CAD產(chǎn)業(yè)發(fā)展的回顧與思考

CAD產(chǎn)業(yè)發(fā)展的回顧與思考初訪達(dá)索198511,軟件的應(yīng)用狀況,準(zhǔn)備引進(jìn)這一系統(tǒng)。達(dá)索當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)生產(chǎn)幻影F1,使用IBM3090、4381IBM3250、5080CATIA設(shè)計(jì)了幻影的全機(jī)外形，完成結(jié)構(gòu)打樣、布置通風(fēng)管道和液壓系統(tǒng)、設(shè)計(jì)和加工機(jī)翼整體壁板、蒙皮成形模，以及航空發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪盤和葉片等關(guān)鍵零件。全公司共有200多臺(tái)圖形終端。CATIA在引進(jìn)與開發(fā)并舉中發(fā)展壯大達(dá)索飛機(jī)公司從1960-1965年開始引進(jìn)IBM1967年著手用Bézier曲面1974年領(lǐng)導(dǎo)層面臨重大CAD一面引進(jìn)洛克希德飛機(jī)公司的CADAM系統(tǒng)，一面重點(diǎn)開發(fā)飛機(jī)吹風(fēng)模型的三維造型和加工軟件，1975年引進(jìn)100萬(wàn)美元買下了CADAMCADAM1977年啟動(dòng)開發(fā)三維交互CAD年投入使用。同時(shí)建立主數(shù)據(jù)庫(kù)，統(tǒng)一管理CADAMCATIA1979年用數(shù)控加工制1981IBM公司開始負(fù)責(zé)經(jīng)銷CATIA系統(tǒng)，于是單獨(dú)組建達(dá)索系統(tǒng)公司。30人，軟件開發(fā)占25人，當(dāng)年售出10套V1.0,內(nèi)容包括曲面造型、三維線框19821984200套，人員增加到190名工程師，其中150人從事軟件開發(fā)和維護(hù)，軟件人員平均年齡小于30歲。達(dá)索自覺翅膀已硬，獨(dú)立開發(fā)了二維繪圖模塊，撇開CADAMCADV2.0198540016個(gè)國(guó)家的二千多臺(tái)圖形終端，其中不包括IBM公司自已使用1/3汽車行業(yè)，其余是機(jī)械、電氣、造船、模具、建筑、工程、醫(yī)199196702/3從事研究開發(fā)。19901.1億美元。兼并迅速增強(qiáng)達(dá)索/CATIA實(shí)力為產(chǎn)品的全生命期提供一體化服務(wù)1989年洛克希德飛機(jī)公司缺少資金開發(fā)新型戰(zhàn)斗機(jī)，決定出售CADAM子公司1990年1月IBM用2.7億美元收購(gòu)CADAM，并于1992年起托付達(dá)索管理1997年6月達(dá)索用3.1億美元收購(gòu)了美國(guó)1997年12月用1.05億美元現(xiàn)金收購(gòu)Deneb的精益制造布局仿真軟件Delmia1998年2月達(dá)索獨(dú)資在美國(guó)成立ENOVIA公司，與IBM合作從事第二代產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)PDMII的開發(fā)和經(jīng)營(yíng)。1998年12月達(dá)索接管法國(guó)馬特拉（MATRA）下屬的CAD/CAM業(yè)務(wù)，包括Euclid/styler,Machinist,Cisigraph/Strim100和StrimFlow等。1999年4月收購(gòu)SmartSolutions的SmarTeam業(yè)務(wù)。1999年2月向美國(guó)InventionMachine公司投資600萬(wàn)美元從事知識(shí)創(chuàng)新軟件的合作開發(fā)經(jīng)營(yíng)2000年7月用2150萬(wàn)現(xiàn)金并購(gòu)Spatial的ACIS3D軟件業(yè)務(wù)。至此，達(dá)大體完成了PLM業(yè)務(wù)范圍的戰(zhàn)略布局，形成產(chǎn)品全生命期的CAD/CAM/CAE/PDMII一體化管理，為數(shù)字化企業(yè)提供電子商務(wù)的完整工具，足以完成產(chǎn)品從初步設(shè)計(jì)到售后服務(wù)的全過(guò)程仿真。其中，和SolidWorks支持產(chǎn)品的數(shù)字化設(shè)計(jì)和仿真完成精益制造過(guò)程的數(shù)字定義和仿真Enovia提供數(shù)字化產(chǎn)品、過(guò)程和資源的集成化、分布式協(xié)同管理成套工具。以上三方面匯總，構(gòu)成數(shù)字化產(chǎn)品的全生命期流程，并且支持合作企業(yè)的知識(shí)重用。據(jù) 2002年夏網(wǎng)頁(yè)公布的數(shù)字，有1.3萬(wàn)家用戶，SolidWorks有9500家用戶。過(guò)去，CATIAIBM主機(jī)和工作站上運(yùn)行，當(dāng)剖析了PCSolidWorks后，19985月達(dá)索宣布將推出全新的CATIAV5WindowsUNIX版，99%的用戶界面圖標(biāo)采用MSOffice形式。V4的曲面系統(tǒng)使用Bézier形式，現(xiàn)在改成NURBS形式，而且采用DCMCATIAV41993113種獨(dú)立的功能模塊，現(xiàn)在都要轉(zhuǎn)成V5V4和V5V5還提供CAACATIAV5V5是一個(gè)非常龐大的應(yīng)用系統(tǒng)，要想在功能上達(dá)到穩(wěn)定、實(shí)用、先進(jìn)，超過(guò)V4和其他品牌，非得有19995月CATIAV5R1上市，在我國(guó)作為教育版的全套優(yōu)惠價(jià)是1.6萬(wàn)200321MD22萬(wàn)美元一套。CATIA獲得成功的首要因素歸功于達(dá)索的優(yōu)異穩(wěn)定環(huán)境從一開始就是面向幻影的研制需要發(fā)展起來(lái)的，達(dá)索飛機(jī)公司既是它的開發(fā)者，又是它最穩(wěn)定的使用者。