【2017年整理】近年来汽车工业CAD.doc

近年来汽车工业CAD/CAM/CAE系统选型趋向 （一）以近30年的CAD技术发展史为主线，概述了各个阶段CAD技术的重大进展以及技术特点。（二）介绍当前主流的CAD基础技术理论，并对不同流派的造型技术进行简析及比较。（三）就用户共同关注的CAD/CAM/CAE系统建设问题，介绍汽车工业近年来的选型趋向。 关键词：线框，曲面，实体，约束，尺寸驱动，约束驱动，参数化，变量化，造型 汽车工业代表着一个国家制造业发展的水平。世界经济大国的经济发展无一不与汽车工业有着极为密切的关系。汽车工业的前一、二名即是全球企业的冠、亚军，似乎能很好地说明这一点。抛开遥远的欧美不谈，我们只需将眼光放在亚洲邻国，日本和韩国都是主要在汽车和电子这两大工业取得飞速发展后，带动了整个国民经济的腾飞。因此，汽车工业对国家的重要性可想而知。作为制造业的中坚，汽车工业一直是CAD/CAM/CAE系统应用的先锋。CAD技术的应用，有效地推动了汽车制造业的前进；汽车业的需求也极大地带动了CAD技术的发展。多年来，汽车业的选型趋向一直是CAD/CAM/CAE技术发展的晴雨表，也是业内人士关注的焦点。因此，重温近几年来汽车业巨子的选型过程，了解他们应用CAD/CAM/CAE技术的现状，无疑会对国内CAD用户的选型决策起到重要的参考作用。 1. 汽车业面临的问题 随着汽车产量的大幅度提升和保有量的相对固定，导致竞争加剧，使得每辆汽车的利润大幅度下滑。如何在提高质量的前提下，在产品开发的每一个环节上降低成本，成为汽车制造商孜孜以求的目标。而竞争的加剧，则更要求汽车制造商要更快地将高质量的新车型推向市场。 汽车制造业是技术密集型和劳动密集型产业。为降低生产成本和减少污染，汽车制造商往往将劳动含量高、技术含量低的配件厂建在海外。因此，协同开发、数据共享又成为了制约产品上市周期的重要因素。 进入九十年代以后，CAD技术的应用成本相对于二十多年前来说，已不算太高，而产品开发的成本却在不断上升，其中开发工程师的成本上升的尤为明显。 因此，基于以上考虑，易学好用、设计/分析/制造一体化的软件一直备受企业的青睐；同时，支撑整个企业产品信息的框架式软件──产品数据管理系统（PDM），也逐渐为众多的汽车制造商所接受。 2. 汽车业巨人们如何打算 近几年来，面对居高不下的生产成本和日渐削减的利润，汽车制造商们发现盲目地引进种类繁多的、大量的软件未必能解决企业正在面临的问题。彻底改造研发环境才是真正的出路。于是各大汽车制造商面向整个企业信息系统的改造计划都在紧锣密鼓地蕴酿之中。以下为几个主要的汽车制造商所提出的计划： 福特： 福特2000年，C3P项目； 马自达： 数字改造计划； 日产： 业务过程革新； 雷诺： 产品设计及生产环境重组； 日野： 并行工程计划等等。 下面重点以福特汽车公司的软件选型为例，重温这个引起全球业界震动的典型案例。 3. 史无前例的软件选型──福特建立C3P体系 1993年，福特汽车公司制定了面向21世纪的福特2000年长远发展规划，决定彻底改造自己的计算机应用状况。福特的目标是：一个新车型的开发周期从目前的36个月缩短到18个月乃至12个月；新车开发的后期设计修改减少50%；原型车制造和测试成本减少50%；投资收益提高30%。 福特希望用一个产品数据管理系统（PDM）把计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工程分析（CAE）、计算机辅助制造（CAM）集成起来，融汇到一个遍布全球的公用数据系统之中，即C3P（CAD/CAM/CAE/PDM）。这是C3P概念在整个业界第一次正式提出。 历经各个历史阶段的选型与积累，福特内部使用着多种CAD系统：大量的CADDS5与CATIA，还有一些PTC公司和SDRC公司的产品，主要系统是自己开发的PDGS系统。由于庞大的设计工作量，在各个系统之间进行数据交换常常浪费大量时间，同时还会产生数据丢失现象；有时为了找到自己所需要 福特首先在内部统一了思想认识：我们是造车的，不是做软件的。自己的PDGS虽然实用功能很强，但毕竟在软件技术上已经落伍，不符合C3P的要求。福特决定依托一种商用CAD系统，然后将PDGS的功能向它移植。整个选型过程持续了两年时间，几乎世界上所有的大型CAD软件供应商都加入了竞争的行列。 首先是UG、然后是CV、继而是CATIA被从竞争的行列中排除出去。因为这些软件的体系结构都已老化、久未更新；软件技术已经落后；学习、应用和实施起来比较困难。而且，他们不能提供适合福特要求的企业级PDM产品。所以他们都相继被淘汰。最后的竞争主要集中在PTC和SDRC的软件产品 在激烈的竞争过程中，PTC考虑到由于从未在大型汽车企业中获得主流软件的地位，对今后发展不利，