安全自主可控的國產(chǎn)三維CAD/CAM設(shè)計(jì)軟件SINOVATION

何彥田

現(xiàn)代產(chǎn)品研發(fā)的一個(gè)重要特征就是采取了CAD/CAM數(shù)字化技術(shù)來輔助產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造。當(dāng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)手段從傳統(tǒng)的手工繪圖、手工圖板制圖進(jìn)化到二維CAD繪圖、三維CAD設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)效率、嚴(yán)謹(jǐn)性及創(chuàng)新性得到極大的保障，以三維CAD為核心的數(shù)字化技術(shù)正成為制造業(yè)升級(jí)和產(chǎn)品開發(fā)能力的關(guān)鍵，推動(dòng)著制造業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造模式實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。

比如全數(shù)字設(shè)計(jì)制造技術(shù)的經(jīng)典案例——波音777飛機(jī)的研制：

● 采用全數(shù)字化定義，實(shí)現(xiàn)了無紙生產(chǎn);

● 完全數(shù)字化預(yù)裝配，實(shí)現(xiàn)無金屬樣機(jī)的生產(chǎn);

● 基于廣域網(wǎng)的異地設(shè)計(jì)、異地制造;

● 基于STEP的數(shù)據(jù)交換，方便了數(shù)據(jù)協(xié)作;

● 設(shè)計(jì)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(shù)字化設(shè)計(jì)制造的國內(nèi)案例—新飛豹（殲轟-7）：

新飛豹是中國第一次大規(guī)模應(yīng)用全數(shù)字樣機(jī)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)的機(jī)型，全數(shù)字設(shè)計(jì)制造技術(shù)的初次應(yīng)用就展示出其強(qiáng)大的推動(dòng)力。

● 從周期上看，從2000年開始設(shè)計(jì)到完成首飛，僅僅用了兩年半的時(shí)間。

● 從產(chǎn)品復(fù)雜度上看，飛豹最后形成的數(shù)字樣機(jī)有54000多個(gè)結(jié)構(gòu)件，43萬個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件。如此復(fù)雜的產(chǎn)品，沒有全數(shù)字化設(shè)計(jì)，想在這么短的時(shí)間內(nèi)完成幾乎是不可想象的。

● 從設(shè)計(jì)質(zhì)量上看，即使是第一次采用數(shù)字化設(shè)計(jì)，其工程更改單也僅僅有1041張，相比之前傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中近6000張工程更改單的數(shù)量，返工的工程量減少80%左右。

三維CAD系統(tǒng)作為提供產(chǎn)品基本數(shù)據(jù)的源頭，在產(chǎn)品各個(gè)場(chǎng)景如仿真、加工、檢查、維護(hù)環(huán)節(jié)等都已經(jīng)普遍應(yīng)用，現(xiàn)已成為開發(fā)工業(yè)品和工業(yè)品本身中的核心要素，成為了名副其實(shí)的核心“軟裝備”。它將工程師的隱性知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，也就是工業(yè)技術(shù)體系的Know-how，以模塊化、模型化和軟件化的方式進(jìn)行固化。企業(yè)新產(chǎn)品的研發(fā)，如果沒有三維CAD系統(tǒng)作為支撐，幾乎不可能成功的。

從國外大型企業(yè)的對(duì)數(shù)字設(shè)計(jì)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用來看，如波音、通用、洛克馬丁希德等行業(yè)巨頭，他們重視企業(yè)知識(shí)的積累和創(chuàng)新，并將企業(yè)長期積累的工業(yè)知識(shí)進(jìn)行軟件化，把三維CAD作為數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造的核心與基礎(chǔ)，以提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)效率，加速產(chǎn)品的創(chuàng)新進(jìn)程。

而國內(nèi)制造業(yè)企業(yè)對(duì)三維CAD的應(yīng)用尚存在不同程度的認(rèn)知誤區(qū)，拿來主義盛行，在應(yīng)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(fā)商提供需求和知識(shí)，使得國外三維CAD軟件得以進(jìn)一步發(fā)展壯大。國外軟件的采購成本、出口輸出限制等問題嚴(yán)峻，成為國內(nèi)企業(yè)普及應(yīng)用三維CAD軟件的障礙。軟件二次開發(fā)成本高，知識(shí)產(chǎn)權(quán)不能得到有效保護(hù)，導(dǎo)致企業(yè)的產(chǎn)品知識(shí)無法有效積累，隨之帶來的是企業(yè)的創(chuàng)新與研發(fā)水平受到大大制約，設(shè)計(jì)效率無法進(jìn)一步得到提升，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)安全性不可控，尤其是國防、軍工及重大裝備等重點(diǎn)行業(yè)的數(shù)據(jù)安全存在潛在威脅。近兩年國外軟件銷售模式也逐漸強(qiáng)制轉(zhuǎn)向租賃，中國制造業(yè)也容易被卡住脖子，只有研發(fā)國產(chǎn)自主三維CAD才能消除這一風(fēng)險(xiǎn)。