隨后IBM和波音飛機(jī)公司又成為它的鐵桿用戶。惟獨(dú)世界一流的應(yīng)用才能孕育出世界一流的CAD開發(fā)隊(duì)伍的穩(wěn)定也是舉世無(wú)雙，有充足的人力資源。人稱CATIA之父的FrancisBernard198525人來(lái)自這一大學(xué)Bernard當(dāng)時(shí)任執(zhí)行副總裁，以后任總裁，至今未變。當(dāng)前的公司成員仍是80%工程師，平均年齡32歲。再有是資金穩(wěn)定，有IBM美國(guó)飛機(jī)公司創(chuàng)造CADCADCAD2003.4.24初探飛機(jī)設(shè)計(jì)制造管理一體化1979129176日航空工業(yè)部科技局長(zhǎng)11DouglasDACLockheedLACDAC技術(shù)在飛機(jī)研制生產(chǎn)中蓬勃發(fā)展的應(yīng)用規(guī)模和領(lǐng)先水平。DAC1967年就與McDonnellF4F188種軍用機(jī)和DC9DC10McAuto公司提供計(jì)算機(jī)服務(wù)。McAuto人，加州長(zhǎng)灘的DAC6IBM3033主機(jī)和幾百臺(tái)小型機(jī)。CADAM二維繪圖軟件的興衰1964IBM2250年投入生產(chǎn)使用，稱作CADAM1975IBM19831月組建CADAM公司，共2001983576IBM主機(jī)，驅(qū)動(dòng)近7000臺(tái)圖形終端。1984734025219851CADAM180001989600人。1978年夏CADAM20萬(wàn)美元引進(jìn)這一軟件，象征性建立中美合作關(guān)系。對(duì)方要求先買三架L1011寬機(jī)身旅客機(jī)，共三億美元，才能得到CADAM。直到1984年101989LACCADAMDEC、HP、富士通、臺(tái)灣都有收購(gòu)意向，最后IBM獲勝并將CADAM/CATIA管理，從此CADAMMicroCADAMUNIGRAPHICS碩果僅存美國(guó)的飛機(jī)公司很多，除了波音、洛克希德、麥道外，還有NorthropGrumann等，都在大力推廣CAD/CAM應(yīng)用，而且都在研制CAD軟件，但是其中最有成效并且最終成為支柱產(chǎn)品的，當(dāng)推Unigraphics。這要?dú)w功于McDonnell飛機(jī)公司，它在20世紀(jì)70年代結(jié)合F15戰(zhàn)斗機(jī)的研制，開發(fā)了功能強(qiáng)大的曲面造型和三維線框設(shè)計(jì)繪圖系統(tǒng)，稱作CADD。開發(fā)工作由McAuto負(fù)責(zé)，在IBM主機(jī)上運(yùn)行。與此同時(shí)，為了加工生產(chǎn)的需要， 1975年收購(gòu)了研制UniAPT軟件的小公司UnitedComputing，在DEC小型機(jī)上開發(fā)出曲面加工編程系統(tǒng)，并且往上移植CADD功能，逐漸成UG產(chǎn)品CADD的開發(fā)應(yīng)用要早于很多年，其中曲面系統(tǒng)采用孔斯方法，發(fā)展了雙三次參數(shù)曲面的應(yīng)用技術(shù)，如光滑拼接、局部開口、曲面艙門的直鉸接邊設(shè)計(jì)等，用二次代數(shù)方程表示的局部球面或圓柱面可與自由曲面光滑拼接，可以用圓弧或橢圓弧作為邊界線準(zhǔn)確構(gòu)造參數(shù)曲面片。加工編程的能力也很強(qiáng)，凡是能設(shè)計(jì)的曲面一定能加工。還有機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、網(wǎng)格剖分、與NASTRANANSYS的接口和MoldFlow的接口等，成為超小型機(jī)上功能最強(qiáng)的械CAD/CAM系,尤其適合于模具行業(yè)。隨著業(yè)務(wù)范圍的擴(kuò)展改組為MDISG（麥道信息系統(tǒng)組。1985年6月MDISG高層領(lǐng)導(dǎo)來(lái)北京開拓市場(chǎng)1987年底南昌飛機(jī)公司組團(tuán)去香港試UG并洽談引進(jìn)，隨后用UG設(shè)計(jì)和生產(chǎn)了P5農(nóng)用機(jī)K8教練機(jī)等。資本運(yùn)作對(duì)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的負(fù)面影響CAD產(chǎn)業(yè)非常嬌嫩，需要精心培育，而在資本主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)下資本運(yùn)作的主旨是資本增殖。1978CADAM簽約由IBM公司只允許CADAMIBM1984年時(shí)CADAMApollo、SUNHP19901IBMCADAM公司后，1992年起改由CATIA管理CADAM，加速了CADAMCADAM進(jìn)的步伐。UG的處境比起CADAM來(lái)要好得多，但是麥道飛機(jī)公司與洛克希德飛機(jī)公司一樣，由于急需投入5月將UG出讓給通用汽車公司下屬的EDS。199612月波音飛機(jī)公133億美元。波音一貫要求自己的供應(yīng)商和承包商統(tǒng)一使用UG在飛機(jī)行業(yè)內(nèi)的應(yīng)用有可能受到牽連而削減。美國(guó)的CADReport2001年展望今后十年的CAD發(fā)展時(shí)談到一種擔(dān)憂EDS為使自身資產(chǎn)極大增值而拋售UG？歸根結(jié)底，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中弱者是無(wú)人憐憫的，除了全力拼搏爭(zhēng)當(dāng)強(qiáng)者之外，別無(wú)出路！