綜合篇

　　計算機輔助設計制造(CAD/CAM)系統是利用計算機進行數字和圖形信息處理，以實現產品設計、造型和數控加工的自動編程軟件，具有知識密集、綜合性強、初始投入大的特點。它的普及應用將使產品設計制造和生產的傳統模式發生深刻的變化，從而帶動制造業技術的快速發展，是當前國際科技領域的前沿課題。

　　在我國，CAD/CAM研究普遍存在著科研水平較高，商品化程度低的特點，很多科研成果不能及時轉換為生產力，這樣，長期以來進口軟件便成為唯一的選擇。許多企業上了CAD/CAM項目，有的投資額高達數百萬元，購置了當時較為先進的工作站、小型機系統，但現在絕大多數都已束之高閣，造成了大量人力、物力的浪費。究其原因：一是國外CAD/CAM軟件和工作站等硬件產品價格昂貴，動輒幾萬、幾十萬美金，給企業造成沉重的經濟負擔；二是軟硬件操作復雜，不但要求使用者具有較高的數控加工經驗，而且要求具有較高的計算機水平和英語基礎，這樣的人才十分難得且培訓周期長。三是國外CAD/CAM軟件企業主要通過國內代理銷售，由于客觀原因，大多技術支持能力較弱，響應緩慢。這些因素使得CAD/CAM技術成為國內制造企業的一塊心病。

　　近年來，情況有了轉機。隨著改革開放的深入，沿海和內地的一些地區經濟活動日益活躍，特別是廣東沿海和江南地區產生了一大批中、小型制造企業。由于面對激烈的市場競爭，產品生命周期不斷縮短，多品種、小批量生產比例增加，如何縮短產品的設計、制造周期成為這些企業生存的關鍵。這一批中小型制造企業迫切要求配備功能完備、價格廉宜、學習簡便和技術支持良好的CAD/CAM軟件，形成了強大的市場需求。更重要的是隨著PC微機功能的不斷增強，在很多領域已可替代工作站，使硬件投資大大降低。在這一時期，國產CAD/CAM技術也得到了長足的發展，大批優秀國產CAD/CAM軟件推向市場，它們不僅在技術上已經接近或達到世界先進水平，而且在價格、使用習慣和技術支持上更有進口軟件難以比擬的優勢。原國家科委提出“甩圖板”號召以來，設計人員使用自主版權的國產CAD/CAM軟件已成為大勢所趨。看來，繼國產繪圖軟件全面占領市場之后，高品質、低價位、自主版權的CAD/CAM軟件即將大行其道。

　　應用篇

　　CAD/CAM軟件在我國機械行業設計中已比較廣泛，但在實際工作中還存在一些問題，現一一分析說明。

　　1.標準化工作

　　標準化是企業技術工作的一個很重要部分。當應用CAD/CAM技術時，企業技術部門首先應根據CAD/CAM的特點，對企業已有的標準進行修訂或訂立新的標準。例如，計算機繪圖時圖線的寬度，標注字體的字型及大小，圖紙標題欄與明細表格式，圖紙編號及圖形文件命名規劃，圖檔的管理與保存(紙介質、磁盤、光盤)等等。只有統一了標準做法，才會使企業的技術文件符合有關的標準化要求，相互一致。

　　2.網絡化

　　網絡是當前的一個趨勢，CAD/CAM應用采用網絡可以實現信息共享，給設計工作帶來極大的方便。由于CAD/CAM應用的實時數據交換量極大，采用主機分時系統會降低設計效率，最佳方案是各節點獨立完成設計工作，網絡的作用是各節點有關資源的相互調用。同時，由于知識產權保護的需要，CAD/CAM軟件一般都有自己的加密措施(如加密鎖或鑰匙盤)，以維護軟件開發商的合法權益。因而在計算機網絡的實施方案上出現兩種情況，一種是僅在服務器上安裝一個加密鎖，二是在各節點機分別安裝加密鎖。顯然前者便于資產管理，后者可脫離網絡單機運行，各有優點。

　　3.使用人員與維護人員對軟件功能認識的差異

　　通常，CAD/CAM軟件的使用人員是專業技術人員，他們關心的是所選擇的CAD/CAM軟件能否滿足他們工作的需要，是否好用。而不大關心軟件是怎樣開發出來的，功能是否覆蓋了CAD/CAM的所有領域，是否反映了CAD/CAM技術研究的最新成果。而系統維護人員大多是計算機專業人員，他們考察軟件的出發點不同，如：是否具有二次開發語言接口，運行平臺怎樣等等。有些提出的問題與企業的技術工作相脫節。因此，CAD/CAM系統的選型應以CAD/CAM系統的使用人員為主。

