一、我國企業(yè)cad/cam技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
70年代末，我國計算機應(yīng)用尚處于萌芽階段，二維cad圖紙設(shè)計是我國zui早應(yīng)用的cad技術(shù)，從80年代初，cad技術(shù)應(yīng)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(yīng)用四個階段。cad技術(shù)在我國機械行業(yè)應(yīng)用較早，并得到迅速發(fā)展，取得一批重要應(yīng)用成果。但是，從我國企業(yè)cad技術(shù)應(yīng)用的總體水平來看，應(yīng)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，除了解決好資金問題以外，更要解決好技術(shù)革新問題。*，cad/cam技術(shù)不僅大幅度提高設(shè)計效率和產(chǎn)品質(zhì)量，改善勞動條件，更為重要的是它已成為現(xiàn)代工業(yè)中*的主要技術(shù)手段。許多大型企業(yè)從事三維設(shè)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(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大復(fù)雜，使用非常不便，加上軟硬件價格昂貴，很難在企業(yè)普及與推廣。隨著微機三維cad/cam系統(tǒng)的日趨完善及window操作平臺的普及和微機性能價格比的不斷提高，企業(yè)使用三維cad技術(shù)時機已經(jīng)成熟。
隨著信息時代及經(jīng)濟一體化進程的到來，我國的企業(yè)必須面臨這一嚴(yán)峻事實，企業(yè)必須具備新產(chǎn)品開發(fā)、研制及創(chuàng)新能力，才能在激烈的市場競爭中生存下來，否則的話，就面臨破產(chǎn)和淘汰。實踐證明，三維cad/cam技術(shù)對加速新產(chǎn)品開發(fā)、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本起著關(guān)鍵作用，是支持企業(yè)增強創(chuàng)新設(shè)計，提高市場競爭力的強有力的手段。
二、微機平臺三維cad軟件的特點
針對中小企業(yè)的技術(shù)現(xiàn)狀以及中小企業(yè)技術(shù)支撐較差的特點,微機平臺三維cad軟件必須具備實用性強、操作簡單明了、價格適中、好的特點,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:
（1）系統(tǒng)操作簡潔實用,采用windownt/95/98平臺,操作方式人機界面符合window界面風(fēng)格與操作規(guī)范,采用面向?qū)ο蠓椒?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(biāo)左鍵,則彈出相應(yīng)對象操作菜單,方便快捷,無需費力搜尋菜單。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(biāo)與操作方式與window風(fēng)格*一致,同時,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(shè)計人員所熟悉的工程應(yīng)用的特征（如孔、槽、螺紋、圓角、倒角等）作為構(gòu)造零件的基本單元,改變傳統(tǒng)系統(tǒng)以幾何設(shè)計為主的方式,提高設(shè)計效率。特征的引用直接體現(xiàn)了設(shè)計意圖,設(shè)計人員可以將更多的精力用在創(chuàng)造性構(gòu)思上。
（3）采用二維/三維關(guān)聯(lián)設(shè)計技術(shù),率生成符合國標(biāo)的工程圖紙。用傳統(tǒng)方式繪制工程圖（不論是手工繪制,還是用二維cad繪制）,設(shè)計人員都必須將產(chǎn)品的三維結(jié)構(gòu)構(gòu)思好,再用線條繪制表達(dá),加上各種尺寸公差標(biāo)注,工作量大而且繁瑣,修改、描圖更是費時。使用三維cad軟件后,設(shè)計人員只需交互地進行各種視圖布局方式、類型的選擇,即可方便快捷地完成整個工程圖紙設(shè)計。
（4）二維草圖智能動態(tài)導(dǎo)引技術(shù),可以自動地推斷設(shè)計者的設(shè)計意圖。三維特征參數(shù)驅(qū)動,修改方便,零件三維實體可任意拖動,在著色狀態(tài)下動態(tài)顯示三維實體體現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計過程的直觀效果,更易于用戶使用。三維設(shè)計技術(shù)是虛擬設(shè)計的基礎(chǔ),并為后續(xù)的分析、制造過程提供完整統(tǒng)一的產(chǎn)品數(shù)據(jù)。
（5）裝配設(shè)計使得在微機平臺上進行復(fù)雜部件設(shè)計成為可能。通過施加約束與配合關(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形式進行管理,可以完成裝配件爆炸、剖切、干涉檢查、運動仿真、zui小間隙、物性計算、零件列表等活動。
（6）機械產(chǎn)品設(shè)計離不開各種標(biāo)準(zhǔn)件的使用。三維cad系統(tǒng)提供豐富標(biāo)準(zhǔn)庫,包括螺釘、螺栓、螺母、墊圈、鉚釘、銷釘、鍵、滾動軸承、彈性密封件、鋼型材等,同時提供各種標(biāo)準(zhǔn)查詢、搜索和添加與預(yù)覽功能,極大地方便了產(chǎn)品設(shè)計過程。如果從手工繪圖到二維cad繪圖再到三維cad自動生成工程圖,使得設(shè)計人員實現(xiàn)甩圖板夢想,那么,標(biāo)準(zhǔn)件及裝配功能引入再輔之產(chǎn)品文檔管理,即可進一步達(dá)到甩圖板、用手冊的目的,實現(xiàn)真正意義的無紙設(shè)計,極大地提高企業(yè)設(shè)計效率,增強創(chuàng)新能力。
（7）曲面設(shè)計模塊為復(fù)雜外型的零件設(shè)計提供強有力的手段。沿海經(jīng)濟發(fā)達(dá)地區(qū)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(dá),這些產(chǎn)品外觀造型（如流線型、美觀效果等）要求較高,曲面設(shè)計中變形造型技術(shù)、law技術(shù)、過渡技術(shù)為復(fù)雜外型設(shè)計提供了方便。
