ＣＡＤ技術(shù)在企業(yè)中的應(yīng)用與發(fā)展的研究

[摘要] 本文就CAD技術(shù)對(duì)企業(yè)應(yīng)用和提高企業(yè)的工作效率提出了解決途徑

[關(guān)鍵詞] CAD技術(shù) 企業(yè) 應(yīng)用

CAD發(fā)展過(guò)程就是從計(jì)算機(jī)輔助繪圖到計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，從二維繪圖到三維造型，進(jìn)而到三維集成的設(shè)計(jì)過(guò)程。在當(dāng)代，廣義的CAD則是指CAD/CAE/CAM的高度集成，其中CAD側(cè)重于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，CAE（Computer Aided Engineer）側(cè)重于產(chǎn)品的優(yōu)化與分析，CAM（Computer Aided Manufacture）側(cè)重于產(chǎn)品的加工與制造。

一、CAD在大型企業(yè)中的應(yīng)用

絕大部分的大型企業(yè)已成功地將CAD技術(shù)運(yùn)用于本單位二維工程圖紙的繪制；有的企業(yè)嘗試將數(shù)據(jù)文件存在軟盤(pán)中交檔案管理部門(mén)歸檔，然后進(jìn)行有關(guān)文件數(shù)據(jù)的匯總（如匯總整件匯總表、外購(gòu)件匯總表、標(biāo)準(zhǔn)件匯總表等），大大節(jié)省了人力、物力和產(chǎn)品研制時(shí)間；更有一些技術(shù)實(shí)力較強(qiáng)的單位，在三維CAD技術(shù)方面的掌握和應(yīng)用較好，可以用三維設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)三維圖的實(shí)體造型，在方案的初期配合三維造型完成各種圖像、動(dòng)畫(huà)進(jìn)行方案的預(yù)演及匯報(bào)，并在設(shè)計(jì)過(guò)程中利用建好的模型進(jìn)行有限元分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)。這些企業(yè)已完成了“甩圖板”，達(dá)到了提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量、縮短設(shè)計(jì)周期的目的。

二、CAD在應(yīng)用中存在的問(wèn)題

1.CAD設(shè)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(shù)成了向上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)“演示”其本單位技術(shù)實(shí)力的工具，成了“展示”單位形象的工具，而在實(shí)際產(chǎn)品的研制開(kāi)發(fā)過(guò)程中需要用來(lái)解決問(wèn)題時(shí)卻成了“聾子的耳朵”。 大型企業(yè)一旦決定上CAD項(xiàng)目后，往往會(huì)大量的購(gòu)進(jìn)所需的設(shè)備，在軟硬件配置上所花費(fèi)的成本是為數(shù)不少的。但真正到使用中才發(fā)現(xiàn)很少有設(shè)計(jì)人員能完全掌握如此先進(jìn)的設(shè)計(jì)工具為研制任務(wù)服務(wù)。技術(shù)設(shè)備的閑置使得CAD技術(shù)投資并沒(méi)有如期地帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。因此，CAD的推廣應(yīng)用需要領(lǐng)導(dǎo)決策層的重視和企業(yè)的實(shí)際需求“量身定做”，以及使用CAD的工程設(shè)計(jì)人員不斷推陳出新。

2.盲目“重硬輕軟”。某些企業(yè)對(duì)CAD的工程的實(shí)現(xiàn)往往體現(xiàn)在購(gòu)置計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、繪圖儀等的臺(tái)數(shù)，和引進(jìn)多少大屏幕工作站等硬件設(shè)施上。而對(duì)于CAD軟件的投入很少，更談不上及時(shí)更新。而恰恰企業(yè)只有合理地將CAD軟、硬件有機(jī)結(jié)合才能最大限度地發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效能。計(jì)算機(jī)的硬件是不可能保值的，更談不上增值了，真正的計(jì)算機(jī)價(jià)值體現(xiàn)在計(jì)算機(jī)應(yīng)用過(guò)程中產(chǎn)生的效益，而對(duì)于那些不是通過(guò)正規(guī)渠道購(gòu)買(mǎi)或“拷貝”的軟件，是無(wú)法在功能上和技術(shù)服務(wù)等方面得到保證的。

3.對(duì)CAD軟件的二次開(kāi)發(fā)的認(rèn)識(shí)不足。目前大部分企業(yè)采取鼓勵(lì)企業(yè)自身的設(shè)計(jì)人員針對(duì)需求進(jìn)行開(kāi)發(fā)，或?qū)ｉT(mén)組織了一批人員進(jìn)行專(zhuān)職的軟件二次開(kāi)發(fā)。這種培養(yǎng)CAD人才的意識(shí)是正確的，但得到的最終效果是設(shè)計(jì)人員抱怨軟件有很多局限。其實(shí)大型企業(yè)CAD人才的培養(yǎng)重點(diǎn)應(yīng)該是應(yīng)用CAD軟件來(lái)解決各種實(shí)際工程問(wèn)題；而高等院校和研究院的CAD人才培養(yǎng)重點(diǎn)才是CAD軟件的二次開(kāi)發(fā)。企業(yè)要與高等院校和研究院針對(duì)自身特點(diǎn)合作開(kāi)發(fā)CAD軟件。

