10款CAD軟件橫向評測

技術(shù)與應用齊步走——10款CAD軟件橫向評測21世紀的一個重大變革就是全球市場的統(tǒng)一，它使市場競爭更趨激烈，產(chǎn)品更新加快。在這種背景下，CAD(計算機輔助設計)技術(shù)得到迅速普及和快速發(fā)展。海灣戰(zhàn)爭結(jié)束當年，美國評出的最具影響力的10大技術(shù)當中，CAD便榜上有名，在機械、電子、航空、航天、郵電、兵工、紡織等各行各業(yè)都得到了應用。近期，《計算機世界》評測實驗室選擇國內(nèi)外10款CAD軟件進行了比較評測。CAD系統(tǒng)走向“四化”在過去的半個世紀中，計算機技術(shù)加速發(fā)展，而這種發(fā)展也為工程技術(shù)的革新開辟了新的途徑。隨著CAD/CAE/CAM等CAX技術(shù)在工程中的深入應用，由此帶來的設計觀念、設計方法、組織形式的全面創(chuàng)新，實現(xiàn)了工程產(chǎn)品設計的現(xiàn)代化。尤其是CAD技術(shù)的廣泛應用已經(jīng)引發(fā)了一場工程技術(shù)的革命，其作為基礎的CIMS，更是得到了長足的發(fā)展。作為一項成熟的普及技術(shù)，CAD技術(shù)目前在企業(yè)中得到了廣泛的應用，并成為現(xiàn)實的生產(chǎn)力。進入20世紀90年代后，信息技術(shù)的發(fā)展以及各企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新能力的提高，使得CAD技術(shù)向著開放化、標準化、集成化和智能化的“四化”方向發(fā)展。開放化是指目前的CAD系統(tǒng)廣泛運行于Windows、Linux等開放式操作系統(tǒng)之上，同時為最終用戶提供二次開發(fā)環(huán)境，使用戶可以訂制自己的CAD系統(tǒng)。標準化是指CAD系統(tǒng)逐步實現(xiàn)ISO標準以及其他工業(yè)標準，并支持標準化構(gòu)件和標準化方法。集成化則包括CAD與AE/CAPP/CAM/CAO/PDM/ERP等數(shù)字化產(chǎn)品設計軟件集成，與專用芯片集成，以提高CAD系統(tǒng)效率以及基于網(wǎng)絡計算環(huán)境實現(xiàn)異地、異構(gòu)系統(tǒng)在企業(yè)間的集成。智能化則是指將現(xiàn)有的智能技術(shù)與CAD技術(shù)相結(jié)合，通過信息技術(shù)模擬人的思維方式，從而極大地提高CAD系統(tǒng)的效率。CAD技術(shù)的發(fā)展目標是更好地幫助用戶完成設計工作，提高產(chǎn)品開發(fā)的創(chuàng)新能力，縮短設計周期，降低成本，,提升企業(yè)競爭力。在計算機和信息技術(shù)日新月異的今天，CAD技術(shù)將在集成化、智能化、參數(shù)化、網(wǎng)絡化等方面進一步發(fā)展，也因此將會得到更為廣泛的應用。國內(nèi)CAD增長有望突破兩位數(shù)在20世紀90年代后期，國家科委推出“甩圖板”工程，2002年國家科技部將制造業(yè)信息化列為重大專項，隨著這些政府舉措的實施，CAD技術(shù)在我國制造業(yè)企業(yè)中得到了相當廣泛的應用，CAD軟件市場得到了極大發(fā)展并呈現(xiàn)出持續(xù)增長的態(tài)勢。在我國CAD軟件市場上，已形成了國外大型CAD/CAE/CAM集成軟件、國外普及型的三維CAD軟件、國外二維CAD軟件、國產(chǎn)二維CAD軟件、國產(chǎn)三維CAD軟件等多品種、多層次的產(chǎn)品格局。根據(jù)“2004-2005年中國CAD/CAM軟件市場研究年度報告”中的數(shù)據(jù)，2003年中國CAD/CAM軟件市場銷售規(guī)模為10.2億元，2004和2005年市場銷售規(guī)模分別為11.16億元和12.18億元，同比增長9.4%及9.2%，2006年將有望突破兩位數(shù)增長。其中二維CAD軟件市場趨向成熟和飽和狀態(tài)，而三維CAD軟件市場則保持不斷增長的態(tài)勢。同時由于三維CAD軟件價格較高，因此在銷量與二維CAD軟件不分伯仲，但銷售額卻遠高于二維CAD。可以說在國內(nèi)市場中，三維CAD取代二維CAD將是大勢所趨。從行業(yè)結(jié)構(gòu)上來看，數(shù)字化設計軟件產(chǎn)品(CAD/CAM等)在國內(nèi)的應用主要集中在傳統(tǒng)的制造細分行業(yè)，以通用機械裝備制造業(yè)為龍頭，而建筑行業(yè)市場份額最小。