（8）在微機平臺上實現(xiàn)三維cad軟件渲染功能,產(chǎn)生具有照片級真實感的產(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(dǎo)、客戶和供貨商介紹產(chǎn)品,可以免去實際加工昂貴的產(chǎn)品樣件,縮短設(shè)計周期和新產(chǎn)品的上市時間。
三、三維cad技術(shù)為中小企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計提供關(guān)鍵性工具
企業(yè)應(yīng)用三維cad技術(shù)困難原因在于技術(shù)的復(fù)雜,前期軟硬件投入大,現(xiàn)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潔,軟件的投入成本低廉,微機的性能價格比大幅度提高及window平臺普及,工程師人手一?quot;的目標(biāo)可望實現(xiàn)。
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(shè)計。產(chǎn)品設(shè)計對企業(yè)的意義在于新的產(chǎn)品就代表了企業(yè)經(jīng)濟增長新的基本點。產(chǎn)品設(shè)計的主要內(nèi)容為市場、顧客易于接受的新的產(chǎn)品形象與內(nèi)涵。三維設(shè)計則大大增強了后者的直觀性,同時為設(shè)計開發(fā)新品提供了統(tǒng)一的三維產(chǎn)品數(shù)據(jù)。當(dāng)今企業(yè)特別是中小企業(yè)在產(chǎn)品開發(fā)方面面臨以下非常嚴(yán)峻的現(xiàn)實。
如何快速提供市場或客戶可以接受的產(chǎn)品,縮短產(chǎn)品研制、上市的時間,爭取市場競爭的主動權(quán)。以模具制造業(yè)來說,模具設(shè)計是產(chǎn)品開發(fā)過程中的關(guān)鍵部分,同樣設(shè)計一套模具,一年前需要4個月時間,現(xiàn)在只允許3個月（甚至更短）設(shè)計時間,否則在市場上失去競爭。大多數(shù)企業(yè)設(shè)計部門使用二維工程圖紙表達(dá)產(chǎn)品設(shè)計意圖,制造部門（如開模廠）將設(shè)計部門提供的設(shè)計圖紙重現(xiàn)立體模型,這個過程重復(fù)性工作很多,浪費了大量的人力和時間。
當(dāng)今企業(yè)面臨化大市場競爭,任何一個企業(yè)都不可能使其所有業(yè)務(wù)都成為*,如果所有業(yè)務(wù)*由企業(yè)自己來承擔(dān),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(yīng)多企業(yè)合作下產(chǎn)品開發(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,才能實現(xiàn)優(yōu)勢互補,增強市場競爭整體實力。企業(yè)必須具備描述產(chǎn)品完整信息工具,適應(yīng)企業(yè)內(nèi)部、企業(yè)之間產(chǎn)品供應(yīng)鏈上所有環(huán)節(jié)（如訂單、采購、庫存、計劃、生產(chǎn)制造、質(zhì)量控制、運輸、分銷、服務(wù)與維護等）的需要。
三維cad技術(shù)能夠幫助企業(yè)解決上述問題,主要體現(xiàn)在,三維cad系統(tǒng)可以提供完整三維的產(chǎn)品模型數(shù)據(jù),以適應(yīng)不同應(yīng)用的需求,如二維/三維關(guān)聯(lián)繪圖,可以根據(jù)需要將三維產(chǎn)品數(shù)據(jù)生成工程圖紙;利用三維產(chǎn)品幾何數(shù)據(jù)可以產(chǎn)生高度真實感照片,提供市場部門、客戶、供應(yīng)商使用;可以在互聯(lián)網(wǎng)上（internet）預(yù)覽產(chǎn)品（3dviewer）;三維產(chǎn)品數(shù)據(jù)可以直接傳遞給制造部門進行數(shù)控加工編程;可以提供給程序進行有限元分析,三維產(chǎn)品數(shù)據(jù)可以輸出至快速成型設(shè)備,制作樣品等等。因此,三維產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)可以滿足產(chǎn)品供應(yīng)鏈上所有環(huán)節(jié)需要,實現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換與共享。三維cad系統(tǒng)不僅具備零件設(shè)計功能,而且具有裝配設(shè)計、圖紙設(shè)計功能及與設(shè)計相關(guān)部分如標(biāo)準(zhǔn)件及各種零件庫。借助計算機完成產(chǎn)品設(shè)計與制造的相關(guān)分析,如結(jié)構(gòu)性分析、可裝配性分析、干涉檢驗、物性計算等等,以保證制造實施可行性,利用三維cad/cam技術(shù),可以降低產(chǎn)品開發(fā)風(fēng)險,提高產(chǎn)品設(shè)計成功率。同時與internet技術(shù)配合使用,進行設(shè)計過程的協(xié)同。
我國中小企業(yè)利用機制靈活、負(fù)擔(dān)輕、行業(yè)好的優(yōu)勢,大力進行cad/cam技術(shù)改造,搞好產(chǎn)業(yè)分工基礎(chǔ)上的企業(yè)合作,建立適應(yīng)多品種、小批量產(chǎn)品開發(fā)模式,增強產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計能力,必然在激烈的市場競爭中,保持旺盛的活力。
四、結(jié)論
從長遠(yuǎn)發(fā)展觀點看,三維cad技術(shù)必然會替代二維cad繪圖。隨著微機性能價格比不斷提高,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機推出我國自主版權(quán)微機平臺商品化三維cad軟件-金銀花mda系統(tǒng)，特別是mda2000版符合當(dāng)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(shè)計中發(fā)揮重要作用。