RomulusParasolid到ACIS-精益求精鍥而不舍的CADCAD2003.4.28英國(guó)劍橋一瞥1982年北航703飛機(jī)制造工藝教研室為了開展CAD研究，引進(jìn)了DECLSI-11/23小型機(jī)、Tektronix4114圖形終端和GINO-F月去劍橋CAD中心接受GINO-F培訓(xùn)，同時(shí)考察ShapeData/Romulus和CIS/Medusa實(shí)體造型系統(tǒng)，看到了英國(guó)CAD產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)縮影。CAD1967年，專門從事CADPOYSURFGNC數(shù)控加工編程和PDMS1983ShapeData2015用PrimeTektronix4014存儲(chǔ)管和E&SPS300Romulus已賣出253Fortran源碼再加3Ferranti機(jī)床公司將Romulus納入CAM-X15Medusa4人，都來(lái)自CAD19804月開始銷售PRIME2.570Medusa以后并入CV系統(tǒng)，在我國(guó)有一定數(shù)量的用戶。Romulus的變異發(fā)展道路劍橋大學(xué)CAD實(shí)驗(yàn)室是英國(guó)發(fā)展CAD1973年IanBrai在此完成了體素設(shè)計(jì)博士論文，畢業(yè)后留校繼續(xù)完善論文內(nèi)容，研制了Build-1和Build-2用最新的Algol681974年創(chuàng)建3Charles和同窗AlanrLang原來(lái)在美國(guó)MIT訪問(wèn)，召回參與籌建CADGrayer研究平面零件的數(shù)控加工自動(dòng)編程。還聘請(qǐng)了擅長(zhǎng)開發(fā)機(jī)械設(shè)計(jì)專用系統(tǒng)的荷蘭人PeterVeenmanRomulus語(yǔ)言，19781981Evans&dBraid1986C語(yǔ)言開發(fā)美國(guó)版權(quán)的第二代實(shí)體造型系統(tǒng)Parasold1988年UG接管Parasold并用它取代了原來(lái)的PADL-2。在UG的精心維護(hù)下Parasolid1986SpatialNURBS的新一代CAD通用幾何平臺(tái)。其NURBS曲面功能用波音公司1980-1985CADTIGER作為基礎(chǔ)，實(shí)體功能從國(guó)際16Braid198912月上市，命名為ACIS1.0ACIS就是AlanGrayrCharlesLag

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Solid的字首。ACIS的目標(biāo)是提供世界上最好的CADCAD19936月Autodesk與SpatiaACIS平臺(tái)開發(fā)了MDTACIS研制了操作性能更好的AutodeskDominico想改進(jìn)Inventr于是從Spatia買下ACISACIS稱作Shape20007月達(dá)索收購(gòu)ACIS后，等宣布退出業(yè)界。從197030CAD發(fā)展史上可能是獨(dú)一無(wú)二的范例。精品策略和與時(shí)俱進(jìn)是成功之本從1968年起各國(guó)學(xué)者提出了多種表示三維形體的建模方法日本北海道大學(xué)沖野教N(yùn)orioOkin）采用類似于APT加工編程的語(yǔ)言用代數(shù)方程表示形體的各部分表面再用密集的三組正交平面切割這些表面，用消隱后的網(wǎng)格線表示形體。美大學(xué)的HB和AAG提出了基本體素的集合運(yùn)算理論并依此研制了PADL-1和PADL-2系統(tǒng)UG和AutoCAD曾采用PADL-2作為自己的實(shí)體系統(tǒng)，效果都不好I-DEAS在GEOMOD 中采用小平面逼近的多面體近似模型和精確NURBS 曲面模型并存的方法，多面體近似模型占用存儲(chǔ)空間大，同樣不夠?qū)嵱谩＿€有八叉樹細(xì)分模型、歐拉操作模型等，最終都未成為主導(dǎo)方法。惟獨(dú)Braid采用精確表示的裁剪曲面建模，算法最難，曲面求交和邊界環(huán)的集合運(yùn)算至今仍是兩大難題，但是長(zhǎng)期實(shí)踐表明這種邊界表示模型最簡(jiǎn)潔有效ACIS采用面向?qū)ο蠼Y(jié)構(gòu)有利于應(yīng)用開發(fā)但是算法穩(wěn)定性一開始不如用C語(yǔ)言，體系結(jié)構(gòu)不如ACIS清晰，但由于UG的長(zhǎng)期維護(hù)，穩(wěn)定性在一段時(shí)間內(nèi)曾占優(yōu)勢(shì)。由于和ACIS都是面向零件建模，當(dāng)應(yīng)用于復(fù)雜產(chǎn)品的裝配建模時(shí)，難免顯出不足，于是o著手改造ACIS?？傊?，由于CAD中存在某些艱深的難點(diǎn)，而且產(chǎn)品設(shè)計(jì)的應(yīng)用面極寬，CAD軟件還有GINO-F圖形處理、DCM幾何約束求解、DUCT（DELCAM）干都出自于劍橋大學(xué)，都在長(zhǎng)期的堅(jiān)持中不斷追求完美而得到穩(wěn)定發(fā)展，這就很值得我們深思。PTC/ProE引導(dǎo)CAD進(jìn)入?yún)?shù)化特征設(shè)計(jì)新天地CAD產(chǎn)業(yè)發(fā)展回顧與思考之四2003.5.4工業(yè)界急切要求三維CAD實(shí)用化ParasolidMedusa裝成機(jī)械零件，這種操作方式并不符合設(shè)計(jì)師勾畫產(chǎn)品草圖時(shí)的構(gòu)思習(xí)慣，而且無(wú)法表示自由曲面CAD1978MITDavidGossard教授就提出了用功能形素設(shè)計(jì)產(chǎn)品的思想，例如機(jī)械中的傳動(dòng)軸是由軸體、螺紋段軸頸、退刀槽、法蘭盤、鍵槽等構(gòu)成，利用產(chǎn)品的功能結(jié)構(gòu)知識(shí)，可以通過(guò)特征語(yǔ)義進(jìn)行推理，指導(dǎo)產(chǎn)品的智能化設(shè)計(jì)和CAD/CAPP/CAE/CAM集成。于是特征設(shè)計(jì)的理論研究在1985SamuelGeisberg脫穎而出，提出了參數(shù)化特征造型的發(fā)展途徑，并且組建了ParametricTechnology公司,推出Pro/Engineer產(chǎn)品，為CAD三維設(shè)計(jì)樹立了新的常規(guī)。