　　4.軟件的技術先進性與實用性

　　很多企業在選擇軟件時，都希望選取技術最先進、功能最齊全的CAD/CAM軟件。實際上，作為產品的CAD/CAM軟件，都有其獨特的一些功能。對于企業來說，其人員配備、使用目的、管理流程等方面的差異，都對CAD/CAM的選型產生重大影響。所以，并不是最新的技術就能產生最好的應用，在選型時應根據企業本身的特點選擇最實用的軟件。

　　5、持續性與發展性

　　企業一旦選定某種CAD/CAM軟件，經過幾年甚至更長時間的技術積累，其很多技術資料（如圖紙、工藝卡片等）是以基于該軟件的電子文檔方式存儲的。而且在應用軟件的過程中，隨著應用水平的提高，必然會對軟件有越來越高的要求，如果企業另外選擇其它的CAD/CAM軟件來替代現有的軟件，將要下很大的決心并會給工作帶來不可避免的損失。因此，在選擇軟件時，對其提供商或開發商的考察就非常重要。對于開發商，應能不斷提高其產品的性能以滿足企業生產中出現的各種需求；對于軟件提供商，還要能夠不斷提供后續服務。近幾年，軟件開發商由于自身的原因倒閉或撤出中國市場的事例已有幾起，給用戶造成的損失想必只有應用單位才有最深刻的體會。因此，企業在選擇關鍵軟件時應將開發商的持續發展能力作為一條考核標準。這種持續發展的實力包括軟件研發及對本地市場的長期投入等方面。

　　選購篇

　　中、小企業為了適應激烈的市場競爭，應用CAD/CAM技術來縮短產品的設計、制造周期成為其必然出路。應用現代的計算機網絡，充分利用CAD/CAM/DNC等計算機單元，設計、制造、管理協同工作，可以最大限度的提高工作效率，降低成本，這就是集成化制造系統(CIMS)的概念。但是傳統CIMS系統，由于人力、財力的限制，實現起來非常困難。下面介紹一個經濟實用的CAD/CAM/DNC一體化系統實例。

　　網絡配置：一般中、小企業網絡用戶都不多且較集中，屬于局域網。在眾多的局域網技術中，建議選擇10M帶寬星型以太網結構。這種結構技術成熟、便于維護、價格低廉，是適合于5－20人CAD/CAM設計室的很好選擇。實現這種網絡，需配備網絡集線器、雙絞線和RJ－45插頭若干，總價在2－3千元。

　　網上硬件：主要是計算機。傳統的方式是使用工作站，但由于價格昂貴和使用復雜，近年來較少使用。隨著PC性能的不斷提高，其現已成為主流的CAD/CAM應用平臺。CAD/CAM的運用對計算機主頻、內存和硬盤要求較高，通常CAD要求586/166，32MB內存，CAM要求586/233，64MB或更大內存，AGP顯卡。在某些情況下，配置大屏幕的顯示器是十分有利的。其它設備可根據需要選擇配置：如需經常輸出大圖可配A0噴墨繪圖儀，否則配激光、噴墨打印機即可。如需考慮圖紙和文件存檔，還可配置光盤機等存檔設備。目前市場上配置為586/166、32MB內存、2.5GB硬盤、15"顯示器的兼容機在6000元左右。

　　系統軟件：“硬件搭臺，軟件唱戲”，軟件選配的好壞直接影響到整個系統的成敗。網絡操作系統宜選用Windows NT，一是操作簡便，更重要的是可以節省一臺專用服務器。使用國產軟件首先可以獲得良好的技術支持服務，廠商還可提供一攬子解決方案；其次，全中文、符合中國人習慣的使用界面可大大減少操作人員的培訓時間。即使人才流失，也不至于使設備成為擺設。另外，經過30多年的引進、消化、吸收，國產CAD軟件已全面開花，CAM軟件也已達到國際水平。最后，當然還要談談價格問題。目前，國外的CAD軟件動輒就要上萬元人民幣，而國產CAD軟件只要幾千元，有的僅售幾百元，不但企業可以輕松接受，就是個人購買也不算貴。此外，值得一提的是，CAD/CAM軟件不同于游戲軟件，一定不能貪圖便宜購買盜版。否則輕則影響效率、重則機毀業務亡。

