1.2 机械CAD技术的应用
CAD技术首先应用在发达国家的航空军事工业中。随着CAD技术的发展与普及, CAD技术应用从军事工业向民用工业扩展,由大型企业向中小型企业推广,由高技术领域向日用家电、轻工业产品的设计和制造中普及。另外CAD技术也逐步从发达国家“流向”发展中国家。
CAD在机械制造行业应用较早,也最为广泛。采用CAD技术进行产品设计不但可以使设计人员“甩掉图标”,更新传统的设计思想,实现设计自动化,降低产品成本,提高企业及其产品在市场上的竞争能力;还可以使企业由原来的串行式作业转变为并行作业,建立一种全新的设计和生产技术管理体制,缩短产品的开发周期,提高劳动生产率。如今世界各大航空、航天及汽车制造业巨头不但广泛采用CAD技术进行产品设计,而且投入大量人力物力及资金进行CAD软件的开发,以保证自己技术生产的领先地位和国际市场上的优势。
CAD技术在建筑行业也得到广泛应用。CAD建筑设计(Computer Aided Architecture Design,简称CAAD)为建筑设计带来了一场真正的革命。随着CAAD软件从最初的二维通用软件发展到三维建筑模型软件,CAAD技术被广泛采用,这不但可以提高设计质量,缩短工程周期,还可以节约2%~5%的建设投资。
CAD技术还应用于轻纺及服装行业中。以前我国纺织品及服装的花样设计、色彩的变化、图案的分色、描稿及配色等均由人工完成,速度慢、效率低,而且国际市场上对纺织品及服装要求是批量小、花色多、质量高、交货快,这使得我国纺织品在国际市场上的竞争力不强。采用了CAD技术以后,大大加快了我国纺织品及服装走向国际市场的步伐。
如今,CAD技术已进入到人们的日常生活中,在电影、动画、广告和娱乐等领域大显身手。美国好莱坞电影公司主要利用CAD技术构建布景,还可以利用虚拟现实的手法设计出人工不可能做到的布景。
我国CAD技术的研究始于20世纪70年代,当时主要集中在少数高校及航空领域等极小范围。80年代初,开始成套引进CAD系统,并在此基础上进行开发和应用;同时国家在CAD技术研究方面重点投资,支持对国民经济有影响的重点机械产品CAD进行开发和研制,为我国CAD技术的发展奠定了基础。20世纪90年代初,原国家科委将CAD应用与先进制造技术、先进信息、CIMS一起作为重点发展的四大工程;“十五”期间,CAD应用工程与CIMS工程合并实施制造业信息化工程,极大地促进了CAD技术在我国制造工程领域的推广和普及。科技部在CAD应用工程2000年规划纲要中指出:“到2000年,在国民经济主要部门的科研、设计单位和企业中全面普及推广CAD技术,实现‘甩掉图板’(指传统设计中的描图板),提高智能劳动效率,推广我国CAD市场,扶持发展以CAD为突破口的我国自主创新的软件产业,建立起我国的CAD产业”。
通过多年坚持不懈的努力,我国CAD技术在理论与算法研究、硬件设备生产、支撑软件的开发与商品化、专业应用软件的研制与应用,以及在人才培养与技术普及等方面均取得了丰硕的成果。近年来,我国CAD技术发展迅速,应用日趋成熟,范围不断拓宽,水平不断提高,应用领域几乎渗透到所有制造工程领域,尤其是机械、电子、建筑、造船、轻工等行业在CAD技术开发应用上有了一定规模,取得了显著的成效。我国已自行开发了大量实用的CAD软件,国内计算机生产厂家已能够为CAD系统提供性能良好的计算机和工程工作站。少数大型企业已经建立起较完整的CAD系统并取得较好的效益,中小企业也开始使用CAD技术并初见成效;一些企业已着手建立以实现制造过程信息集成为目标的企业级CIMS系统,以实现系统集成、信息共享。