對CAD/CAM在企業(yè)中的發(fā)展前景的研究

王春燕

【摘要】對CAD/CAM在企業(yè)中的應用現(xiàn)狀進行分析,進一步指出了CAD/CAM技術的發(fā)展方向及在企業(yè)中的應用前景。

【關鍵詞】 CAD/CAM 技術應用 發(fā)展方向 前景

一、CAD/CAM軟件概述

CAD/CAM技術起步于20世紀60年代末,經(jīng)過40年左右的發(fā)展先后走過了大型機、小型機、工作站、微機時代,每個時代都有當時流行的CAD/CAM軟件?，F(xiàn)在微機平臺的CAD/CAM軟件占據(jù)著主導地位,國內外有一大批優(yōu)秀的CAD/CAM軟件。CAD/CAM技術應用范圍非常廣泛,從最初的機械制造的廣泛應用,到現(xiàn)在建筑、電子、化工等領域也開始大量使用。隨著CAD/CAM技術在國內不斷的研發(fā)和應用,CAD/CAM技術對我國國民經(jīng)濟起重要的作用。

CAD/CAM即計算機輔助設計與制造,其含義是指產(chǎn)品設計和制造人員根據(jù)產(chǎn)品設計和制造流程,在計算機系統(tǒng)的支持下,進行設計和制造的一項技術。一般講,一個完整的CAD/CAM系統(tǒng)是由計算機、外圍設備及附加生產(chǎn)設備等硬件和控制這些硬件運行的指令、程序即軟件組成。

二、CAD/CAM技術的應用現(xiàn)狀

1.CAD/CAM技術在國外的應用現(xiàn)狀

CAD/CAM技術20世紀50年代起源于美國,經(jīng)過近50年的發(fā)展,其技術和水平已經(jīng)到達了相當成熟的階段。日本、法國、德國也相繼在機械制造、航空航天、汽車工業(yè)、建筑化工等行業(yè)中廣泛使用CAD/CAM技術。CAD/CAM技術在發(fā)達國家已經(jīng)成為國民經(jīng)濟的重要支柱。

2. CAD/CAM技術在我國的應用現(xiàn)狀

我國CAD/CAM技術的應用起步于20世紀60年代末,經(jīng)過40多年的研究、開發(fā)與推廣應用,CAD/CAM技術已經(jīng)廣泛應用于國內各行各業(yè)。綜合來看,CAD/CAM技術的在國內的應用主要有以下幾個特點:

(1)起步晚、市場份額小

我國 CAD/CAM技術應用從20世紀80年代開始,“七五”期間國家支持對24個重點機械產(chǎn)品進行了 CAD/CAM的開發(fā)研制工作,為我國 CAD/CAM技術的發(fā)展奠定了一定的基礎。國家科委頒布實施的863計劃也大大促進了 CAD/CAM技術的研究和發(fā)展?！熬盼濉逼陂g國家科委又頒發(fā)了《1995～2000年我國 CAD/CAM應用工程發(fā)展綱要》,將推廣和應用 CAD/CAM技術作為改造傳統(tǒng)企業(yè)的重要戰(zhàn)略措施。有些小企業(yè)由于經(jīng)濟實力不足、技術人才缺乏,CAD/CAM技術還不能夠完全應用到生產(chǎn)實踐中。國內研發(fā)的CAD/CAM軟件在包裝和功能上與發(fā)達國家還存在差距,市場份額小。

(2)應用范圍窄、層次淺

CAD/CAM技術在企業(yè)中的應用在CAD方面主要包括二維繪圖、三維造型、裝配造型、有限元分析和優(yōu)化設計等。其中CAD二維繪圖技術在企業(yè)應用情況較好,這一方面得益于國家大力推進“甩圖板”工程,另一方面是由于二維繪圖技術解決的是所有企業(yè)的共性問題。三維造型軟件由于早期沒有推出微機版本,需要在工作站環(huán)境中工作,投資較大,所以只有部分大企業(yè)有所應用。在CAM方面,目前企業(yè)普遍應用的只是數(shù)控程序編制,國內企業(yè)已經(jīng)開始廣泛使用華中數(shù)控系統(tǒng)、南京SKY系統(tǒng)、日本FUNUC系統(tǒng)、德國SIEMENS系統(tǒng)。而廣義的 CAM只有少數(shù)大型企業(yè)采用,中小企業(yè)極少應用。

(3)功能單一、經(jīng)濟效益不突出

CAD/CAM技術在企業(yè)中的應用只是單元的智能技術應用,是從企業(yè)生產(chǎn)的幾個側面來提高效率。功能分散的CAD/CAM技術其效果是有限的,只有將 CAD、CAPP、CAM、PDM等技術集成在一起,綜合應用在設計與制造生產(chǎn)的過程中 ,才能產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟效益。