從品牌結(jié)構(gòu)上來看，目前我國CAD軟件市場幾乎為國外知名CAD軟件品牌所壟斷，如Pro/E、AutoCAD、CATIA、UG等。這些國外軟件廠商研究CAD技術(shù)時間長，技術(shù)實力雄厚，其產(chǎn)品往往具有其他產(chǎn)品所不具備的特色功能。同時由于起步早，這些廠商在國際市場上已經(jīng)積累了大量的行銷經(jīng)驗，可以提供很完善的配套服務。但這些廠商的軟件產(chǎn)品往往價格高昂，而且某些高端功能如復雜曲線曲面建模等對于一般民用行業(yè)的中小型制造企業(yè)并不適用，而這一點也給國產(chǎn)CAD軟件一個生存發(fā)展的空間。因此，為中國的中小制造業(yè)企業(yè)提供一種既能滿足企業(yè)的設計需求，又符合中國設計師設計習慣，適應中國國情的三維CAD軟件就成為在我國普及三維CAD的基本途徑。目前國內(nèi)CAD軟件市場上較為流行的國內(nèi)CAD軟件包括：浩辰iCAD、中望CAD、北航CAXA、新洲Solid3000、清軟英泰TiGEMS、金銀花MDA2000V2、浙大大天GS-CAD等產(chǎn)品。國際CAD軟件生態(tài)鏈日趨完善經(jīng)過40多年的發(fā)展，國際CAD市場不斷走向成熟。目前國際CAD產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成了一個相互依存的產(chǎn)業(yè)環(huán)境和由市場與客戶、CAD廠商、資本與技術(shù)三個主要元素組成的生態(tài)鏈。目前國際CAD產(chǎn)業(yè)中的大廠商向產(chǎn)品生命周期集成方向發(fā)展，為客戶提供盡可能完整的產(chǎn)品設計解決方案。這些大廠商通過收購或自主研發(fā)的方式迅速提高自己產(chǎn)品的競爭力，豐富自己產(chǎn)品的種類，力求在CAD市場中取得更大的份額。而與之相對，國際CAD小廠商們走的是小而專的路線。它們通過生產(chǎn)CAD組件或者生產(chǎn)面向中小企業(yè)的CAD/CAM/CAE的專業(yè)軟件的方式來取得自己在這個競爭激烈的市場中的一席之地。而這些中小軟件開發(fā)商的軟件產(chǎn)品也可能被大廠商列入自己的產(chǎn)品的功能模塊或整體解決方案中。經(jīng)過不斷地兼并與收購等企業(yè)行為，目前國際CAD市場上已經(jīng)形成了IBM/Dassualt、EDS/Unigraphics、PTC、Autodesk四大派系。CAD軟件選擇5大原則企業(yè)在選擇CAD軟件的時候，應首先對自身的需求以及企業(yè)實力做出客觀的評價。在得出結(jié)論后，主要從以下幾個方面來考慮軟件的選擇：1．軟件的功能在選擇CAD軟件時，軟件的功能是否能夠滿足用戶的需要是最關鍵的一點。這里所指的軟件功能不僅僅包括軟件的CAD功能，還包括軟件所提供的二次開發(fā)環(huán)境、與其他CAD軟件的數(shù)據(jù)交換能力、是否能夠與其他CAM/CAE等數(shù)字產(chǎn)品設計軟件較好地集成等。當然，作為設計軟件，CAD功能是其中最為重要的。一款優(yōu)秀的CAD軟件應在提供了強大的幾何（曲線、曲面）造型能力的基礎上，還應具有參數(shù)化設計功能，三維實體模型與二維工程圖形應能轉(zhuǎn)化并關聯(lián)。企業(yè)應視自身需要選擇具有相應功能的CAD軟件。2．軟件及其配套硬件的性價比軟件的功能是否滿足企業(yè)發(fā)展的要求是非常重要的，另外價格也是一個因素。工作站軟件一般有三維造型、有限元分析和數(shù)控加工等模塊，綜合功能強。但工作站維護、升級、培訓費用較高，而且只能單套使用，大多為英文界面，學習操作難度大，不利于普及。相比而言，微機CAD軟件具有優(yōu)異的繪圖功能、良好的操作界面和可操作性、軟件與所需硬件的價格適宜等優(yōu)點，比較符合我國的國情，正被越來越多的企業(yè)所認識和肯定，其性能和功能可以滿足企業(yè)對大多數(shù)產(chǎn)品的需求，而且掌握起來快，有利于企業(yè)普及推廣。3．軟件的集成化程度目前很多大型CAD軟件實際上都與CAM/CAE相結(jié)合，集三維繪圖、圖形編輯、曲面造型、零部件裝配、數(shù)控加工、有限元分析、仿真模擬、動態(tài)顯示等功能于一身，并將這些功能以功能模塊的方式實現(xiàn)。這樣就保證了用于工程設計過程中各個階段的數(shù)據(jù)的一致性，同時也達到了提高效率、節(jié)省資源的目的。但這一類大型CAD/CAM/CAE集成軟件多運行于工作站平臺，較一般運行于微機上的中小型CAD軟件的價格要高得多，企業(yè)應視自身需求選用。4．