一、我國企業(yè)CAD/CAM技術(shù)應用現狀

　　70年代末，我國計算機應用尚處于萌芽階段，二維CAD圖紙設計是我國最早應用的CAD技術(shù)，從80年代初，CAD技術(shù)應用經(jīng)歷了“六五”探索，“七五”技術(shù)攻關(guān)，“八五”普及推廣，“九五”深化應用四個(gè)階段。CAD技術(shù)在我國機械行業(yè)應用較早，并得到迅速發(fā)展，取得一批重要應用成果。但是，從我國企業(yè)CAD技術(shù)應用的總體水平來(lái)看，應用還停留在二維繪圖水平上。

　　企業(yè)如何發(fā)揮自身優(yōu)勢，提高創(chuàng )新能力，除了解決好資金問(wèn)題以外，更要解決好技術(shù)革新問(wèn)題。眾所周知，CAD/CAM技術(shù)不僅大幅度提高設計效率和產(chǎn)品質(zhì)量，改善勞動(dòng)條件，更為重要的是它已成為現代工業(yè)中必不可少的主要技術(shù)手段。許多大型企業(yè)從事三維設計的軟件以工作站上運行大型軟件為主，如Pro/E、Catia、I-deas、Euclid和UGII等，這些軟件系統結構龐大復雜，使用非常不便，加上軟硬件價(jià)格昂貴，很難在企業(yè)普及與推廣。隨著(zhù)微機三維CAD/CAM系統的日趨完善及Window操作平臺的普及和微機性能價(jià)格比的不斷提高，企業(yè)使用三維CAD技術(shù)時(shí)機已經(jīng)成熟。

　　隨著(zhù)信息時(shí)代及全球經(jīng)濟一體化進(jìn)程的到來(lái)，我國的企業(yè)必須面臨這一嚴峻事實(shí)，企業(yè)必須具備新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、研制及創(chuàng )新能力，才能在激烈的市場(chǎng)競爭中生存下來(lái)，否則的話(huà)，就面臨破產(chǎn)和淘汰。實(shí)踐證明，三維CAD/CAM技術(shù)對加速新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本起著(zhù)關(guān)鍵作用，是支持企業(yè)增強創(chuàng )新設計，提高市場(chǎng)競爭力的強有力的手段。

　　二、微機平臺三維CAD軟件的特點(diǎn)

　　針對中小企業(yè)的技術(shù)現狀以及中小企業(yè)技術(shù)支撐較差的特點(diǎn)，微機平臺三維CAD軟件必須具備 實(shí)用性強、操作簡(jiǎn)單明了、價(jià)格適中、技術(shù)支持好的特點(diǎn)，才易于被廣大中小企業(yè)接受。目前微機平臺三維CAD軟件具有下列特點(diǎn)：

　�。�1）系統操作簡(jiǎn)潔實(shí)用，采用Window NT/95/98平臺，操作方式人機界面符合Window界面風(fēng)格與操作規范，采用面向對象方法，使軟件操作更加方便，針對不同對象（特征、尺寸、公差等），單擊鼠標左鍵，則彈出相應對象操作菜單，方便快捷，無(wú)需費力搜尋菜單。軟件的一系列操作，如 文件操作、刪除操作、窗口操作、回退操作的圖標與操作方式與Window風(fēng)格完全一致，同時(shí)， 使用OLE技術(shù)，使CAD軟件與其他Window組件配合使用。

　�。�2）采用廣大設計人員所熟悉的工程應用的特征（如孔、槽、螺紋、圓角、倒角等）作為構造零件的基本單元，改變傳統系統以幾何設計為主的方式，提高設計效率。特征的引用直接體現了設計意圖，設計人員可以將更多的精力用在創(chuàng )造性構思上。

　�。�3）采用二維/三維關(guān)聯(lián)設計技術(shù)，高效率生成符合國標的工程圖紙。用傳統方式繪制工程圖（ 不論是手工繪制，還是用二維CAD繪制），設計人員都必須將產(chǎn)品的三維結構構思好，再用線(xiàn)條 繪制表達，加上各種尺寸公差標注，工作量大而且繁瑣，修改、描圖更是費時(shí)。使用三維CAD軟件后，設計人員只需交互地進(jìn)行各種視圖布局方式、類(lèi)型的選擇，即可方便快捷地完成整個(gè)工程圖紙設計。