華天軟件：

立志做最好的國產(chǎn)三維CAD/CAM系統(tǒng)

自2008年開始，華天軟件公司組建團(tuán)隊(duì)通過人才引進(jìn)和自主培養(yǎng)相結(jié)合的方式走上了漫長的國產(chǎn)自主三維CAD/CAM系統(tǒng)的研發(fā)之路。而今，華天自主研發(fā)的SINOVATION軟件已經(jīng)成為國產(chǎn)三維CAD軟件最主要的國產(chǎn)品牌?；诖似脚_(tái)上衍生出來的眾多的三維產(chǎn)品、技術(shù)和服務(wù)，已經(jīng)應(yīng)用到軍工、核電、鐵路、汽車、珠寶、建筑工程等行業(yè)，成為支撐他們智能制造應(yīng)用案例的核心技術(shù)之一。

經(jīng)過10余年的市場(chǎng)磨礪，SINOVATION在沖壓模具、石化靜設(shè)備等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，同時(shí)在鑄造、注塑行業(yè)正在被越來越多的企業(yè)所認(rèn)識(shí)。尤其在沖壓模具行業(yè)，SINOVATION讓中國企業(yè)用上了滿意的高性價(jià)比軟件。

在與東風(fēng)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(jié)模具設(shè)計(jì)制造的特點(diǎn)與特定需求，逐步形成了涵蓋沖壓工藝、模具結(jié)構(gòu)、模面精細(xì)化設(shè)計(jì)、NC編程等設(shè)計(jì)制造全過程的行業(yè)特色解決方案，打破了國外三維CAD軟件在中國模具行業(yè)的壟斷局面，得到了客戶的認(rèn)可。

例如，運(yùn)用SINOVATION軟件間隙設(shè)計(jì)模塊的凸包處理、壓料面處理、側(cè)壁處理和強(qiáng)壓空開處理功能，可快速生成偏置面，同時(shí)可以自動(dòng)生成高質(zhì)量的過渡面，使得處理后的模面光順性得到保證?？蛻衄F(xiàn)用的三維CAD中需要十幾個(gè)小時(shí)，SINOVATIO僅需2-5小時(shí)，提高效率75%以上。

再如，運(yùn)用SINOVATION軟件可以自動(dòng)找出模具型面指定范圍如2mm～20mm的凹R部位，自動(dòng)對(duì)它們進(jìn)行凹R縮小造型，同時(shí)提供高效的修補(bǔ)?？蛻衄F(xiàn)用的三維CAD中需要數(shù)小時(shí)左右的高強(qiáng)度建模操作，在SINOVATION中用不了半小時(shí)即可完成，提高效率90%以上，圓角干涉減少90%。

專業(yè)的問題需要專業(yè)的軟件去解決。華天軟件與中石油華東設(shè)計(jì)院和中石化洛陽院合作，根據(jù)石化設(shè)計(jì)院的設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)特點(diǎn)，在SINOVATION三維CAD平臺(tái)上定制開發(fā)了石化靜設(shè)備設(shè)計(jì)平臺(tái)SVPV。平臺(tái)提供了石化靜設(shè)備的參數(shù)化、模塊化向?qū)浇?、一鍵出圖、自動(dòng)統(tǒng)計(jì)等功能，快速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的三維建模設(shè)計(jì)和出工程圖，便于企業(yè)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)的積累與重用，因而使得石化靜設(shè)備行業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)量在年內(nèi)成倍增長。專業(yè)軟件帶來的高效率和高質(zhì)量體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

1、融合了標(biāo)準(zhǔn)、知識(shí)和計(jì)算的向?qū)浇＃瑢⒃O(shè)計(jì)師從畫線、計(jì)算以及查資料的繁雜工作中解脫出來，使得設(shè)計(jì)師專注于設(shè)計(jì);

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

3、由三維模型自動(dòng)匯料，相比手動(dòng)統(tǒng)計(jì)，在確保正確的前提下時(shí)間節(jié)省80%以上。

案例中石化

SVPV軟件得到了使用人員的一致認(rèn)可和好評(píng)，已經(jīng)改變了設(shè)計(jì)人員的工作方式，成為重要的設(shè)計(jì)平臺(tái)。該軟件的使用，提高了設(shè)計(jì)水平和設(shè)計(jì)質(zhì)量、規(guī)范設(shè)計(jì)人員的作業(yè)方式，同時(shí)也大大降低了設(shè)計(jì)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

案例中石油

SVPV軟件帶來了又一次的設(shè)計(jì)革命，它讓使用者更關(guān)注于設(shè)計(jì)本身，將畫圖交由計(jì)算機(jī)完成，提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量，讓創(chuàng)新設(shè)計(jì)不再困難。

國產(chǎn)工業(yè)軟件的自主自強(qiáng)，需要一代代富有創(chuàng)新精神的人們堅(jiān)持不懈地付出、持續(xù)不斷地開拓。在堅(jiān)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(chǔ)的系列工業(yè)軟件打造成中國制造業(yè)市場(chǎng)上最受歡迎的品牌。

責(zé)編/楊鑫