軟件學習和使用的難度一個好的CAD軟件還應滿足易學易用的要求?！耙讓W”是為了使工程技術(shù)人員可以在花費較少的時間和精力的前提下掌握軟件的使用方法，而相應將更多工作時間投入到產(chǎn)品設計中去。同時，一個軟件“易學”也便于企業(yè)在購買此軟件后，在企業(yè)內(nèi)部廣泛地推廣。軟件“易用”主要指的是軟件設計人性化，各功能菜單設置合理，子系統(tǒng)使用方便，用戶與系統(tǒng)交流簡單等。這些都是為達到縮減產(chǎn)品設計周期提高生產(chǎn)效率目的。5．升級方法及技術(shù)支援企業(yè)在確定購買CAD軟件時，還應注意軟件的升級方式與其所包含的技術(shù)支援。升級方式可以參考企業(yè)所要購買軟件的前幾個版本所用的升級方式。技術(shù)支援主要包括軟件商是否提供技術(shù)培訓以及方式（時間），是否提供軟硬件維護以及方式等。不過目前大部分廠商都在拼銷售、搶市場，而作為品牌支柱的客戶服務始終得不到重視。國外巨頭由于市場的壟斷，對服務似乎“不屑一顧”，而國內(nèi)廠商的客戶服務水平也止步不前。測試結(jié)果與小結(jié)通過對10款國內(nèi)外CAD（CAM）軟件的試用測試，我們不得不感慨國內(nèi)外相關行業(yè)的差距。其實，盡管CAD與CAE軟件在應用上有不少交叉，但在國外高水平設計工程中CAE精確、強大的系統(tǒng)分析運算能力對零配件乃至整個產(chǎn)品的設計起到至關重要的作用。CAE作為對CAD設計結(jié)果的檢驗，一方面驗證設計理論的正確與否，一方面為下一步分析給出數(shù)據(jù)條件。例如，部分對熱環(huán)境敏感且有變形要求的零件，需要首先經(jīng)過溫度場分析，然后將溫度場結(jié)果導入到熱變形分析中，驗證熱環(huán)境對其的影響。后續(xù)還可能會有接觸分析等，直到分析完所有性能參數(shù)。可以說CAE在產(chǎn)品設計制造過程中，比起CAD設計更加重要。但是在國內(nèi)，由于軟件本身的限制以及技術(shù)方面的原因，CAE領域基本空白，分析精度遠遠落后于發(fā)達國家，這也是國內(nèi)設計制造行業(yè)缺乏自主研發(fā)能力，核心實力不強的重要原因之一。10款軟件中有3款國產(chǎn)軟件，雖說比例不大，但究其實力尚無法與國外軟件相提并論。3款軟件基本上都是以制圖為核心功能，其中中望與浩辰以通用平臺的方式，主要適用于建筑、電氣、水暖等行業(yè)。這一領域有強手AutoCAD坐鎮(zhèn)，國產(chǎn)軟件如果沒有“正版化”政策扶持，“性價比”做殺手锏，估計難有今天的發(fā)展。兩款軟件功能相似，難分伯仲，而浩辰力求加強客戶服務，通過送“溫暖”以贏得瓜分之后的“殘余”市場。而北航CAXA以機械設計行業(yè)為主，在同行業(yè)中地位顯赫，尤其是其三維實體設計軟件，及時抓住了行業(yè)發(fā)展趨勢，贏得了不少國內(nèi)市場。相比之下，國外IBM/Dassualt、EDS/Unigraphics、PTC、Autodesk四大派系根深蒂固，不僅技術(shù)實力了得，更是握有“標準”和“習慣”兩大優(yōu)勢。在中低端領域，AutoCAD早在上世紀80年代便進入國內(nèi)市場，憑借出色的通用性，在平面制圖領域占據(jù)超過90%以上的市場。而Solidworks作為實體設計軟件先驅(qū)，出色的易用性快速贏得了初級用戶的青睞，而新近引入的有限元分析功能更為搶眼，已經(jīng)受到高端用戶的關注。Pro/E、Unigraphics（UG）、ANSYS作為中高端CAD、CAE領域的主力軍，早已入主高校校園及設計院。前兩者功能相近，但Pro/E較Unigraphics適用范圍更廣，而UG在航空、航天、汽車等領域的專業(yè)性更強。ANSYS則是典型的CAE軟件，單元類型齊全，適用范圍廣泛，只是國內(nèi)技術(shù)能力有限，大部分場合下其分析結(jié)果僅用做設計工作的參考。在高端領域，CATIA因其優(yōu)異的曲面造型能力普遍用于航空、航天領域，然而出于某些原因，部分模塊功能是禁止對中國出口的，可見“價值”含量之高?？傮w來看，國產(chǎn)CAD軟件任重道遠卻又舉步為艱，但這不僅涉及到生產(chǎn)制造領域，更關系到國家生存命脈。然而，軟件發(fā)展并飛一朝一夕，尤其是注重行業(yè)應用的CAD、CAE領域，光靠國家支持與政府買賬是沒有用的，而應在軟件使用的人性化、核心技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā)以及適應CAD、CAE技術(shù)發(fā)展方面做更多的工作。