王春燕

【摘要】對(duì)CAD/CAM在企業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行分析,進(jìn)一步指出了CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展方向及在企業(yè)中的應(yīng)用前景。

【關(guān)鍵詞】 CAD/CAM 技術(shù)應(yīng)用 發(fā)展方向 前景

一、CAD/CAM軟件概述

CAD/CAM技術(shù)起步于20世紀(jì)60年代末,經(jīng)過40年左右的發(fā)展先后走過了大型機(jī)、小型機(jī)、工作站、微機(jī)時(shí)代,每個(gè)時(shí)代都有當(dāng)時(shí)流行的CAD/CAM軟件。現(xiàn)在微機(jī)平臺(tái)的CAD/CAM軟件占據(jù)著主導(dǎo)地位,國(guó)內(nèi)外有一大批優(yōu)秀的CAD/CAM軟件。CAD/CAM技術(shù)應(yīng)用范圍非常廣泛,從最初的機(jī)械制造的廣泛應(yīng)用,到現(xiàn)在建筑、電子、化工等領(lǐng)域也開始大量使用。隨著CAD/CAM技術(shù)在國(guó)內(nèi)不斷的研發(fā)和應(yīng)用,CAD/CAM技術(shù)對(duì)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)起重要的作用。

CAD/CAM即計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造,其含義是指產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造人員根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造流程,在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的支持下,進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造的一項(xiàng)技術(shù)。一般講,一個(gè)完整的CAD/CAM系統(tǒng)是由計(jì)算機(jī)、外圍設(shè)備及附加生產(chǎn)設(shè)備等硬件和控制這些硬件運(yùn)行的指令、程序即軟件組成。

二、CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

1.CAD/CAM技術(shù)在國(guó)外的應(yīng)用現(xiàn)狀

CAD/CAM技術(shù)20世紀(jì)50年代起源于美國(guó),經(jīng)過近50年的發(fā)展,其技術(shù)和水平已經(jīng)到達(dá)了相當(dāng)成熟的階段。日本、法國(guó)、德國(guó)也相繼在機(jī)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(shù)。CAD/CAM技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要支柱。

2. CAD/CAM技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用現(xiàn)狀

我國(guó)CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用起步于20世紀(jì)60年代末,經(jīng)過40多年的研究、開發(fā)與推廣應(yīng)用,CAD/CAM技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)各行各業(yè)。綜合來看,CAD/CAM技術(shù)的在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用主要有以下幾個(gè)特點(diǎn):

(1)起步晚、市場(chǎng)份額小

我國(guó) CAD/CAM技術(shù)應(yīng)用從20世紀(jì)80年代開始,“七五”期間國(guó)家支持對(duì)24個(gè)重點(diǎn)機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行了 CAD/CAM的開發(fā)研制工作,為我國(guó) CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展奠定了一定的基礎(chǔ)。國(guó)家科委頒布實(shí)施的863計(jì)劃也大大促進(jìn)了 CAD/CAM技術(shù)的研究和發(fā)展?！熬盼濉逼陂g國(guó)家科委又頒發(fā)了《1995～2000年我國(guó) CAD/CAM應(yīng)用工程發(fā)展綱要》,將推廣和應(yīng)用 CAD/CAM技術(shù)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(jì)實(shí)力不足、技術(shù)人才缺乏,CAD/CAM技術(shù)還不能夠完全應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐中。國(guó)內(nèi)研發(fā)的CAD/CAM軟件在包裝和功能上與發(fā)達(dá)國(guó)家還存在差距,市場(chǎng)份額小。

(2)應(yīng)用范圍窄、層次淺

CAD/CAM技術(shù)在企業(yè)中的應(yīng)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(shè)計(jì)等。其中CAD二維繪圖技術(shù)在企業(yè)應(yīng)用情況較好,這一方面得益于國(guó)家大力推進(jìn)“甩圖板”工程,另一方面是由于二維繪圖技術(shù)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(jī)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(yīng)用。在CAM方面,目前企業(yè)普遍應(yīng)用的只是數(shù)控程序編制,國(guó)內(nèi)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(guó)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(yīng)用。

(3)功能單一、經(jīng)濟(jì)效益不突出

CAD/CAM技術(shù)在企業(yè)中的應(yīng)用只是單元的智能技術(shù)應(yīng)用,是從企業(yè)生產(chǎn)的幾個(gè)側(cè)面來提高效率。功能分散的CAD/CAM技術(shù)其效果是有限的,只有將 CAD、CAPP、CAM、PDM等技術(shù)集成在一起,綜合應(yīng)用在設(shè)計(jì)與制造生產(chǎn)的過程中 ,才能產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)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(shí)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(shù)應(yīng)與多媒體技術(shù)更好的結(jié)合