　　產品篇

　　◆東大阿爾派

　　UMCAD軟件由沈陽東大阿爾派軟件股份有限公司根據我國機械行業特點和最新國家標準推出的CAD軟件系統。它是在AutoCAD繪圖軟件平臺基礎上，采用ADS接口語言開發的集設計計算和繪圖于一體，實用化程度較高的通用機械計算機輔助設計軟件系統。UMCAD軟件是一個以甩掉繪圖板和甩掉設計手冊為目標的軟件產品。UMCAD系統采用了全漢化界面、多級彈出式菜單、圖標菜單及對話框等接口形式，提示醒目，操作簡單，容錯能力強，特別適合于工廠和研究部門從事機械設計的人員使用。UMCAD系統的主要特點如下：UMCAD系統提供了一個包含有六萬多種規格的機械零件圖庫，是目前國內公認的同類軟件中零件種類最多、規格最全的參數化零件圖庫。同時還提供了一個品種齊全的簡圖符號庫，可方便的實現機械傳動原理圖、液壓傳動原理圖和電氣原理圖的繪制。除此之外，UMCAD還提供了一個常用機械零件典型結構要素庫。與其它諸如繪圖、編輯、標注、文字處理等功能配套使用，可大大加快繪圖速度。

　　UMCAD將設計與繪圖一體化，它提供了20余種常用機械零件的設計計算功能，并將零件強度計算和輔助繪圖集成在統一的環境中，從而真正實現了設計與繪圖的一體化，明顯提高了產品的設計效率。UMCAD提供了建立用戶自定義文字信息庫和零件圖庫的功能，允許用戶在其基礎上作進一步的二次開發工作。

　　◆開目

　　開目CAD98是開目系列產品家族的新成員，它采用面向對象的編程技術，基于Windows95，使用全32位的Visual-C++語言重寫了全部程序，使開目CAD98一經推出，就成了搶手的熱門軟件。

　　開目CAD98具有以下新特色：結合開目CAD的對齊功能、上線功能以及動態導航功能的優點, CAD98增加了智能對齊功能,鼠標移動時可以自動對齊各個視圖的端點、中點、切點、交點、圓心等特殊點。它采用MOTIF圖形菜單形式，十分簡潔，可實現多窗口操作。在一個屏幕上可同時瀏覽多張圖紙，或者既看一張圖紙的總體，又看某一個局部，還可以同時看一張復雜圖紙的多個視圖，用戶能夠方便地繪制復雜圖紙和進行審圖。

　　開目CAD98各個模塊被完全集成在一個集成環境之中，只要安裝了標準的Windows驅動程序，就可以使用各種圖形分辨率和圖形輸出設備。開放性良好也是開目CAD98的一大特色。用戶可以與Word、Excel、Pbrush等其它Windows 95軟件方便地交換圖形信息。

　　◆華正

　　華正CAXA電子圖板98是一套適用于通用繪圖和設計的計算機輔助設計軟件，適合于機械設計、電氣設計、建筑設計、平面包裝設計等所有需要二維繪圖的場合，是一種高效、方便、智能化的設計和繪圖工具軟件。

　　CAXA電子圖板98采用圖標和全漢字菜單相結合的Windows界面和系統狀態，提示及幫助也全為中文，電子圖板98采用菜單與鍵盤輸入相結合的輸入方式。功能緊湊、交互簡潔。熟練者可使用熱鍵，初學者也不必強記命令。電子圖板98提供動態導航和三視圖導航功能，模擬傳統“丁字尺”的作用，您可保持原有設計習慣，按“長對正”、“寬相等”、“高平齊”的幾何關系相關定位。

　　電子圖板98提供靈活自如的多步撤消/重做功能，您可任意試驗和恢復，從而將操作失誤的風險降到最低。CAXA電子圖板98采用最新國標設計并通過國家標準化審查。使用CAXA電子圖板98繪制的圖形亦完全符合國標，保證了設計過程的標準化。CAXA電子圖板98提供了與其它CAD系統的通用數據接口：DEX、DWG和HPGL接口，方便同其它CAD軟件協同工作。

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　　◆高華

　　高華計算機輔助設計機械設計系統GHMDS 3.0是由清華大學國家CAD支撐軟件工程中心和高華計算機有限公司聯合開發的面向機械設計與繪圖的集成系統�？捎糜诟餍袠I的工程設計，特別是通用機械設計，由于其良好的全中文界面和強大的設計、繪圖功能，使廣大工程設計人員只需一周就可以甩掉圖板。