鏈接一：CAD的分類根據(jù)模型的不同，CAD系統(tǒng)一般分為二維CAD和三維CAD系統(tǒng)。二維CAD系統(tǒng)一般將產(chǎn)品和工程設計圖紙看成是“點、線、圓、弧、文本……”等幾何元素的集合，所依賴的數(shù)學模型是幾何模型。三維CAD系統(tǒng)的核心是產(chǎn)品的三維模型，這種三維模型包含了更多的實際結(jié)構(gòu)特征，使用戶在采用三維CAD造型工具進行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設計時，越能反映實際產(chǎn)品的構(gòu)造或加工制造過程。隨著CAD技術(shù)的發(fā)展和人們需求的不斷提高，形成了各種基于知識的CAD系統(tǒng)（或智能CAD系統(tǒng)）。知識的應用使CAD系統(tǒng)的“設計”功能和設計自動化水平大大提高，對產(chǎn)品設計全過程的支持程度大大加強，促進了產(chǎn)品和工程的創(chuàng)新開發(fā)。鏈接二：縮略語解釋CAD：ComputerAidedDesign(計算機輔助設計)CAE：ComputerAidedEngineering(計算機輔助工程)CAO：ComputerAidedOptimization(計算機輔助優(yōu)化)CAM：ComputerAidedManufacturing(計算機輔助制造)PDM：ProductDataManagement(產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理)ERP：EnterpriseResourcePlanning(企業(yè)資源計劃)CIMS：ComputerIntegratedManufacturingSystem(計算機集成制造系統(tǒng))國外軟件AutoCADAutoCAD是美國Autodesk公司開發(fā)的一個交互式繪圖軟件，用于二維及三維設計、繪圖的系統(tǒng)工具，用戶可以使用它來創(chuàng)建、瀏覽、管理、打印、輸出、共享及準確復用富含信息的設計圖形。AutoCAD是目前世界上應用最廣的CAD軟件，市場占有率位居世界第一。正如Windows確立了桌面操作系統(tǒng)的標準一樣，造成國產(chǎn)CAD軟件生存困境的原因正是在于AutoCAD確立了CAD軟件的標準。無論是來料加工、圖紙驗收、設計方案評比，AutoCAD的DWG文件成了默認的格式。AutoCAD具有完善的圖形繪制功能以及編輯功能，可以采用多種方式進行二次開發(fā)或用戶定制，支持多種圖形格式的轉(zhuǎn)換，具有較強的數(shù)據(jù)交換能力。從AutoCAD2000開始，系統(tǒng)增添了更多強大的功能，如AutoCAD設計中心（ADC）、多文檔設計環(huán)境（MDE）、Internet驅(qū)動、新的對象捕捉功能、增強的標注功能以及局部打開和局部加載的功能，從而使AutoCAD系統(tǒng)更加完善。雖然AutoCAD本身的功能集已經(jīng)足以協(xié)助用戶完成各種設計工作，但用戶還可以通過Autodesk以及數(shù)千家軟件開發(fā)商開發(fā)的5000多種應用軟件把AutoCAD改造成為滿足各專業(yè)領域如建筑、機械、測繪、電子以及航空航天等的專用設計工具。。AutoCAD2007界面最新版本的AutoCAD2007將采用新的DWG文件格式，但仍向后兼容。幸運的是Autodesk公司聽取了客戶的意見，提供了足夠的向后兼容性。AutoCAD2007可以另存為2004、2000甚至是以dxf為格式的R14。在選項對話框中可以設置缺省的文件保存格式。有些人會認為2007適用于不是Inventor/Revit用戶的機械設計人員和建筑設計師，因為在新版本中3D方面得到了很大的提高。增強功能是可以讓圓弧和線型支持三維多義線。用AutoCAD2007進行3D設計另外，ARX改變了。這種情況（ARX2004也有這種改變）將導致大部分老的ARX程序要重新編寫。像以前一樣，lisp程序幾乎不要什么改寫就可以運行。所以對于不想嘗鮮和不希望自己的老版本ARX程序運行在2007上的ARX程序開發(fā)人員來說會有一段時間不會使用新的ARX。VisualLisp和VBA方面沒有任何的增強。而.NET和ObjectARX方面則增強了很多。Pro/EngineerPro/Engineer(簡稱Pro/E)是美國參數(shù)技術(shù)公司(ParametricTechnologyCorporation，PTC)推出的三維設計軟件，是一款提供了產(chǎn)品的三維設計、加工、分析及繪圖等功能的完整的CAD/CAM/CAE解決方案，是一款單一數(shù)據(jù)庫、參數(shù)化、基于特征、全相關概念的通用CAD系統(tǒng)。