SamuelGeisberg的功績(jī)CAD是高技術(shù)，它的每一個(gè)重大進(jìn)步都有代表性人物的創(chuàng)新思維和研究成果作支持。1963年IESutherland的SKETCHPAD交互繪圖系統(tǒng)博士論文促成了CADAM1962-1968SACoonsPECADICBraid的研究工作保證了邊界表示法實(shí)體造型的成功。但是Braid問(wèn)自由曲面，因?yàn)楹笳叩那蠼弧⒉眉舻臄?shù)學(xué)處理更要難得多。SamuelGeisberg37CV工Applicon領(lǐng)導(dǎo)實(shí)體造型組。他的改革思想未被AppliconAdage公司的資1985年組建PTC公司，并用PC/AT300萬(wàn)美元的投資。198711Pro/EAutoFACTPro/E發(fā)展了三維線框設(shè)計(jì)的思想，首先建立基準(zhǔn)面，在基準(zhǔn)面上勾畫二維草圖，用掃成方法將二維輪廓線引伸成三維形體。依次更換作圖平面，盡量用顯式操作生成形體，避免面面搜索求交、裁剪的集合運(yùn)算。隨時(shí)記錄每個(gè)特征形素的生成操作過(guò)程，當(dāng)修改某些標(biāo)注尺寸值后，用尺寸驅(qū)動(dòng)方法修改相應(yīng)二維輪廓線，重新運(yùn)Pro/E的總體目標(biāo)是使曲面、實(shí)體、參數(shù)化特征設(shè)計(jì)融為一體，可以任意構(gòu)造復(fù)雜零件和裝配件，而且修改設(shè)計(jì)方便。它的發(fā)展過(guò)程并非一帆風(fēng)順，最大難點(diǎn)在于集合運(yùn)算中的曲面求交、裁剪運(yùn)算和參數(shù)化草圖設(shè)計(jì)中的幾何約束求解SamuelGeisberg的最大功績(jī)?cè)谟诎l(fā)揮了他的數(shù)學(xué)專長(zhǎng)，緊密結(jié)合CAD使Pro/E得到普遍接受，為CAD技術(shù)發(fā)展樹立了一個(gè)嶄新的里程碑。CAD產(chǎn)業(yè)呼喚數(shù)學(xué)家的全身心投入CAD必須要有堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)理論作為基礎(chǔ)，但是光靠數(shù)學(xué)理論還不夠，還要將理論變成得心應(yīng)手的軟件產(chǎn)品和針對(duì)工程應(yīng)用中的各種特殊情況不斷開拓新的處理技術(shù)。這方面的例子很多。英國(guó)劍橋大1977BézierDUCT(Spine)和垂直于脊椎線的一組剖面線構(gòu)造出形狀復(fù)雜的渦輪泵殼體、帶手把孔的塑料瓶、汽車排氣管等，構(gòu)思非常巧妙。英國(guó)JohnOwen1989年創(chuàng)建D-Cubed公司，開發(fā)了幾何約束求解軟件DCM，從二維發(fā)展到三維，以后又增加了幾何形體的撞碰和間隙檢測(cè)等功能，從1990130CAD公司簽DCM組件納入自己的產(chǎn)品中。美國(guó)Geomagic1996年，專作逆向工程幾何建模和測(cè)量驗(yàn)證軟件，創(chuàng)始人是奧地利數(shù)學(xué)家HerbertEdelsbrunner，產(chǎn)品性能在同行業(yè)中名列第一，有多項(xiàng)算法申請(qǐng)了專利。除此之外，凡是成功的CADCAD但是在公司間激烈競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制下這些研究成果決不公開發(fā)表。于是企業(yè)的優(yōu)勝劣汰更加加速，惟獨(dú)市場(chǎng)占有率高的優(yōu)勝企業(yè)才能從豐厚收益中提取足夠的研究開發(fā)資金穩(wěn)住優(yōu)秀人才，保持產(chǎn)品的持續(xù)高速發(fā)展。風(fēng)險(xiǎn)投資是PTC成長(zhǎng)的另一必要條件美國(guó)的學(xué)術(shù)研究非常繁榮，它是建立在堅(jiān)實(shí)的工業(yè)應(yīng)用的基礎(chǔ)上。在機(jī)械工程和計(jì)算機(jī)系，高校的5-10年。只要你從事的是一項(xiàng)非常有生命力并代表社會(huì)發(fā)展方向的研究，馬CiscoGoogle也是這樣產(chǎn)生的，還有數(shù)不清的公司都是這樣產(chǎn)生的。以上摘自CAXA公司黃鈴副研究員2002年春節(jié)從UCBerkeley來(lái)信，供參考。以普及三維實(shí)體建模為己任的SolidWorksCAD2003.5.10CAD產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式的演變最初各大飛機(jī)和汽車公司都是為了自身的產(chǎn)品設(shè)計(jì)需要而抽調(diào)少數(shù)專業(yè)人員去研制CAD1965年起開發(fā)CADANCE系統(tǒng)，并未產(chǎn)生實(shí)效，當(dāng)事人PatHanratty從中提取二維繪圖、曲面造型和數(shù)控加工編程等功能，形成Fortran小型軟件包AD2000，將源程序轉(zhuǎn)讓給CVCDC、UG、Calma、Auto-Trol等，加快了這些公司的成長(zhǎng)。法國(guó)雷諾汽車廠在PierreBézier領(lǐng)導(dǎo)下獨(dú)立開發(fā)了UnisurfSurfAPT曲面加工和RA3D實(shí)體造型系統(tǒng)，以后并入Euclid，Euclid用功能、產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式看，不妨稱之為第一代CADPTC/ProECADSolidWorks則沿著PTC/ProE的發(fā)展道路前進(jìn)，開創(chuàng)了風(fēng)險(xiǎn)投資模式下CAD快速創(chuàng)業(yè)的新典范。