三、 CAD/CAM系統(tǒng)的發(fā)展方向

CAD/CAM軟件的功能將不斷得到完善和優(yōu)化,逐步實現(xiàn)CAD/CAM無縫整體化集成。具體體現(xiàn)在以下幾方面。

1.CAD/CAM技術應與多媒體技術更好的結合

CAD/CAM技術應與多媒體更好的結合,增強使用的靈活性。未來的人機交互界面將會更加友善和方便,還可引入觸摸式、聲控式等各種操作方式。把多媒體技術與CAD/CAM軟件相結合,將CAD/CAM走進有聲有色的世界,不僅具有強大的設計、分析、制造功能,還能使工作人員在聲像結合的豐富多彩的計算機環(huán)境中工作,工作更加輕松有效。

2. CAD/CAM系統(tǒng)應具有高度的開發(fā)性

CAD/CAM系統(tǒng)的開放性主要體現(xiàn)在系統(tǒng)的工作平臺、用戶接口、應用開發(fā)環(huán)境及與其他系統(tǒng)的信息交換等方面。現(xiàn)在市場上的CAD/CAM產(chǎn)品一般都會為用戶提供二次開發(fā)環(huán)境,方便用戶訂制自己的CAD/CAM系統(tǒng),具有較好的開放性。

CAD/CAM供應商應向企業(yè)提供易學易用的二次開發(fā)工具,即開發(fā)面向行業(yè)和企業(yè)應用的專用CAD/CAM軟件和數(shù)據(jù)庫。

3. CAD/CAM系統(tǒng)應具備更好的集成性

集成就是向企業(yè)提供CAD/CAM一體化的解決方案,企業(yè)中各個環(huán)節(jié)不可分割,統(tǒng)一考慮。企業(yè)的整個生產(chǎn)過程實質上是信息的采集、傳遞和加工處理的過程。提高系統(tǒng)的集成性,從以下四方面來實現(xiàn):以“甩掉圖板”為目標的計算機輔助繪圖與設計;以資源共享為目標的產(chǎn)品信息管理系統(tǒng);建立全局產(chǎn)品模型、無紙設計、加工管理為目標的計算機三維造型、分析設計、仿真模擬、加工處理的集成系統(tǒng);以控制產(chǎn)品生命周期為目標的優(yōu)化設計,從產(chǎn)品性能設計、制造工藝性能設計、監(jiān)測性能設計等入手進行優(yōu)化設計。

4. CAD/CAM系統(tǒng)應具備更強的智能性

智能化設計功能是未來CAD/CAM軟件的一個重要標志。CAD/CAM系統(tǒng)將包括專家系統(tǒng)、經(jīng)驗儲存、智能庫、推理規(guī)則和自動學習功能。軟件開發(fā)要將產(chǎn)品設計加工過程直接與系統(tǒng)相結合,使用戶輕松完成工作任務。

四、CAD/CAM技術在企業(yè)中的應用前景

CAD/CAM技術給企業(yè)帶來了全面的、根本的變革,使傳統(tǒng)的企業(yè)設計與制造發(fā)生了質的飛躍,在全國范圍內受到普遍重視和廣泛應用。企業(yè)要想進一步跟上時代步伐,CAD/CAM必須要把握好正確的發(fā)展方向。

1.進一步普及行業(yè)CAD/CAM技術,努力提高其應用水平

在國家各項舉措的推動下,企業(yè)一定要重視CAD/CAM技術的推廣和應用,不惜一切代價投入資金引進CAD/CAM技術和人才,促進CAD/CAM技術的應用邁上新臺階。

2.在CAD/CAM軟件的選用上,堅持高、中、低并存

高檔CAD/CAM軟件實現(xiàn)了CAD、CAE(計算機輔助工程分析)、CAPP(計算機輔助工藝過程設計)、CAM、PDM(產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理)和PPC(生產(chǎn)計劃與控制)等技術的高度集成,能實現(xiàn)設計制造及生產(chǎn)管理的一體化。這類高檔的CAD/CAM軟件,典型的有Pro/Engineer、CATIA等國外開發(fā)的軟件。中、低檔CAD/CAM軟件只具備部分功能,但是由于成本低、實用性強,易學易用,所以大部分企業(yè)都具備應用條件。

3.加大創(chuàng)新力度,不斷開發(fā)具有特色的CAD/CAM軟件

開發(fā)CAD/CAM軟件的目的應用CAD/CAM技術,科研單位不僅要緊跟時代潮流,加快CAD/CAM軟件的二次開發(fā)步伐,同時要結合國情、遵守各國規(guī)范,面向國內企業(yè)發(fā)展的需要,加大創(chuàng)新力度。

五、結束語

CAD/CAM技術對企業(yè)產(chǎn)生的變革和帶來的效益是毋庸置疑的,我國企業(yè)應正充分利用CAD/CAM技術這一有力武器。只有合理利用這一資源,采用先進的生產(chǎn)方式才能在在世界經(jīng)濟危機中頑強生存并且不斷發(fā)展壯大。

參考文獻:

[1]張濤依,張會玲.我國機械CAD/CAM技術應用研究綜述[J].機械制造與研究,2008,(1):89-90.