其模塊眾多，用戶可利用Pro/E及其相關軟件Pro/Designer、Pro/Mechanica等進行工業(yè)設計、有限元結(jié)構(gòu)仿真分析和加工制造等設計開發(fā)工作。Pro/E軟件將設計至生產(chǎn)的全過程幾乎全部整合到一起，可實現(xiàn)各部門的協(xié)同工作，即實現(xiàn)并行工程。同時針對不同用戶對于CAD軟件的不同需要，Pro/E還提供了較大的二次開發(fā)的空間，使其適應性更強。Pro/E經(jīng)過排除杯子把手部位曲面后抽殼的效果Pro/E目前的最新版本為Wildfire3.0。這一版本的Pro/E主要從提高個人效率以及流程效率兩個方面進行了改進。為了達到提高個人效率的目的，Pro/EWildfire3.0提供了快速草圖工具、快速裝配、快速制圖、快速鈑金設計、快速CAM等新特性。為達到提高流程效率的目的，此版本提供專家系統(tǒng)的智能流程向?qū)?，?nèi)嵌制造流程信息的智能模型，提供與PTC其他兩種產(chǎn)品Windchill和Pro/INTRALINK的智能互操作性。這些功能需要JavaJ2SE支持。Pro/E啟動界面另外，個人效率提高離不開制圖功能的增強，抽殼特征支持對不需要抽殼的曲面進行選擇,從而保證抽殼的準確性。陣列功能進一步得到增強，新增曲線陣列功能、延曲面陣列、陣列后再陣列等功能。交互式曲面設計模塊中，新增加了繪制圓和圓弧的工具，提高了交互式曲面設計模塊的曲線創(chuàng)建能力。在二維工程圖方面，支持目前比較流行的放置著色視圖的功能。UnigraphicsUnigraphics（UG）是目前世界上最先進和緊密集成、面向制造業(yè)的CAID/CAD/CAM/CAE高端軟件之一，由EDS子公司UGS推出，具有功能強大、性能穩(wěn)定、兼容性好和交互性強等特點。主要功能包括：概念設計、工程設計、性能分析和制造等。除了具有同類軟件所具有的通用功能外，還具有靈活的復合建模、齊備的仿真照相、細膩的動畫渲染和快速的原型工具等功能。這款軟件目前廣泛應用于汽車、航天航空、機械、消費產(chǎn)品、醫(yī)療儀器等制造行業(yè)。用UGNX4進行有限元分析目前最新版本為UGNX4。此版本加入了更多的CAE元素，提供了可升級分析來支持創(chuàng)新，對PLM來說，這是必不可少的。NX4包括為設計者提供的設計模擬工具以及為工程分析專家提供的最高性能模擬。高級分析能力受益于開放的生產(chǎn)性NX可用性范例。新的集成CFD和熱力分析應用軟件已經(jīng)在諸多領域（從宇宙衛(wèi)星設計到消費電子和汽車包裝研究）的應用中得到證明。NX4還擴展對NXNastran廣泛分析功能以及第三方求解程序（比如ABAQUS和ANSYS）的訪問，以此作為UGS“開放設計”戰(zhàn)略的一部分。NXNastran是UGS數(shù)字化模擬戰(zhàn)略的重要組成部分。有了NXNastran，客戶就能夠?qū)嵤┢渥罴褜嵺`，增加模擬對設計的影響。UGNX4界面同時，此版本在易用性以及對系統(tǒng)工程的支持等方面進一步加強。在NX4中，以行業(yè)和工程體驗為基礎的一系列用戶界面的改善，提高了NX4的易用性。用戶可以選擇自己的體驗級別和行業(yè)，NX將會根據(jù)其選擇顯示一套最有效的功能界面。公司可以根據(jù)自身需要創(chuàng)建自己的屏幕布置和圖標，以便提高使用NX的生產(chǎn)力。2-DLayout是一種新的概念設計方法，這是NX的競爭者所沒有的。有了2-DLayout，用戶就可以快速創(chuàng)建設計方案，并且隨著產(chǎn)品的變革不斷對設計方案進行充實豐富。這一方法把早期概念規(guī)劃引入到集成設計過程中，從而增加了創(chuàng)新速度。CATIACATIA是由法國著名飛機制造公司Dassault公司開發(fā)并由IBM公司負責銷售的集CAD/CAE/CAM/PDM于一體的三維設計軟件。在工業(yè)制造領域，CATIA應用廣泛，是航空航天工業(yè)市場上占有率最高的CAD/CAM/CAE軟件。其最大的標志客戶即美國波音公司，波音公司通過CATIA建立起了一整套無紙飛機生產(chǎn)系統(tǒng)，取得了成功。CATIAV5用戶界面CATIA具有超強的曲面造型功能、先進的混合建模技術(shù)，可提供用戶從概念設計、風格設計、詳細設計、工程分析、設備及系統(tǒng)工程、制造及應用軟件開發(fā)等面向過程的設計思想及解決方案。