　　最近，高華又推出基于網絡工作模式下的CAD系統，設計人員在設計完成后，可直接將設計結果導入到服務器上，并自動建立起產品結構關系，關心產品設計的部門可在網上方便的查詢，處理產品數據，實現設計和產品數據管理的真正集成。其輔助繪圖系統提供了方便的尺寸公差、形位公差、表面粗糙度、焊縫標注等。同時它還提供了符合國家標準圖紙初始化功能，能方便地構造螺紋孔、臺階孔等。它的參數化繪圖模塊可以實現二維參數化設計。GHMDS 3.0在GHMDS 2.0的基礎上，增加了圖像編輯功能，使其不僅可以進行新圖設計，還可以對舊圖紙進行編輯功能。

　　◆大恒

　　大恒通用機械CAD（HMCAD）系統，運行于Windows 95/NT操作系統，基于AutoCAD R13/R14平臺，采用面向對象的objectArx編程技術，具有強大的參數化（草圖）繪圖功能，它能夠給您帶來常規繪圖系統無法實現的設計空間。

　　該系統可以幫助您進行草圖設計，在作圖過程中，動態導航器會預測您每一步的作圖意圖，并把預測結果以不同形式的光標顯示在計算機屏幕上，引導用戶繪制準確的幾何圖形。由于系統能非常簡便地創建圖形中各種關系和約束，因此在設計過程中可以隨意勾畫設計草圖，而不必費心控制圖形的精確尺寸。隨后，利用系統的尺寸驅動功能，修改草圖上的尺寸獲得所需的精確設計。

　　方便易用的標注功能是設計人員提高設計效率的強有力工具。一個智能化尺寸標注命令就能完成多種不同類型的標注，標注形式靈活多樣。在標注過程中HMCAD軟件能處理各種情況，并自動完成公差查詢，無需用戶干預。采用面向對象技術開發的各種工程符號標注和以往采用圖塊開發的標注有非常大的區別。

　　◆利瑪

　　利瑪CADTools-PE CAD系統是面向機械產品設計的CAD應用軟件產品。包括設計信息管理（PIM）、工程圖紙建模（PDS）和模型驅動的裝配圖繪制的機械工程CAD系統——利瑪CADTools-PE。利瑪CADTools-PE由機械產品CAD、機械CAD工具、常用機械零件參數化設計三部分組成。

　　機械產品CAD包括設計信息管理系統（PIM）、工程圖紙建模（PDS）、模型驅動的裝配圖繪制。覆蓋從草圖概念化設計到裝配圖自動生成的全部設計過程，并提供一個基于數據庫與設計過程溶為一體的設計信息管理系統，這樣就構成了一個完整的機械產品工程CAD系統。

　　機械CAD工具是為機械設計師提供的更快、更簡捷繪制工程圖紙的方法。它不但可使設計師甩掉圖板，同時還甩掉了《機械工程設計手冊》，解決了煩瑣的工作，并使需要多次才能完成的操作，一次完成，大大縮短了工程師繪圖、改圖的時間。提供輔助編輯、輔助繪圖、國標圖庫、矢量漢字標等功能。

　　常用機構零件參數化設計提供獨具特色的常用件設計模塊，包括了帶輪、鏈輪、錐齒輪等六種常用件參數化設計及參數化繪圖。自動繪制設計好的工程圖紙，并可按用戶的需要進行尺寸驅動來實現參數化繪圖。

　　用戶篇

　　從沒有聽說過CAD、CAM、CAE、CAPP、PDM等一大堆縮略詞，到購買CAD系統，然后把它作為生產工具來提高生產效率，是許多機械工業企業走過的共同之路。那么，對于那些“臨淵羨魚”的用戶，如何才可幫他們盡快實現“結網捕魚”之夢，也許專家和老用戶的聲音會對他們有些幫助。

　　機械科技信息研究院CAD信息中心高級顧問楊家桂先生為潛在用戶提出一些建議：CAD系統選型要從基礎作起，一步一步來，切忌蓋空中樓閣。他認為，一般廣義上的企業CAD應用為三個步驟：一、二維圖形設計繪制，一般為實現“甩圖板”的初級目標；二、三維圖形設計繪制，是更進一步的應用，但還未超越基本目標；三、CAE應用，通過計算機輔助分析，可使設計者不僅知道怎樣設計產品，而且明白為什么這樣設計，從而可進一步完善產品細節；四、PDM應用，對產品數據進行管理，CAD應用經驗積累到一定的基礎，使之發生質變，真正實現設計制造的系統化。針對目前CAD市場比較混亂的情況，楊先生正準備給選型的CAD用戶提出幾點建議：首先分析自己需要什么，然后再去買什么，千萬不要去做什么“一步到位”的事，事實證明，企業要真正用好CAD，需要一個長期的過程，非一日一時之功可實現；另外，還得多做調研，向有CAD使用經驗的同類企業多做咨詢；最重要的一點，提供軟件的廠商要有良好的發展前景和企業信譽，能提供周到的售后服務和升級、排除障礙等技術支持。

