何彥田

現代產品研發的一個重要特征就是采取了CAD/CAM數字化技術來輔助產品的設計與制造。當產品設計手段從傳統的手工繪圖、手工圖板制圖進化到二維CAD繪圖、三維CAD設計，設計效率、嚴謹性及創新性得到極大的保障，以三維CAD為核心的數字化技術正成為制造業升級和產品開發能力的關鍵，推動著制造業產品設計和制造模式實現跨越式發展。

比如全數字設計制造技術的經典案例——波音777飛機的研制：

● 采用全數字化定義，實現了無紙生產;

● 完全數字化預裝配，實現無金屬樣機的生產;

● 基于廣域網的異地設計、異地制造;

● 基于STEP的數據交換，方便了數據協作;

● 設計制造周期縮短至4.5年，而波音757、767平均周期約9-10年;

● 獲得更高的利潤，每架1.4億美元。

再比如全數字化設計制造的國內案例—新飛豹（殲轟-7）：

新飛豹是中國第一次大規模應用全數字樣機的設計制造技術的機型，全數字設計制造技術的初次應用就展示出其強大的推動力。

● 從周期上看，從2000年開始設計到完成首飛，僅僅用了兩年半的時間。

● 從產品復雜度上看，飛豹最后形成的數字樣機有54000多個結構件，43萬個標準件。如此復雜的產品，沒有全數字化設計，想在這么短的時間內完成幾乎是不可想象的。

● 從設計質量上看，即使是第一次采用數字化設計，其工程更改單也僅僅有1041張，相比之前傳統設計中近6000張工程更改單的數量，返工的工程量減少80%左右。

三維CAD系統作為提供產品基本數據的源頭，在產品各個場景如仿真、加工、檢查、維護環節等都已經普遍應用，現已成為開發工業品和工業品本身中的核心要素，成為了名副其實的核心“軟裝備”。它將工程師的隱性知識和經驗，也就是工業技術體系的Know-how，以模塊化、模型化和軟件化的方式進行固化。企業新產品的研發，如果沒有三維CAD系統作為支撐，幾乎不可能成功的。

從國外大型企業的對數字設計技術的實際應用來看，如波音、通用、洛克馬丁希德等行業巨頭，他們重視企業知識的積累和創新，并將企業長期積累的工業知識進行軟件化，把三維CAD作為數字化設計與制造的核心與基礎，以提高產品的設計效率，加速產品的創新進程。

而國內制造業企業對三維CAD的應用尚存在不同程度的認知誤區，拿來主義盛行，在應用國外三維CAD軟件過程中為他人作嫁衣裳，默默地為國外軟件開發商提供需求和知識，使得國外三維CAD軟件得以進一步發展壯大。國外軟件的采購成本、出口輸出限制等問題嚴峻，成為國內企業普及應用三維CAD軟件的障礙。軟件二次開發成本高，知識產權不能得到有效保護，導致企業的產品知識無法有效積累，隨之帶來的是企業的創新與研發水平受到大大制約，設計效率無法進一步得到提升，設計數據安全性不可控，尤其是國防、軍工及重大裝備等重點行業的數據安全存在潛在威脅。近兩年國外軟件銷售模式也逐漸強制轉向租賃，中國制造業也容易被卡住脖子，只有研發國產自主三維CAD才能消除這一風險。

華天軟件：

立志做最好的國產三維CAD/CAM系統

自2008年開始，華天軟件公司組建團隊通過人才引進和自主培養相結合的方式走上了漫長的國產自主三維CAD/CAM系統的研發之路。而今，華天自主研發的SINOVATION軟件已經成為國產三維CAD軟件最主要的國產品牌。基于此平臺上衍生出來的眾多的三維產品、技術和服務，已經應用到軍工、核電、鐵路、汽車、珠寶、建筑工程等行業，成為支撐他們智能制造應用案例的核心技術之一。

經過10余年的市場磨礪，SINOVATION在沖壓模具、石化靜設備等領域得到了廣泛應用，同時在鑄造、注塑行業正在被越來越多的企業所認識。尤其在沖壓模具行業，SINOVATION讓中國企業用上了滿意的高性價比軟件。

在與東風模具、賽科利、福田模具、瑞鵠模具、江淮福臻等汽車模具廠家合作過程中，華天軟件分析總結模具設計制造的特點與特定需求，逐步形成了涵蓋沖壓工藝、模具結構、模面精細化設計、NC編程等設計制造全過程的行業特色解決方案，打破了國外三維CAD軟件在中國模具行業的壟斷局面，得到了客戶的認可。

例如，運用SINOVATION軟件間隙設計模塊的凸包處理、壓料面處理、側壁處理和強壓空開處理功能，可快速生成偏置面，同時可以自動生成高質量的過渡面，使得處理后的模面光順性得到保證?？蛻衄F用的三維CAD中需要十幾個小時，SINOVATIO僅需2-5小時，提高效率75%以上。

再如，運用SINOVATION軟件可以自動找出模具型面指定范圍如2mm～20mm的凹R部位，自動對它們進行凹R縮小造型，同時提供高效的修補。客戶現用的三維CAD中需要數小時左右的高強度建模操作，在SINOVATION中用不了半小時即可完成，提高效率90%以上，圓角干涉減少90%。

專業的問題需要專業的軟件去解決。華天軟件與中石油華東設計院和中石化洛陽院合作，根據石化設計院的設計業務特點，在SINOVATION三維CAD平臺上定制開發了石化靜設備設計平臺SVPV。平臺提供了石化靜設備的參數化、模塊化向導式建模、一鍵出圖、自動統計等功能，快速實現產品的三維建模設計和出工程圖，便于企業實現設計知識、經驗的積累與重用，因而使得石化靜設備行業產品的設計量在年內成倍增長。專業軟件帶來的高效率和高質量體現在以下三個方面：

1、融合了標準、知識和計算的向導式建模，將設計師從畫線、計算以及查資料的繁雜工作中解脫出來，使得設計師專注于設計;

2、由模型直接生成二維圖紙，相比手工繪制，在保證質量的前提下時間節省了50%以上;

3、由三維模型自動匯料，相比手動統計，在確保正確的前提下時間節省80%以上。

案例中石化

SVPV軟件得到了使用人員的一致認可和好評，已經改變了設計人員的工作方式，成為重要的設計平臺。該軟件的使用，提高了設計水平和設計質量、規范設計人員的作業方式，同時也大大降低了設計人員的勞動強度。

案例中石油

SVPV軟件帶來了又一次的設計革命，它讓使用者更關注于設計本身，將畫圖交由計算機完成，提高了設計質量，讓創新設計不再困難。

國產工業軟件的自主自強，需要一代代富有創新精神的人們堅持不懈地付出、持續不斷地開拓。在堅持做中國自己的三維CAD/CAM軟件道路上，華天軟件將不忘初心砥礪前行，在用戶的支持下，把SINOVATION及以SINOVATION為基礎的系列工業軟件打造成中國制造業市場上最受歡迎的品牌。

責編/楊鑫