CATIAV5版本結(jié)合了顯式知識規(guī)則的優(yōu)點，可在設計過程中交互式捕捉設計意圖，定義產(chǎn)品的性能和變化。隱式的經(jīng)驗知識變成了顯式的專用知識，提高了設計的自動化程度，降低了設計錯誤的風險。在個人計算機硬件快速發(fā)展的今天，Dassaul公司將CATIAV5版本的操作平臺從昂貴的Unix工作站（CATIAV4版本）移植到個人計算機，更是在CAD/CAM軟件市場上引起了不小的震撼。CATIAV5是在WindowsNT平臺和Unix平臺上開發(fā)完成的，并在所有所支持的硬件平臺上具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)、功能、版本發(fā)放日期、操作環(huán)境和應用支持。CATIAV5在Windows平臺的應用可使設計師更加簡便地同辦公應用系統(tǒng)共享數(shù)據(jù)；而Unix平臺上NT風格的用戶界面，可使用戶在Unix平臺上高效地處理復雜的工作。CATIAV5進行有限元分析目前CAITA的最新版本是V5R17，主要的更新包括：通過在3D線束展平和CAITA加工模塊NC編程與仿真中的主要增強功能，擴展了端到端的行業(yè)流程覆蓋范圍；利用新的核心造型增強功能，迅速地探索設計想法；利用突破的自動倒角功能，顯著改善設計生產(chǎn)率；通過在VPM導航器和ENOVIASmarTeam協(xié)調(diào)機制中的關鍵增強功能，改善橫跨擴展企業(yè)的并行工作能力；最大限度地擴大利用3DXML的協(xié)同，以便在設計辦公室之外共享信息。ANSYSANSYS是融結(jié)構(gòu)分析（可進行線性分析、非線性分析和高度非線性分析）、流體動力學分析、電磁場分析、聲場分析、壓電分析以及多物理場的耦合分析于一體的大型通用有限元分析軟件。由世界上最大的有限元分析軟件公司之一的美國ANSYS開發(fā)，它能與多數(shù)CAD軟件接口，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和交換，如Pro/Engineer、NASTRAN、Alogor、I-DEAS、AutoCAD等。盡管ANSYS本身為CAE軟件，但由于CAD軟件附帶的有限元運算功能有限，使ANSYS成為現(xiàn)代產(chǎn)品設計中的高級CAD輔助工具之一。軟件主要包括三個部分：前處理模塊、分析計算模塊和后處理模塊。前處理模塊提供實體建模及網(wǎng)格劃分工具，具備載荷定義、材料屬性定義功能，用戶可以方便地構(gòu)造有限元模型。軟件提供了100種以上的單元類型，用來模擬工程中的各種結(jié)構(gòu)和材料。分析計算模塊可模擬多種物理介質(zhì)的相互作用，具有靈敏度分析及優(yōu)化分析能力。后處理模塊可將計算結(jié)果以彩色等值線顯示、梯度顯示、矢量顯示、粒子流跡顯示、立體切片顯示、透明及半透明顯示（可看到結(jié)構(gòu)內(nèi)部）等圖形方式顯示出來，也可將計算結(jié)果以圖表、曲線形式顯示或輸出。ANSYS進行有限元分析ANSYS軟件類別眾多，主要包括ANSYSMultiphysics、ANSYSMechanical、ANSYSStructural、ANSYSProfessional、ANSYSDesignSpace、ANSYSWorkbench等。最新版本為10.0。不同軟件適應領域不同，其中ANSYSDesignSpace、ANSYSWorkbench通用性較強，提供CAD軟件接口，是專門為設計工程師開發(fā)的CAE工具。所有軟件均有多種不同版本，可以運行在從個人機到大型機的多種計算機設備上。ANSYS命令輸入窗口用戶的指令可以通過鼠標點擊菜單項選取和執(zhí)行，也可以在命令輸入窗口通過鍵盤輸入。命令一經(jīng)執(zhí)行，該命令就會在.LOG文件中列出，打開輸出窗口可以看到.LOG文件的內(nèi)容。如果軟件運行過程中出現(xiàn)問題，查看.LOG文件中的命令流及其錯誤提示，將有助于快速發(fā)現(xiàn)問題的根源。.LOG文件的內(nèi)容可以略做修改存到一個批處理文件中，在以后進行同樣工作時，由ANSYS自動讀入并執(zhí)行，這是ANSYS軟件的第三種命令輸入方式。這種命令方式在進行某些重復性較高的工作時，能有效地提高工作速度。SolidworksSolidworks是由美國Solidworks公司研制開發(fā)的一套CAD/CAE/CAM/PDM桌面集成系統(tǒng)，是基于Windows平臺的全參數(shù)化特征造型軟件。