SolidWorks精心策劃起家SolidWorks199312ConcordBostonMIT不遠(yuǎn)。創(chuàng)始人兼CEOJonHirschtick最初任MIT機(jī)械系CAD年與MIT畢業(yè)的研究生創(chuàng)立了Premise公司，開發(fā)Windows環(huán)境下微機(jī)版變量化設(shè)計(jì)軟件Design年公司并入CV，任CVJonSolidWorks制定的業(yè)務(wù)方針是促進(jìn)三維實(shí)體建模技術(shù)的80萬(wàn)設(shè)計(jì)人員及早轉(zhuǎn)SolidWorks采用精品策略：公司主要領(lǐng)導(dǎo)人在PTC、CV、Aries等主管過(guò)產(chǎn)品開發(fā)、銷售，閱歷豐富；全球范圍精選代理商形成銷售網(wǎng)，要求銷售人員精通業(yè)務(wù)，代理機(jī)構(gòu)健全、穩(wěn)定，服務(wù)支持到位；廣羅人才，副總RobertZuffanteMITGossard教授名下碩士，負(fù)責(zé)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，葉修梓是浙江大學(xué)數(shù)學(xué)系梁友棟教授名下碩土、柏林工業(yè)大學(xué)CADNowachiMIT海洋工程系設(shè)Patrikalakis12月進(jìn)SolidWorksACISParasolidDCMSolidWorks的發(fā)展策略得當(dāng)，領(lǐng)導(dǎo)班子得力，員工素質(zhì)高，199411AutoFACTPro/E1996年銷售額US$700年銷售額達(dá)到US$270061543160個(gè)代銷點(diǎn)。這樣的快捷發(fā)展速度超過(guò)了AutoCADPro/E19976US$3.1億收購(gòu)了SolidWorks，不改變?cè)瓉?lái)的管理班子和業(yè)務(wù)運(yùn)轉(zhuǎn)。以上材料主要參考中國(guó)工程圖學(xué)學(xué)會(huì)CADDM1998（1）p70-80葉修梓寫B(tài)riefIntroductionto。Solidworks近況200212月底和北航同事聊天時(shí)聽到有關(guān)SolidWorks的一些情況，并不準(zhǔn)確，僅供參考。公司共400803040多人作多人作服務(wù)，近200人作市場(chǎng)。銷售完全請(qǐng)人代理，年收入U(xiǎn)S$1~2億元，為純利潤(rùn)。80%2~350%20%30%。造型技術(shù)組有三位俄羅斯人，1988年畢業(yè)的烏克蘭大學(xué)女博士過(guò)去在PTCCV主管實(shí)體造型組，另一位60DCM解決客戶提出的種種操作功能問(wèn)題。每個(gè)新版都用二千多個(gè)較復(fù)雜的測(cè)試題自動(dòng)考核，運(yùn)行性能不$1500SolidWorks軟件作得非常細(xì)致周到。SolidWorks成功之路Pro/E開創(chuàng)了新的交互設(shè)計(jì)模式，被工程界很快接受，但是菜單層次仍嫌多，操作不夠簡(jiǎn)便，工作站配置仍嫌貴。SolidWorks采用微機(jī)Windows環(huán)境，充分發(fā)揚(yáng)Windows許欠約束草圖輸入，盡量簡(jiǎn)化交互操作，合理制訂產(chǎn)品價(jià)格，既要遠(yuǎn)低于工作站版系統(tǒng)，又要有利可圖，保持發(fā)展后勁?？傊?，要全力以赴，推陳出新。網(wǎng)絡(luò)時(shí)代CAD要想跟上形勢(shì)發(fā)展不容易CAD產(chǎn)業(yè)回顧與思考之六2003.5.24Spatial的曲折道路2000年10月美國(guó)CADdesk和upFront.eZine雜志的兩位編輯登門拜訪SpatialTechnology設(shè)在BoulderACIS而將寶押在WebPlanetCADSpatial坦率承認(rèn)競(jìng)爭(zhēng)不過(guò)ParasolidParasolidSDRC競(jìng)標(biāo)收購(gòu)CAD系統(tǒng)SpatialPlanetCAD搬到馬路對(duì)面的新樓。SpatialPlanetCADCAD軟件遠(yuǎn)程服務(wù)。可是經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的調(diào)研后，她才發(fā)現(xiàn)用戶不愿將自己的核心技術(shù)寄托在防火墻之外的網(wǎng)絡(luò)軟件上。2002·Net構(gòu)想時(shí)同樣醒悟到了這一點(diǎn)。于是她從出售ACIS2千多萬(wàn)美元中200萬(wàn)發(fā)展專供自動(dòng)處理CAD數(shù)據(jù)交換的ASP60MBCATIA2000年5PrescientQACAD（layePlanetCAD間每月花掉一百多萬(wàn)美元完善Prescient功能，但是銷售所得收入甚微。還開發(fā)ConnectCADCast，可從網(wǎng)上研究與跟蹤各家供應(yīng)商的業(yè)務(wù)背景，自動(dòng)將產(chǎn)品數(shù)據(jù)送向供應(yīng)鏈，并自動(dòng)完成3DShare3DIGESSASTEPro/CATIA60MIGESBrepPro/E2000i（因已加密3DCATIA數(shù)據(jù)送入用Autodesk12~15%3-4MBUS$75-1004Bits2PEDM加工服務(wù)商提供報(bào)價(jià)綜合服務(wù)，美國(guó)有350家EDM加工服務(wù)商，以后可以擴(kuò)大到國(guó)際范圍。至于ACIS，Autodesk是最大用戶，按理由她收購(gòu)ACIS最合乎邏輯，但是Spatial寧愿選擇達(dá)索，因?yàn)檫_(dá)索擁有3Spatial的目標(biāo)是用ACIS取代SolidWorks中的UGS20025月PlanetCAD賣給了美國(guó)最大的Autodesk銷售商Avatech?