　�。�4）二維草圖智能動(dòng)態(tài)導引技術(shù)，可以自動(dòng)地推斷設計者的設計意圖。三維特征參數驅動(dòng)，修 改方便，零件三維實(shí)體可任意拖動(dòng)，在著(zhù)色狀態(tài)下動(dòng)態(tài)顯示三維實(shí)體體現產(chǎn)品設計過(guò)程的直觀(guān)效果，更易于用戶(hù)使用。三維設計技術(shù)是虛擬設計的基礎，并為后續的分析、制造過(guò)程提供完整統一的產(chǎn)品數據。

　�。�5）裝配設計使得在微機平臺上進(jìn)行復雜部件設計成為可能。通過(guò)施加約束與配合關(guān)系，采用 拖放方式操作，使得零件裝配就像搭積木一樣方便，對裝配、子裝配、零件、裝配特征、約束 及輔助視圖以記錄樹(shù)形式進(jìn)行管理，可以完成裝配件爆炸、剖切、干涉檢查、運動(dòng)仿真、最 小間隙、物性計算、零件列表等活動(dòng)。

　�。�6）機械產(chǎn)品設計離不開(kāi)各種標準件的使用。三維CAD系統提供豐富標準庫，包括螺釘、螺栓 、螺母、墊圈、鉚釘、銷(xiāo)釘、鍵、滾動(dòng)軸承、彈性密封件、鋼型材等，同時(shí)提供各種標準查 詢(xún)、搜索和添加與預覽功能，極大地方便了產(chǎn)品設計過(guò)程。如果從手工繪圖到二維CAD繪圖再 到三維CAD自動(dòng)生成工程圖，使得設計人員實(shí)現“甩圖板”夢(mèng)想，那么，標準件及裝配功能引入再輔之產(chǎn)品文檔管理，即可進(jìn)一步達到“甩圖板”、“用手冊”的目的，實(shí)現真正意義的無(wú)紙設計，極大地提高企業(yè)設計效率，增強創(chuàng )新能力。

　�。�7）高級曲面設計模塊為復雜外型的零件設計提供強有力的手段。沿海經(jīng)濟發(fā)達地區從事模 具業(yè) 、小型家電業(yè)及玩具業(yè)的中小型企業(yè)比較發(fā)達，這些產(chǎn)品外觀(guān)造型（如流線(xiàn)型、美觀(guān)效果等） 要求較高，曲面設計中變形造型技術(shù)、Law技術(shù)、過(guò)渡技術(shù)為復雜外型設計提供了方便。

　�。�8）在微機平臺上實(shí)現三維CAD軟件高級渲染功能，產(chǎn)生具有照片級真實(shí)感的產(chǎn)品效果圖，可以 為產(chǎn)品增添引人入勝的效果，便于向領(lǐng)導、客戶(hù)和供貨商介紹產(chǎn)品，可以免去實(shí)際加工昂貴的產(chǎn)品樣件，縮短設計周期和新產(chǎn)品的上市時(shí)間。

　　三、三維CAD技術(shù)為中小企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng )新設計提供關(guān)鍵性技術(shù)支持工具

　　企業(yè)應用三維CAD技術(shù)困難原因在于技術(shù)的復雜，前期軟硬件投入大，現在這兩方面的因素正在逐漸得到解決。微機平臺三維CAD技術(shù)日趨完善，軟件人機界面非常簡(jiǎn)潔，軟件的投入成本低廉，微機的性能價(jià)格比大幅度提高及Window平臺普及，“工程師人手一？quot；的目標可望實(shí)現。

　　二維CAD技術(shù)僅僅用于繪制工程圖紙，支持的并非產(chǎn)品設計。產(chǎn)品設計對企業(yè)的意義在于新的 產(chǎn)品就代表了企業(yè)經(jīng)濟增長(cháng)新的基本點(diǎn)。產(chǎn)品設計的主要內容為市場(chǎng)、顧客易于接受的新的 產(chǎn)品形象與內涵。三維設計則大大增強了后者的直觀(guān)性，同時(shí)為設計開(kāi)發(fā)新品提供了統一的 三維產(chǎn)品數據。當今企業(yè)特別是中小企業(yè)在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方面面臨以下非常嚴峻的現實(shí)。