其采用參數(shù)化驅(qū)動的設計模式，可以通過修改相關的參數(shù)來完善設計方案，支持設計中的動態(tài)修改，使設計更加靈活。Solidworks軟件套件包括有三維機械設計軟件SolidWorks（三維建模)、數(shù)據(jù)管理軟件PDMWorksClient、以及用于設計交流的常用工具eDrawings專業(yè)版(基于e-mail的設計交流工具)、3DInstantWebsite(即時網(wǎng)頁發(fā)布工具)、PhotoWorks(高級渲染)、SolidWorksAnimator(動畫工具)。SolidWorks2007界面作為一款中端CAD軟件產(chǎn)品，Solidworks以易學易用為特色，不僅受到初學者的歡迎，同樣廣泛用于設計概念實現(xiàn)，理論驗證等需要快速制圖并模擬方針的場合，并采用特有的SWIFT（SolidWorksIntelligentFeatureTechnology）智能特征技術(shù)，目前包含了FeatureExpert（特征專家）、MateExpert（配合專家）、SketchExpert（草圖專家）和ToleranceExpert（公差專家）四個專家系統(tǒng)，簡化了軟件的使用，給使用者以更大的自由度。目前的最新版本為Solidworks2007。與SolidWorks2006相對于2005版本有200多項新增功能而言，2007在新增功能的數(shù)量上沒有大的變化，但2007版在新技術(shù)的應用、改進和創(chuàng)新上將是劃時代的。同時通過組建技術(shù)的大量應用，2007版的文件僅從占用磁盤的大小上就"瘦身"了一半。SolidWorks2007實體繪圖同時新版本的Solidworks2007開始提供與CAE軟件的Cosmos2007無縫集成。采用快速有限元算法的Cosmos是一款強大有限元分析軟件，它不但提高了有限元分析的求解速度，同時由于與CAD軟件的無縫集成使設計與分析更具靈活性。同時與Solidworks一樣，Cosmos的界面友好，如果使用者具有有限元分析方面的一定經(jīng)驗，應該可以很快掌握此軟件的使用。對于以規(guī)則幾何體為主的機械產(chǎn)品設計及生產(chǎn)準備工作，Solidworks是很好的選擇。I-DEASI-DEAS是美國SDRC(StructuralDynamicsResearchCorporation)公司自1993年推出的機械設計自動化軟件，也是SDRC公司CAD/CAE/CAM領域的旗艦產(chǎn)品，并以其高度一體化、功能強大、易學易用等特點而著稱。I-DEAS可以在單一數(shù)字模型中完成從產(chǎn)品設計、仿真分析、測試直至數(shù)控加工的產(chǎn)品研發(fā)全過程，內(nèi)含諸如結(jié)構(gòu)分析、熱力分析、優(yōu)化設計、耐久性分析等真正提高產(chǎn)品性能的高級分析功能。I-DEAS工作界面曲面造型完全基于NURBS幾何定義，提供了一組豐富的曲線曲面生成工具，用以放樣、掃掠、縫合曲面，能對曲面形狀進行靈活控制。在建立三維實體模型時，采用了草圖設計的概念，軟件的人機界面能盡可能地模擬設計人員習慣采用的概念化思維過程，比較易學易用。I-DEAS軟件將工程設計、實體建模、裝配、數(shù)字化仿真、仿真分析等所有模塊有機地集成一體，輔以組數(shù)據(jù)管理器（TDM）等功能，為設計人員提供了并行設計工程的環(huán)境，設計人員之間可便利地進行數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)資源共享。2001年EDS并購了SDRC，雖然與UGS同門，但I-DEAS始終保持著原有的界面特點以及功能偏重。由于SDRC公司早期是以工程與結(jié)構(gòu)分析為主逐步發(fā)展起來的，所以工程分析是其特長。SDRC公司還集中了優(yōu)勢力量大力加強數(shù)控加工功能的開發(fā)。最新版本的I-DEAS版本為NX12，增強了復雜零件設計、高級曲面造型以及有限元建模和耐用性分析等模塊的功能。I-DEAS進行有限元分析另外，I-DEAS提供一套基于因特網(wǎng)的系統(tǒng)產(chǎn)品開發(fā)解決方案，包含全部的數(shù)字化生產(chǎn)開發(fā)流程。I-DEAS是可升級的、集成的、協(xié)同電子機械設計自動化（e-MDA）解決方案。I-DEAS使用數(shù)字化主模型技術(shù)，這種卓越的能力將幫助客戶在設計早期階段就能從“可制造性”的角度更加全面地理解產(chǎn)品?？v向及橫向的產(chǎn)品信息都包含在數(shù)字化主模型中，這樣，在產(chǎn)品開發(fā)流程中的每一個部門都將更容易地進行有關全部產(chǎn)品信息的交流，這些部門包括：制造與生產(chǎn)，市場，管理及供應商等。