　　目前，可用于CAD應用的硬件系統有兩大類：PC和工作站。近來，在傳統的工作站和PC之間又冒出一支新軍：PC工作站。一方面證明，Intel/Windows系統的性能已經接近或達到傳統Unix系統的指標，另一方面也意味著：用戶可以用較低的成本實現CAD應用。據專家建議，國內中小企業可用四、五十萬元人民幣基本實現“CAD化”，整個系統即采用PC或PC工作站，但PC系統目前在做高精度大型復雜計算時尚不盡人意，專家同時建議，大型企業用戶最好還是選用穩定性和速度都較為出色的的中高檔Unix工作站。

　　在CAD廠商們描繪的藍圖里，CAD帶給用戶的是一幅完美的前景，實際情況卻不盡然。一些與廠商聯系密切可經常得到技術支持的用戶，他們通過CAD應用，有些甚至可以達到降低80%生產成本的效益，如使用大恒CAD軟件的寶鋼集團北京冶金設備制造廠。據該廠的郁金星先生說，CAD的應用不僅降低了設計成本，而且大大提高了生產效率，以往需要一星期的繁瑣冗長的制圖過程，如今可在兩個小時內就能解決問題。而使用同樣軟件的兵總內蒙古第一機械廠卻沒有取得太多的效益。據該廠的李海瑾先生介紹說，盡管制圖過程大大減少，但制圖成本卻比以前提高了，主要原因是出圖率太低，主要是由于軟件系統的穩定性較低造成經常死機。原來，他們自從1997年買了軟件以后，從未升過級，而北京冶金設備制造廠自1997年3月開始使用CAD以來，已有過不下10次的軟件升級。從這一點來看，軟件的售后服務尤為重要，甚至有人說：軟件本身無價，而軟件服務才是其價值所在。也許還有其它用戶遇到過上述問題，但愿準備購買CAD系統的用戶不再出現同樣的問題。

　　本刊記者在此次專題采訪中接觸了一些用戶，他們在實際操作中有很多經驗，現在把它介紹給更多的用戶。南陽光輝機械廠王先生說：隨著計算機軟件、硬件技術的飛速發展，國產計算機輔助設計及繪圖軟件已在各制造廠廣泛使用。我廠運用計算機輔助設計已有一年有余，繪圖效率和質量都已有顯著提高。

　　我廠是機械工業部專業化生產制粉機械的骨干企業，結合工廠實際情況及將來的發展，我廠采用微機作為系統的硬件平臺，并采用了二維CAD繪圖軟件，我們的要求是：實用、經濟、有發展前途。從我廠的實際情況看，要求選擇一種學習難度較小，繪圖速度較快的CAD系統。經過比較，我們認為華中理工大學開目軟件中心的開目CAD軟件能夠滿足要求，因為開目CAD采用了畫法幾何原理，在繪圖方式上與手工繪圖類似，使用者鍵入量小，不用記憶命令，能夠將明細表數據提取到數據庫中，繪圖模塊免費升級，符合我們的要求。

　　由于開目CAD軟件的繪圖方式符合工程技術人員的繪圖習慣，不要求用戶懂計算機，系統操作宜人化，算法先進，經濟實用，熟悉機械制圖的同志只需經過簡單的講解，一周內大多可以獨立上機，在畫圖過程中，一邊工作，一邊學習，上手的速度相當快。

　　目前我廠已完全利用開目CAD完成了打麥機的產品設計。通過這段時間實踐，大家基本上消除了對計算機的恐怕感，95%的科技人員較好地掌握了開目CAD系統，現在已擁有較強的設計能力，完成了部分二次開發。

　　在運用開目CAD時，從裝配圖拆畫零件圖，或由零售圖改裝成裝配圖、總裝圖，都是在計算機屏幕上完成的，不需重復繪圖，利用計算機軟件的搬遷、復制命令，即極易發現問題也可方便地完成更正，確認檢查無誤時，即可拆下零部件圖，直接用繪圖儀輸出圖形。

　　通過實用開目CAD，提高了產品的設計質量，給我廠企業注入了活力，大大加快了新產品開發速度，提高了設計的質量和標準化。下一步，我廠將進一步擴大微機CAD網絡，使所有設計人員使用CAD網絡系統，共享各種資源。并采用開目MIS系統，綜合提高產品設計、制造、管理水平。