，F(xiàn)在送入網(wǎng)址PlanetCAD.com出現(xiàn)的卻是/,2000Oct.5-6,TwoEditorsTraveltoPlanetCAD.AvatechSolutions簡(jiǎn)介Avatech創(chuàng)建于1997Autodesk增值代理商CAD-PRO和PremierDesignSystems聯(lián)合組成，為制造業(yè)、建筑設(shè)計(jì)、土木工程和地理信息市場(chǎng)提供設(shè)計(jì)自動(dòng)21.8萬(wàn)家。主要經(jīng)銷產(chǎn)品除了Autodesk外，ProofPositiveInventor63D模型；PrescientQA用于自動(dòng)監(jiān)控和完善工程部門SCSEnvoy將產(chǎn)品數(shù)據(jù)安全、快捷、自動(dòng)傳送到供應(yīng)鏈中指定對(duì)象；以及ANSYSDesignSpaceMSCvisualNastran2003515日達(dá)索與Avatech簽署合作備忘錄，共同擴(kuò)大smarTeamPLMAvatech將不代理EDSPLM產(chǎn)2003331日第一季度Avatech的銷售額為US$6709個(gè)月的銷售額為US$1900萬(wàn)。ImpactXoft向網(wǎng)絡(luò)CAD進(jìn)軍CAD度，應(yīng)答相關(guān)設(shè)計(jì)查詢，調(diào)度設(shè)計(jì)更改的相關(guān)發(fā)送和審批，生成單一產(chǎn)品數(shù)據(jù)源的部件更新版。ImpactXoft（讀作Impactsoft）創(chuàng)建于1999年6月，倡導(dǎo)了用并行方式開發(fā)產(chǎn)品的新一代SPD（SimultaneousProductDevelopment）2001年2月向媒體發(fā)布IXSPeeD構(gòu)思和IXDesignIX將PDM嵌入CADCADIX的功能特征要比Pro/E，SolidWorks，SolidEdge，UG，InventorCATIAv5更能直接表示產(chǎn)品行為，例如IXlip特征可以在塑料盒的上下兩半對(duì)口上自動(dòng)產(chǎn)生配合面，手機(jī)面板上的開孔可以根據(jù)按鍵自動(dòng)確定形狀和尺寸。為了方便采用工作坐標(biāo)系來(lái)定位特征，因此零件形狀不再受特征樹的生成順序影響。過(guò)去子特征都是建立在父特征的某個(gè)面上，一旦刪除父特征，子特征就難以生存?，F(xiàn)在用局部坐標(biāo)系定位特征，每個(gè)特征都能并行獨(dú)立刪除和替換，同時(shí)又能建立特征間的關(guān)聯(lián)，使得一組特征協(xié)同實(shí)施更IXInventorCATIA19881月Pro/E上市時(shí)每個(gè)站US$1.25200112IXDesign單用戶軟件的年租金是US$1500元。作為協(xié)同設(shè)計(jì)的服務(wù)器版，三年合同收費(fèi)起價(jià)US$310CAD站點(diǎn)同時(shí)設(shè)計(jì)一至兩種產(chǎn)品。如15CAD5萬(wàn)元。這種單用戶軟件適合于小型工業(yè)設(shè)計(jì)或工IXDesign是繼Pro/E之后首次問(wèn)世的全新機(jī)械CAD系統(tǒng)，原計(jì)劃在20019月舉行產(chǎn)品發(fā)布會(huì)，后因9.11事件而取消。公2月前得到第一筆US$300月得到第二筆US$1000US$450CaelumIXDesign6種文ACIS版和ParasolidPTC的GraniteoneSTEPIGES，JamaIGES，VDA-FS，ACIS和ParasolidAutodeskDXFDWG中的幾何數(shù)據(jù)，但不能處理文字和圖注。IX創(chuàng)始人AttilioRimoldiAttilioRimoldi19996ImpactXoft，標(biāo)志了CADRimoldi年進(jìn)Alfa1976年進(jìn)入CVCADDS3CADDS4。1981AlabamaIntergraphEMS1991IntergraphRimoldi派回歐洲，在意大利建立歐洲機(jī)械技術(shù)中心，為銷售EMSEMS1995SolidEdge之前上市，她的市場(chǎng)前景并不樂(lè)觀，Rimoldi19929月重返CV作技術(shù)咨詢。這時(shí)CV已并入Prime計(jì)算機(jī)公司，Prime自身難保，于是去Boston1994年回到CV主管軟件開發(fā)，感到積重難返,他中斷了幾個(gè)項(xiàng)目，將CADDS5SanDiego監(jiān)管命運(yùn)多蹇的CV想用以取代CADDS54PTC收購(gòu)CV6Rimoldi來(lái)到硅谷，進(jìn)意大利公司CADLa（現(xiàn)Think，任業(yè)務(wù)發(fā)展副總載，因人事不和三個(gè)星期后去AdaptiveMedia（現(xiàn)iE）任顧問(wèn)，開發(fā)協(xié)同瀏覽CAD模型的Vuent軟件，又去VisionaryDesignSystems（Alventive）短期任職兩個(gè)月，了解了IronCAD2.0。他在CV，AdaptiveMedia，Think3，VDSImpactXoft起了積極作用?！禖ADReport》認(rèn)為，RimoldiPTCGeisberg民，都是資深的CAD老手，見過(guò)很多編寫拙劣的軟件，同時(shí)又堅(jiān)持了要發(fā)展更完美的CAD技術(shù)的信念，都能從個(gè)人經(jīng)歷中汲取失敗的教訓(xùn)，銳意創(chuàng)新，不重蹈覆轍。IX還有艱巨的路程要走IXDesign41）要有足以與CATI，Pro/E,U,SolidWorks,SolidEdge和Inventor相媲美的三維造型和出圖能力（有相同的產(chǎn)品建模速度（3不比現(xiàn)有系統(tǒng)更難學(xué)習(xí)和4）可以與其他CAD系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換速度不能低于現(xiàn)有系統(tǒng)。