（計算機世界報2006年11月06日第43期C8、C9、C10）國產(chǎn)軟件北航海爾CAXACAXA是國產(chǎn)軟件的典型代表之一，由北京數(shù)碼大方科技有限公司開發(fā)。目前的CAXA軟件包括9大系列30多種CAD、CAPP、CAM、DNC、PDM、MPM以及PLM軟件產(chǎn)品和解決方案，覆蓋了制造業(yè)信息化設計、工藝、制造和管理四大領域。產(chǎn)品包括實體設計、電子圖板、工藝圖表（CAPP）、制造工程師（CAM）、線切割（CAM）等。CAXA電子圖板2007界面相較于國外傳統(tǒng)參數(shù)化造型CAD軟件，如Solidworks、Pro/E、UG相比，CAXA具有許多優(yōu)點。主要包括：方便易用的智能圖素，提供了繪圖常用的形狀規(guī)則的基本圖素；智能驅(qū)動手柄，能對尺寸進行直觀的操作和動態(tài)的修改；三維球工具，為各種對象的平移、旋轉(zhuǎn)或各種復雜三維變換提供了精確的定位方法;雙內(nèi)核平臺，ACIS和Parasolid兩種內(nèi)核實時結(jié)合，并自動擇優(yōu)選??；軟件高度集成，包含了多個模塊，可完成零件三維實體設計、裝配設計、鈑金成型、自動生成工程圖紙以及高級智能渲染等任務。更重要的是，CAXA軟件對系統(tǒng)平臺配置的要求較低，因此無需專門購置工作站級硬件與之匹配，更適合國情。CAXA電子圖板作為平面制圖軟件，無論在功能設計還是操作習慣方面均向AutoCAD看齊。存儲格式采用自主文件擴展，但保持了良好兼容性，支持DWG、DXF、IGES文件讀入和輸出。在標注參數(shù)設置、標注的方便性、文字風格、支持目錄結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換等方面兼容AutoCAD，與AutoCADR12-R2005進行數(shù)據(jù)交換后保持相同的圖面效果，交換后的數(shù)據(jù)可以編輯修改。2007新版本改進了尺寸標注功能，重點在于公差自動計算以及文字顯示方面。圖形繪制/編輯功能增加放大比例提示、“n”等分、按曲線陣列、拷貝層等功能。新版本還能夠?qū)⑷S圖形轉(zhuǎn)換為二維圖紙，按照需要可生成不同方向的視圖，還可以生成半剖圖以及局部剖視圖。CAXA實體設計2007界面CAXA實體設計是三維創(chuàng)新設計軟件，軟件提供了用戶自定義的拖放式的知識重用設計庫機制。用戶可將設計完成的零件/裝配特征通過鼠標拖放的形式，方便、快捷地裝入新建的目錄庫中，并能夠通過鼠標拖放的形式直接從庫中多次調(diào)用這個特征到設計環(huán)境中。開放式體系結(jié)構(gòu)允許其以各類型數(shù)據(jù)以及第三方軟件以不同的形式集成，從而拓展系統(tǒng)的功能和使用范圍。集成方案根據(jù)耦合程度不同，分為應用程序、數(shù)據(jù)、動態(tài)庫、COM組件4個層次。CAXA實體設計最新版本為2007，優(yōu)化了知識重用設計庫、智能裝配、拉伸抽殼命令等功能，增加了增加布爾運算操作工具條、局部坐標系統(tǒng)，另外在參數(shù)化、草圖繪制、曲線曲面、鈑金、渲染、工程圖等功能方面也有所改進。中望龍騰CAD中望CAD是廣州中望龍騰科技發(fā)展有限公司開發(fā)的具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的CAD平臺軟件。軟件功能類似于AutoCAD，由于直接以DWG作為內(nèi)部工作文件，完全兼容AutoCAD各版本（2.5-2006）。界面、菜單排列、操作習慣乃至命令方式都與AutoCAD保持一致，對于熟悉AutoCAD的設計師來說，無需重新學習即可直接使用。另外，軟件支持ADS應用程序、AutoLISP（包括DCL對話框）以及SHX（字體文件）和SCR（腳本文件），為保持原有的AutoCAD使用規(guī)范提供了條件。中望龍騰界面不僅局限于制圖軟件本身，中望CAD同樣以標準平臺的方式，支持二次開發(fā)定制，用戶和第三方軟件開發(fā)商也可以使用ADS、LISP、VBA等工具在中望CAD之上開發(fā)專業(yè)應用程序。中望對正版用戶和第三方軟件開發(fā)商的二次開發(fā)提供技術(shù)支持。目前中望公司正在中望CAD之上開發(fā)部分專業(yè)模塊，包括建筑設計、結(jié)構(gòu)工具軟件以及機械設計，以滿足不同行業(yè)的特殊需求。目前中望CAD最新版本為2006，相比舊版本，新增