4.對(duì)計(jì)算機(jī)管理的重視程度不夠。計(jì)算機(jī)管理人員身兼數(shù)職，根本無(wú)暇也無(wú)意去考慮CAD設(shè)備的維護(hù)、CAD軟件的更新及解決推廣使用CAD軟件過(guò)程中遇到的各種實(shí)際問(wèn)題。

5.對(duì)CAD應(yīng)用軟件過(guò)于依賴(lài)。CAD軟件雖可替代工程設(shè)計(jì)人員完成許多繁雜的計(jì)算，解藥時(shí)間并使工作變得簡(jiǎn)單易行，但它無(wú)法取代人腦的創(chuàng)造性思維。CAD技術(shù)應(yīng)用的程度及效果，取決于應(yīng)用軟件者的工程設(shè)計(jì)水平。不少設(shè)計(jì)人員往往注重讓計(jì)算機(jī)得出結(jié)果的快慢，忽視了計(jì)算結(jié)果與工程實(shí)際互相印證，不愿再花精力和時(shí)間去分析結(jié)果的正確性。他們把CAD技術(shù)當(dāng)作簡(jiǎn)單的機(jī)械性的流水作業(yè)，而忽略了在工程設(shè)計(jì)中的創(chuàng)造性、具體性和正確性。每一位設(shè)計(jì)人員在應(yīng)用CAD技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)都需依靠自身的專(zhuān)業(yè)理論和工程經(jīng)驗(yàn)對(duì)輔助設(shè)計(jì)進(jìn)行修正。

三、CAD在企業(yè)中的發(fā)展趨勢(shì)

目前比較好的思路是利用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，將一定規(guī)范的設(shè)計(jì)信息作為數(shù)據(jù)對(duì)象，儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理，也可以進(jìn)行實(shí)時(shí)變更。CAD技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分，隨著以實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程信息集成為目標(biāo)，不少大型企業(yè)已著手開(kāi)始建立企業(yè)級(jí)的CIMS系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成和信息共享。作為CIMS工程的一個(gè)子系統(tǒng)，CAD可獨(dú)立于CIMS之外而運(yùn)作，并通過(guò)BOM的形式向CIMS提供必要的信息資源，再通過(guò)PDM系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)，從而將CAD、CAM、CAE、CAPP的應(yīng)用集成。

1.面向產(chǎn)品的全過(guò)程。在產(chǎn)品的全過(guò)程中，要求產(chǎn)品的信息能在不同的環(huán)節(jié)間方便地轉(zhuǎn)換，有助于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)人員在設(shè)計(jì)階段能全方位地考慮產(chǎn)品的成本、質(zhì)量、進(jìn)度及用戶(hù)需求。

2.考慮產(chǎn)品的繼承性。在產(chǎn)品的更新?lián)Q代過(guò)程中，要求能方便地獲得產(chǎn)品的全部歷史數(shù)據(jù)，以便充分利用已經(jīng)經(jīng)過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐的產(chǎn)品信息，在新品開(kāi)發(fā)過(guò)程中，只需對(duì)其中極少部分零件進(jìn)行修改后重新構(gòu)造，即可得到全新的產(chǎn)品，縮短產(chǎn)品研發(fā)周期，節(jié)約了研制成本，提高產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化程度，保證了產(chǎn)品的一次成功。

3.滿(mǎn)足產(chǎn)品的并行設(shè)計(jì)。產(chǎn)品在設(shè)計(jì)過(guò)程中簡(jiǎn)單地分解為不同的模塊，由設(shè)計(jì)人員分工進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行組裝和集成，在產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)過(guò)程中設(shè)置從頂至下的工作模式。

4.靈活的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。設(shè)計(jì)人員可在虛擬現(xiàn)實(shí)中創(chuàng)造新的產(chǎn)品模型，并檢查設(shè)計(jì)效果，盡早地發(fā)現(xiàn)在產(chǎn)品研制過(guò)程的最初階段出現(xiàn)的設(shè)計(jì)缺陷，以保證設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。

四、結(jié)束語(yǔ)

大型企業(yè)完成“甩圖板”只是企業(yè)實(shí)現(xiàn)CAD信息化建設(shè)的第一步，每個(gè)企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身CAD應(yīng)用的實(shí)際情況選擇合適的CAD軟件、硬件，立足于CAD人才的培養(yǎng)，不斷的逐步完善技術(shù)數(shù)據(jù)，自然過(guò)渡到計(jì)算機(jī)集成應(yīng)用階段（PDM、MRPⅡ、ERP），真正做到降低企業(yè)的投入風(fēng)險(xiǎn)，達(dá)到增強(qiáng)企業(yè)產(chǎn)品的創(chuàng)新能力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的目的。

參考文獻(xiàn):

[1]郝靜如:計(jì)算機(jī)輔助工程.北京:航天工業(yè)出版社，2000

[2]雷源中:跨世紀(jì)先進(jìn)制造技術(shù)基礎(chǔ)研究.中國(guó)機(jī)械工程，1996