公司在20015225人在印度Madras和BangaloreSanJose4IX必須經(jīng)營(yíng)有方，不斷擴(kuò)大市場(chǎng)份額，才有可能最終超過(guò)以上幾種主流名牌產(chǎn)品。以上主要參考CADReport2001February2001December。問(wèn)蒼茫大地誰(shuí)主沉浮CAD產(chǎn)業(yè)發(fā)展回顧與思考之七03.6.15回溯歷史憑事實(shí)探索規(guī)律四十年來(lái)各種CAD索EDS/UG和PTC/ProE,這種產(chǎn)業(yè)格局是怎樣形成的，發(fā)展前景又將如何？飛機(jī)、汽車和造船工業(yè)是制造業(yè)的巨頭，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防的支柱產(chǎn)業(yè)。這些工業(yè)又都是使用全尺,大型企業(yè)的計(jì)算機(jī)主導(dǎo)配置是IBM2250光筆圖形終端。其中最早獲得成功應(yīng)用的系統(tǒng)有美國(guó)麥道公司的CADD和洛克希德公司的CADAM。CADDF15戰(zhàn)斗機(jī)的研制，對(duì)外不開放，只提供協(xié)作單位Northrop公司使用；同時(shí)在小型機(jī)上F15UGCADCAD攻三維，將產(chǎn)品命名為計(jì)算機(jī)輔助三維交互應(yīng)用，簡(jiǎn)稱IBM結(jié)Godefroy旅館門邊釘有銅牌，紀(jì)念他1922-19241968年末貝齊埃在雷諾廠配置了一臺(tái)數(shù)控繪圖機(jī)年起用CAD/CAMUnisurf曲面造型、SurfAPT曲面加工和RA3D實(shí)體造型系統(tǒng)，還開發(fā)了多種工業(yè)機(jī)器人。雷諾的這些前沿實(shí)踐為達(dá)索提供了另一渠道的直接借鑒。CADAMCATIA為代表的IBM主機(jī)版CAD16CV、IntergraphCADCAD市場(chǎng)上領(lǐng)1985IBM（CADAMUS＄7.57.5億中CADAM只占幾千萬(wàn)元。表1國(guó)外CAD系統(tǒng)的年銷售額變化對(duì)照公司名年銷售額，百萬(wàn)美元1978198119821983198419851986CV49300325400.3542441410Intergraph1883155252402526705Calma30117140215210200210IBM402604745307501015UG4069.8105171231Intergraph1981-1986年前后紅極一時(shí)，年銷售額從不到5千萬(wàn)美元迅速躍升到5-7的達(dá)索/UGIBMUGPro/E和微機(jī)AutoCAD等穩(wěn)步形成的品牌壁壘下都難以生存，只有逐個(gè)被兼并到這些優(yōu)勝企業(yè)中去。企業(yè)要求CAD集成和面向PLMCADCAD用戶正處于幼年的自發(fā)階段，連波音這樣的大公司也不例外。波音飛機(jī)公司應(yīng)用和開發(fā)CAD/CAM技術(shù)的歷程很值得研究，她大體經(jīng)歷了三個(gè)階段：第一階段1975-1980247個(gè)CV站位和160個(gè)Gerber站位，用于機(jī)械和電器設(shè)計(jì)。這些系統(tǒng)的典型配置是一臺(tái)小型機(jī)（如PDP-11，Nova，HP，Prime）48個(gè)圖形終端，價(jià)格在10系統(tǒng)間互不連通，不能與IBM主機(jī)上建立的飛機(jī)外形主模型直接通信。于是波音著手建立信息交換CIIN-計(jì)算機(jī)集成信息網(wǎng)絡(luò)，19784197912月波音向美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局NBSIGES19801月NBS頒布了IGES1.0至今仍廣泛應(yīng)用于異構(gòu)CAD系統(tǒng)之間的曲面數(shù)據(jù)交換。1980-1985年，著手自主開發(fā)CAD/CAM集成系統(tǒng)，稱作TIGER計(jì)劃。系統(tǒng)采用模塊化層IBMIBM/PC和Apollo250耗資3NURBSACIS平臺(tái)。第三階段1985年末，波音訪問(wèn)達(dá)索，決定清一色采用19899月我們?nèi)ノ餮艌D訪問(wèn)，波音當(dāng)時(shí)使用IBM3090/600S4350450個(gè)5080圖形終端，交互響應(yīng)速度較慢，而且主機(jī)一旦出現(xiàn)故障，將有200010萬(wàn)美元，1600個(gè)終1.6億。199010月波音啟動(dòng)新一代客機(jī)B777199449日首架飛機(jī)推出裝配廠房，全廠工人匯集廠房前，熱烈慶祝了一5月飛機(jī)以成批生產(chǎn)的節(jié)奏交付使用，飛機(jī)出廠直接投入航線飛行。一架504安裝RollsRoyceGE和P＆W77718126800多套管理系統(tǒng)，將這些系統(tǒng)電腦化，并向卓越工廠的目標(biāo)邁進(jìn),設(shè)想用計(jì)算機(jī)自動(dòng)從中發(fā)現(xiàn)窩工、低效環(huán)節(jié)，進(jìn)行優(yōu)化，迭代提高生產(chǎn)效率。由此對(duì)CAD系統(tǒng)提出了更高要求，不但產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)要一體化集成，而且CAD要面向PLM產(chǎn)品全生命期管理，實(shí)現(xiàn)CAD/CAE/CAM/PDM/ERPCAD用戶已經(jīng)從自發(fā)上升到自為階段，學(xué)會(huì)了從更廣闊的視角來(lái)選擇CAD系統(tǒng)。獨(dú)立的小系統(tǒng)如果不能與主流系統(tǒng)掛鉤，融入PLM體系，被用戶選購(gòu)的機(jī)會(huì)將越來(lái)越少。