　　如何快速提供市場(chǎng)或客戶(hù)可以接受的產(chǎn)品，縮短產(chǎn)品研制、上市的時(shí)間，爭取市場(chǎng)競爭的主動(dòng)權。以模具制造業(yè)來(lái)說(shuō)，模具設計是產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中的關(guān)鍵部分，同樣設計一套模具，一年前 需要4個(gè)月時(shí)間，現在只允許3個(gè)月（甚至更短）設計時(shí)間，否則在市場(chǎng)上失去競爭。大多數企業(yè)設計部門(mén)使用二維工程圖紙表達產(chǎn)品設計意圖，制造部門(mén)（如開(kāi)模廠(chǎng)）將設計部門(mén)提供的設計圖紙重現立體模型，這個(gè)過(guò)程重復性工作很多，浪費了大量的人力和時(shí)間。

　　當今企業(yè)面臨全球化大市場(chǎng)競爭，任何一個(gè)企業(yè)都不可能使其所有業(yè)務(wù)都成為佼佼者，如果所 有業(yè)務(wù)完全由企業(yè)自己來(lái)承擔，那么它必然要面對所有相關(guān)領(lǐng)域的競爭對手。因此，為了適應多企業(yè)合作下產(chǎn)品開(kāi)發(fā)模式，只有聯(lián)合該行業(yè)其他上、下游企業(yè)，建立一條業(yè)務(wù)關(guān)系緊密、經(jīng) 濟利益相連的多企業(yè)合作聯(lián)盟，才能實(shí)現優(yōu)勢互補，增強市場(chǎng)競爭整體實(shí)力。企業(yè)必須具備描述產(chǎn)品完整信息工具，適應企業(yè)內部、企業(yè)之間產(chǎn)品供應鏈上所有環(huán)節（如訂單、采購、庫存 、計劃、生產(chǎn)制造、質(zhì)量控制、運輸、分銷(xiāo)、服務(wù)與維護等）的需要。

　　三維CAD技術(shù)能夠幫助企業(yè)解決上述問(wèn)題，主要體現在，三維CAD系統可以提供完整三維的產(chǎn)品 模型數據，以適應不同應用的需求，如二維/三維關(guān)聯(lián)繪圖，可以根據需要將三維產(chǎn)品數據生成 工 程圖紙；利用三維產(chǎn)品幾何數據可以產(chǎn)生高度真實(shí)感照片，提供市場(chǎng)部門(mén)、客戶(hù)、供應商使用 ；可以在互聯(lián)網(wǎng)上（Internet）預覽產(chǎn)品（3d�瞯iewer）；三維產(chǎn)品數據可以直接傳遞給制造部門(mén) 進(jìn)行數控加工編程；可以提供給專(zhuān)用程序進(jìn)行有限元分析，三維產(chǎn)品數據可以輸出至快速成型 設備，制作樣品等等。因此，三維產(chǎn)品模型數據可以滿(mǎn)足產(chǎn)品供應鏈上所有環(huán)節需要，實(shí)現產(chǎn)品數據交換與共享。三維CAD系統不僅具備零件設計功能，而且具有裝配設計、圖紙設計功能 及與設計相關(guān)部分如標準件及各種專(zhuān)用零件庫。借助計算機完成產(chǎn)品設計與制造的相關(guān)分析 ，如結構性分析、可裝配性分析、干涉檢驗、物性計算等等，以保證制造實(shí)施可行性，利用三 維CAD/CAM技術(shù)，可以降低產(chǎn)品開(kāi)發(fā)風(fēng)險，提高產(chǎn)品設計成功率。同時(shí)與Internet技術(shù)配合使用，進(jìn)行設計過(guò)程的協(xié)同。

　　我國中小企業(yè)利用機制靈活、負擔輕、行業(yè)好的優(yōu)勢，大力進(jìn)行CAD/CAM技術(shù)改造，搞好產(chǎn)業(yè) 分工基礎上的企業(yè)合作，建立適應多品種、小批量產(chǎn)品開(kāi)發(fā)模式，增強產(chǎn)品的創(chuàng )新設計能力， 必然在激烈的市場(chǎng)競爭中，保持旺盛的活力。

　　四、結論

　　從長(cháng)遠發(fā)展觀(guān)點(diǎn)看，三維CAD技術(shù)必然會(huì )替代二維CAD繪圖。隨著(zhù)微機性能價(jià)格比不斷提高，CAD/CAM技術(shù)的日趨成熟，微機平臺三維CAD軟件呈迅猛發(fā)展之勢。廣州紅地公司不失時(shí)機推出我國自主版權微機平臺商品化三維CAD軟件-“金銀花”MDA系統，特別是MDA2000版符合當今微機平臺CAD軟件的發(fā)展趨勢，必然在我國企業(yè)技術(shù)改造、產(chǎn)品創(chuàng )新設計中發(fā)揮重要作用。