對CAD/CAM在企業中的發展前景的研究

王春燕

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

【關鍵詞】 CAD/CAM 技術應用 發展方向 前景

一、CAD/CAM軟件概述

CAD/CAM技術起步于20世紀60年代末,經過40年左右的發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。現在微機平臺的CAD/CAM軟件占據著主導地位,國內外有一大批優秀的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和應用,CAD/CAM技術對我國國民經濟起重要的作用。

CAD/CAM即計算機輔助設計與制造,其含義是指產品設計和制造人員根據產品設計和制造流程,在計算機系統的支持下,進行設計和制造的一項技術。一般講,一個完整的CAD/CAM系統是由計算機、外圍設備及附加生產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技術的應用現狀

1.CAD/CAM技術在國外的應用現狀

CAD/CAM技術20世紀50年代起源于美國,經過近50年的發展,其技術和水平已經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、建筑化工等行業中廣泛使用CAD/CAM技術。CAD/CAM技術在發達國家已經成為國民經濟的重要支柱。

2. CAD/CAM技術在我國的應用現狀

我國CAD/CAM技術的應用起步于20世紀60年代末,經過40多年的研究、開發與推廣應用,CAD/CAM技術已經廣泛應用于國內各行各業。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個重點機械產品進行了 CAD/CAM的開發研制工作,為我國 CAD/CAM技術的發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技術的研究和發展。“九五”期間國家科委又頒發了《1995～2000年我國 CAD/CAM應用工程發展綱要》,將推廣和應用 CAD/CAM技術作為改造傳統企業的重要戰略措施。有些小企業由于經濟實力不足、技術人才缺乏,CAD/CAM技術還不能夠完全應用到生產實踐中。國內研發的CAD/CAM軟件在包裝和功能上與發達國家還存在差距,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、有限元分析和優化設計等。其中CAD二維繪圖技術在企業應用情況較好,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,需要在工作站環境中工作,投資較大,所以只有部分大企業有所應用。在CAM方面,目前企業普遍應用的只是數控程序編制,國內企業已經開始廣泛使用華中數控系統、南京SKY系統、日本FUNUC系統、德國SIEMENS系統。而廣義的 CAM只有少數大型企業采用,中小企業極少應用。

(3)功能單一、經濟效益不突出

CAD/CAM技術在企業中的應用只是單元的智能技術應用,是從企業生產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的過程中 ,才能產生顯著的經濟效益。

三、 CAD/CAM系統的發展方向

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

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境中工作,工作更加輕松有效。

2. CAD/CAM系統應具有高度的開發性

CAD/CAM系統的開放性主要體現在系統的工作平臺、用戶接口、應用開發環境及與其他系統的信息交換等方面。現在市場上的CAD/CAM產品一般都會為用戶提供二次開發環境,方便用戶訂制自己的CAD/CAM系統,具有較好的開放性。

CAD/CAM供應商應向企業提供易學易用的二次開發工具,即開發面向行業和企業應用的專用CAD/CAM軟件和數據庫。

3. CAD/CAM系統應具備更好的集成性

集成就是向企業提供CAD/CAM一體化的解決方案,企業中各個環節不可分割,統一考慮。企業的整個生產過程實質上是信息的采集、傳遞和加工處理的過程。提高系統的集成性,從以下四方面來實現: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品信息管理系統;建立全局產品模型、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;以控制產品生命周期為目標的優化設計,從產品性能設計、制造工藝性能設計、監測性能設計等入手進行優化設計。

4. CAD/CAM系統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系統將包括專家系統、經驗儲存、智能庫、推理規則和自動學習功能。軟件開發要將產品設計加工過程直接與系統相結合,使用戶輕松完成工作任務。

四、CAD/CAM技術在企業中的應用前景

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

1.進一步普及行業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(產品數據管理)和PPC(生產計劃與控制)等技術的高度集成,能實現設計制造及生產管理的一體化。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,所以大部分企業都具備應用條件。

3.加大創新力度,不斷開發具有特色的CAD/CAM軟件

開發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軟件的二次開發步伐,同時要結合國情、遵守各國規范,面向國內企業發展的需要,加大創新力度。

五、結束語

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

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.