CAD廠商的發(fā)展和生存越來(lái)越艱難18個(gè)月翻一倍，而貝爾18·256個(gè)月增加一倍，比CPUCAD軟件同樣在降價(jià)，但是開發(fā)和維護(hù)成本卻在不斷上升。源碼越攢越多，編程語(yǔ)言越來(lái)越雜，計(jì)算誤差的控制越來(lái)越難，而廣大用戶總會(huì)不斷提出新問(wèn)題、新要1984-19865-10億15523日美國(guó)EDS9.5億美元現(xiàn)金收購(gòu)目的在使合并后的UGSSDRC102000年度UGS和SDRC的銷售額分別為US＄5.264.52192億?！逗娇罩R(shí)1996（12）汪亞衛(wèi)寫世界航空工業(yè)發(fā)展大趨勢(shì)一文指出：由于冷戰(zhàn)結(jié)束以及世界性普遍的經(jīng)濟(jì)蕭條，美、歐及前蘇聯(lián)大幅度裁減軍費(fèi)，使得軍用飛機(jī)的市場(chǎng)萎縮，企業(yè)合并出現(xiàn)高潮。美國(guó)航空工業(yè)企業(yè)原來(lái)規(guī)模很大，近年來(lái)通用動(dòng)力公司、格魯門公司、馬·瑪麗埃塔公司、羅克韋爾公司、威斯汀豪斯公司等昔日大企業(yè)已被并入其他公司。美國(guó)大公司的數(shù)量減少，而實(shí)力卻在大大加強(qiáng)，政府的扶持與保護(hù)仍然十分重要1996年12月波音與麥道宣布合并，交易金額133億美元，翌年銷售額可望達(dá)到480億美元，成為世界最大航空航天公司。美國(guó)的大型客機(jī)1979年時(shí)有3種、L1011和DC10，現(xiàn)在只剩波音一家，與歐洲空中客車相對(duì)抗Chrysler汽車公司原在美國(guó)名列第三年銷售額為US＄436億，純利潤(rùn)24億，1994年銷售額522億，純利潤(rùn)37億1998年并入德國(guó)DaimlerBenz集團(tuán)，成為DaimlerChrysler，生產(chǎn)的客車品牌有 Maybach，Mercedes-Benz，Chrysler，Jeep，Dodge等年度收入U(xiǎn)S＄1588億，共售出客車405萬(wàn)輛，商用車48.54萬(wàn)輛。這些舉足輕重的超大型飛機(jī)、汽車公司的兼并必然連鎖反應(yīng)CAD廠商之間的市場(chǎng)再分配。波音和Chrysler原來(lái)就是的忠實(shí)用戶，歐洲經(jīng)濟(jì)的增強(qiáng)只會(huì)有利于。認(rèn)真探索尋求超越CADWeb,具有互補(bǔ)性。波音的TIGER計(jì)劃，20年后由CATIAV5自然實(shí)現(xiàn)。CAD40遇，實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。數(shù)風(fēng)流人物還看今朝！國(guó)家重視航空工業(yè)的數(shù)字化技術(shù)建設(shè)CAD產(chǎn)業(yè)發(fā)展回顧與思考之八03.7.15ft溝里的飛機(jī)工廠天下之ft1964帶ft溝里分散部1975703教研室教師來(lái)廠學(xué)習(xí)CAD6戰(zhàn)1974曲面構(gòu)造的，數(shù)控加工了機(jī)頭罩的成形模。一臺(tái)TQ-16計(jì)算機(jī)和武藤大臺(tái)面繪圖機(jī)放在ft洞里，為七八臺(tái)牧野數(shù)控銑床單建了廠房。模線車間在幾里之外，緊接ft洞蓋的廠房。宿舍都是乾打壘土坯20021050寫道，我們這些北航的學(xué)子以ft的骨、ft的格、ft的魂為鑒，為祖國(guó)的大三線建設(shè)做出了畢生的奉獻(xiàn)。新中國(guó)第一個(gè)高級(jí)技術(shù)代表團(tuán)出訪美國(guó)197946技術(shù)應(yīng)用狀況。團(tuán)員是各廠、所、校的總設(shè)計(jì)師、總工藝師和氣動(dòng)、結(jié)構(gòu)、制造、試飛專家。代表團(tuán)受到Douglas和Lockheed研型號(hào)、機(jī)翼的氣動(dòng)設(shè)計(jì)過(guò)程、風(fēng)洞、模線繪制、靜動(dòng)力試驗(yàn)室、試飛過(guò)程組織與數(shù)據(jù)采集、裝配車間、擁有上百臺(tái)數(shù)控機(jī)床的加工車間，以及CADDCADAM等等多種多樣軟件，并提出了雙方Lockheed公司還派了兩架公務(wù)機(jī)將代表團(tuán)從加州送到喬治亞州，520日回國(guó)，團(tuán)員們對(duì)于CAD技術(shù)在飛機(jī)生產(chǎn)中的應(yīng)用內(nèi)涵獲得了比較完整、深刻的認(rèn)識(shí)。中德合作開發(fā)CADEMAS系統(tǒng)1982年德國(guó)MBB1983年2月航空部先遣小組去慕尼黑面談時(shí)，德方將合作項(xiàng)目擴(kuò)大為共同研制飛機(jī)三維幾何設(shè)計(jì)、數(shù)控加1984（625所）20MBB4IBM5080圖Fortran77CLOGICACATIACADAM接口；APTX-GI小型通用網(wǎng)狀幾何數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)等，出色完成了原定計(jì)劃，為我國(guó)培養(yǎng)出一批CAD業(yè)務(wù)骨干，有力推動(dòng)了國(guó)內(nèi)CAD軟件的自主開發(fā)。LOGICA等系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)陸續(xù)移植到Apollo4868改型和直升機(jī)等型號(hào)研制。成績(jī)回顧625所是航空部?jī)?nèi)最早從事CAD/CAM技術(shù)應(yīng)用開發(fā)的主導(dǎo)單位，在新機(jī)研制的全機(jī)數(shù)模建立、大型復(fù)雜整體結(jié)構(gòu)件的三至五坐標(biāo)數(shù)控加工，以及先進(jìn)柔性制造系統(tǒng)和CIMS系