CAD赋予“创新”新概念
2001/2/11 来源:计算机世界报 作者:孙家广

    核心提示:cad的发展,(1)用户接口,(2)工程绘图,(3)数字建模,(4)参数化设计,(5)图形显示,cad应用策略,(1)产品设计和开发方法策略,(2)标准化、规范化策略,(3)产品模型策略,创新设计对cad提出新要求,

  CAD的应用将给企业带来可观的经济效益。但企业引入CAD系统,仅仅作为绘图工具,而没有合理的应用策略,是不经济的,甚至会给企业带来负效应。如何引入CAD系统并使其充分发挥作用,将直接影响到企业创新能力的提高、开发周期的缩短和成本的降低。

  CAD的发展

  随着Internet/Intranet的发展和并行、高性能计算及事务处理的普及,异地、协同、虚拟设计及实时仿真得到了广泛应用,CAD技术成为了企业提高创新设计能力的主要手段。
  CAD技术涉及到用户接口、二维绘图、三维数字建模以及图形显示。

  (1)用户接口
  九十年代,网络用户接口(NUI)和多媒体用户接口(MUI)已成为CAD系统的主导界面;工作站CAD系统基本采用Motif作为其用户接口。

  (2)工程绘图
  这是CAD应用最早、也是最成功的领域。从七十年代中期开始,它经历了被动式绘图、交互式绘图、参数化绘图和智能绘图几个阶段。

  (3)数字建模
  数字建模是CAD的基础和核心。非均匀有理B样条(NURBS)方法,是当前自由曲线和曲面描述的最广为流行的技术;而国际上实体造型系统中的Parasolid和ACIS已支持许多最终用户在其上进行二次开发。为适应动画制作等的需要,现在数维造型、基于文法的造型和粒子系统已广被采用。

  (4)参数化设计
  约70-80%的成本耗费于设计阶段。因此,应用先进的参数化设计方法就显得至关重要。目前,二维参数化设计技术已发展得较为成熟,而三维参数化造型尚有许多问题没有解决。

  (5)图形显示
  为了真实表示用CAD技术生成的产品和工程的数字模型,真实感图形显示技术也是CAD中的重要内容。早期采用光照模型,七十年代中期Catmull提出真实感图形绘制方法,1984年美国Cornell大学又将射度方法引入CAD产生了真实图形生成的辐射度算法,而九十年代模拟用户身临其境的虚拟现实也有了长足的发展。

  CAD应用策略

  企业引入CAD系统,应该在系统工程思想的指导下,用整体优化的观点,科学合理地对业务过程、产品结构和信息技术进行重组;通过标准化和规范化尽可能减少零部件数量,建立集成的智能产品模型和跨功能的并行工作环境;进行合理的规划,在正确的方法论的指导下实施和应用。这些是企业成功开展CAD的根本保证。

  (1)产品设计和开发方法策略
  随着科学技术的发展和生活水平的提高,顾客对产品的复杂程度和交货期的要求越来越高,只有借助于现代化的设计手段和先进的设计方法才能满足这些要求。而企业往往是有了现代化的手段,却忽视了科学的方法论的指导,最终达不到预期的效果。因此,在设计方法上需要采取以下策略:
  ①改变传统的作业方式。在并行工程方法指导下,采用以Intranet为基础、面向项目组的分布式协同工作方式,促进企业内部和企业间的合作,加速产品开发过程中复杂信息的传递,缩短产品开发周期;
  ②单纯的CAD技术已不能满足市场竞争的需求,因此,运用价值工程、拟实技术、仿真技术等手段,研究面向X的设计方法,如面向成本的设计、面向加工的设计、面向测试和维护的设计、面向产品生命周期的设计等;
  ③利用成组技术和相似性原理,采用标准化技术、模块化技术,改变传统产品结构,建立标准化、模块化和系列化设计体系,充分利用现有的成熟技术和已有的零部件,快速响应市场需求,降低成本,提高质量;
  ④提高企业创新能力。但需要强调的是:在产品设计过程中的创新,不是源源......点击查阅全文......↓