CAD/CAM技術(shù)應(yīng)與多媒體更好的結(jié)合,增強(qiáng)使用的靈活性。未來的人機(jī)交互界面將會(huì)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(shù)與CAD/CAM軟件相結(jié)合,將CAD/CAM走進(jìn)有聲有色的世界,不僅具有強(qiáng)大的設(shè)計(jì)、分析、制造功能,還能使工作人員在聲像結(jié)合的豐富多彩的計(jì)算機(jī)環(huán)境中工作,工作更加輕松有效。

2. CAD/CAM系統(tǒng)應(yīng)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(tái)、用戶接口、應(yīng)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(chǎng)上的CAD/CAM產(chǎn)品一般都會(huì)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(yīng)商應(yīng)向企業(yè)提供易學(xué)易用的二次開發(fā)工具,即開發(fā)面向行業(yè)和企業(yè)應(yīng)用的專用CAD/CAM軟件和數(shù)據(jù)庫。

3. CAD/CAM系統(tǒng)應(yīng)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(gè)環(huán)節(jié)不可分割,統(tǒng)一考慮。企業(yè)的整個(gè)生產(chǎn)過程實(shí)質(zhì)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(shí)現(xiàn):以“甩掉圖板”為目標(biāo)的計(jì)算機(jī)輔助繪圖與設(shè)計(jì);以資源共享為目標(biāo)的產(chǎn)品信息管理系統(tǒng);建立全局產(chǎn)品模型、無紙?jiān)O(shè)計(jì)、加工管理為目標(biāo)的計(jì)算機(jī)三維造型、分析設(shè)計(jì)、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(biāo)的優(yōu)化設(shè)計(jì),從產(chǎn)品性能設(shè)計(jì)、制造工藝性能設(shè)計(jì)、監(jiān)測(cè)性能設(shè)計(jì)等入手進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

4. CAD/CAM系統(tǒng)應(yīng)具備更強(qiáng)的智能性

智能化設(shè)計(jì)功能是未來CAD/CAM軟件的一個(gè)重要標(biāo)志。CAD/CAM系統(tǒng)將包括專家系統(tǒng)、經(jīng)驗(yàn)儲(chǔ)存、智能庫、推理規(guī)則和自動(dòng)學(xué)習(xí)功能。軟件開發(fā)要將產(chǎn)品設(shè)計(jì)加工過程直接與系統(tǒng)相結(jié)合,使用戶輕松完成工作任務(wù)。

四、CAD/CAM技術(shù)在企業(yè)中的應(yīng)用前景

CAD/CAM技術(shù)給企業(yè)帶來了全面的、根本的變革,使傳統(tǒng)的企業(yè)設(shè)計(jì)與制造發(fā)生了質(zhì)的飛躍,在全國(guó)范圍內(nèi)受到普遍重視和廣泛應(yīng)用。企業(yè)要想進(jìn)一步跟上時(shí)代步伐,CAD/CAM必須要把握好正確的發(fā)展方向。

1.進(jìn)一步普及行業(yè)CAD/CAM技術(shù),努力提高其應(yīng)用水平

在國(guó)家各項(xiàng)舉措的推動(dòng)下,企業(yè)一定要重視CAD/CAM技術(shù)的推廣和應(yīng)用,不惜一切代價(jià)投入資金引進(jìn)CAD/CAM技術(shù)和人才,促進(jìn)CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用邁上新臺(tái)階。

2.在CAD/CAM軟件的選用上,堅(jiān)持高、中、低并存

高檔CAD/CAM軟件實(shí)現(xiàn)了CAD、CAE(計(jì)算機(jī)輔助工程分析)、CAPP(計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì))、CAM、PDM(產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理)和PPC(生產(chǎn)計(jì)劃與控制)等技術(shù)的高度集成,能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)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(guó)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(shí)用性強(qiáng),易學(xué)易用,所以大部分企業(yè)都具備應(yīng)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(yīng)用CAD/CAM技術(shù),科研單位不僅要緊跟時(shí)代潮流,加快CAD/CAM軟件的二次開發(fā)步伐,同時(shí)要結(jié)合國(guó)情、遵守各國(guó)規(guī)范,面向國(guó)內(nèi)企業(yè)發(fā)展的需要,加大創(chuàng)新力度。

五、結(jié)束語

CAD/CAM技術(shù)對(duì)企業(yè)產(chǎn)生的變革和帶來的效益是毋庸置疑的,我國(guó)企業(yè)應(yīng)正充分利用CAD/CAM技術(shù)這一有力武器。只有合理利用這一資源,采用先進(jìn)的生產(chǎn)方式才能在在世界經(jīng)濟(jì)危機(jī)中頑強(qiáng)生存并且不斷發(fā)展壯大。

參考文獻(xiàn):

[1]張濤依,張會(huì)玲.我國(guó)機(jī)械CAD/CAM技術(shù)應(yīng)用研究綜述[J].機(jī)械制造與研究,2008,(1):89-90.