CAD相關軟件及概念
由于現(xiàn)在很多行業(yè)仍離不開二維圖紙，因此很長一段時間內二維CAD和三維CAD還會同時存在，即使在一些行業(yè)領先的制造業(yè)企業(yè)也是如此。下面一起跟小編了解一下CAD相關軟件及概念。
一、制造業(yè)與CAD相關的概念
CAM (computer Aided Manufacturing，計算機輔助制造)
CAM利用計算機來進行生產設備管理控制和操作的過程。常用的CAM軟件通常工作流程如下：輸入CAD繪制的圖紙或創(chuàng)建的模型，根據零件的加工需要設置相應的參數(shù)，然后可以自動生成刀具加工時的運動軌跡(刀位文件)和數(shù)控程序，然后程序就可以直接提交給數(shù)控加工機床，直接進行零件加工，也就是將CAD設計和制造直接聯(lián)系起來了。
PDM產品數(shù)據管理 (Product Data Management )
PDM是一種幫助工程師和其它人員管理產品數(shù)據和產品研發(fā)過程的工具。PDM系統(tǒng)確保跟蹤設計、制造所需的大量數(shù)據和信息，并由此支持和維護產品。PDM實際上是企業(yè)中為了有效管理產品在設計、工藝、生產、銷售整個過程中(生命周期)所產生的信息資源，如設計人員、圖紙、設計過程等的一種手段，最終目的是提高企業(yè)的創(chuàng)造力，減少產品的研發(fā)成本，縮短產品的交付時間，保證產品質量。說簡單一點，PDM首先要對設計圖檔進行歸檔和管理，其次要從設計圖紙中提取明細表數(shù)據，進行統(tǒng)計、分析，建議企業(yè)的零件、圖紙等相關數(shù)據庫，并對設計、生產、采購相關流程和資源進行優(yōu)化。PDM需要管理CAD的設計數(shù)據，同時要從CAD圖紙中提取明細表、圖框的相關數(shù)據，因此PDM和CAD之間比例建立接口。
PLM產品生命周期管理
(Product Lifecycle Management )
PLM是一種企業(yè)信息化的商業(yè)戰(zhàn)略。它實施一整套的業(yè)務解決方案，把人、過程和信息有效地集成在一起，作用于整個企業(yè)，遍歷產品從概念到報廢的全生命周期，支持與產品相關的協(xié)作研發(fā)、管理、分發(fā)和使用產品定義信息。 PLM為企業(yè)及其供應鏈組成產品信息的框架。它由多種信息化元素構成：基礎技術和標準(如XML、視算、協(xié)作和企業(yè)應用集成)、信息生成工具(如MCAD、ECAD和技術發(fā)布)、核心功能(如數(shù)據倉庫、文檔和內容管理、工作流和程序管理)、功能性的應用(如配置管理)以及構建在其他系統(tǒng)上的商業(yè)解決方案。
從技術角度上來說，PLM是一種對所有與產品相關的數(shù)據、在其整個生命周期內進行管理的技術。既然PLM與所有與產品相關的數(shù)據的管理有關，那么就必然與PDM密不可分，有著深刻的淵源關系，可以說PLM完全包含了PDM的全部內容，PDM功能是PLM中的一個子集。但是PLM又強調了對產品生命周期內跨越供應鏈的所有信息進行管理和利用的概念，這是與PDM的本質區(qū)別。
MPM 生產制造過程工藝信息的管理
(Manufacturing Process Management)
所謂工藝過程管理(MPM)，是一種貫穿計劃、設計、制造和管理全過程的協(xié)同工作環(huán)境，旨在對生產過程中的工藝信息進行協(xié)調的統(tǒng)一管理。
MPM解決方案主要解決了生產管理部門在制造過程中復雜工藝過程的管理問題，應用在制造工藝管理中的各個階段，包括規(guī)劃階段和工程階段。在這些階段中，系統(tǒng)采用其本身的計劃工具、運營過程仿真優(yōu)化工具、工程工具、裝配仿真、質量控制工具等來仿真和優(yōu)化制造過程，同時又可以使用支持協(xié)同作業(yè)的瀏覽器工具等對整個工藝過程進行統(tǒng)一的監(jiān)控和管理。通過與CAD、PDM、ERP系統(tǒng)的集成和交互，是企業(yè)實現(xiàn)了產品數(shù)據、工藝數(shù)據和資源數(shù)據的共享。
CAPP計算機輔助工藝過程設計
(Computer Aided Process Planning )
CAPP是一種將企業(yè)產品設計數(shù)據轉換為產品制造數(shù)據的技術，通過這種計算機技術輔助工藝設計人員完成從毛坯到成品的設計。CAPP系統(tǒng)的應用將為企業(yè)數(shù)據信息的集成打下堅實的基礎。
CAE計算機輔助工程(Computer Aided Engineering)
是用計算機輔助求解復雜工程和產品結構強度、剛度、屈曲穩(wěn)定性、動力響應、熱傳導、三維多體接觸、彈塑性等力學性能的分析計算以及結構性能的優(yōu)化設計等問題的一種近似數(shù)值分析方法。其基本思想是將一個形狀復雜的連續(xù)體的求解區(qū)域分解為有限的形狀簡單的子區(qū)域，即將一個連續(xù)體簡化為由有限個單元組合的等效組合體;通過將連續(xù)體離散化，把求解連續(xù)體的場變量(應力、位移、壓力和溫度等)問題簡化為求解有限的單元節(jié)點上的場變量值。此時求解的.基本方程將是一個代數(shù)方程組，而不是原來描述真實連續(xù)體場變量的微分方程組，得到的是近似的數(shù)值解，求解的近似程度取決于所采用的單元類型、數(shù)量以及對單元的插值函數(shù)。
有限元分析(FEA，F(xiàn)inite Element Analysis)
有限元分析就是CAE軟件，有限元分析利用數(shù)學近似的方法對真實物理系統(tǒng)(幾何和載荷工況)進行模擬。還利用簡單而又相互作用的元素，即單元，就可以用有限數(shù)量的未知量去逼近無限未知量的真實系統(tǒng)。
當今有限元分析軟件的一個發(fā)展趨勢是與通用CAD軟件的集成使用，即在用CAD軟件完成部件和零件的造型設計后，能直接將模型傳送到CAE軟件中進行有限元網格劃分并進行分析計算，如果分析的結果不滿足設計要求則重新進行設計和分析，直到滿意為止，從而極大地提高了設計水平和效率。
CAQ計算機輔助質量控制
(Computer Aided Quality )
數(shù)字樣機
數(shù)字樣機技術是以CAX/DFX技術為基礎，以機械系統(tǒng)運動學、動力學和控制理論為核心，融合虛擬現(xiàn)實、仿真技術、三維計算機圖形技術，將分散的產品設計開發(fā)和分析過程集成在一起，使產品的設計者、制造者和使用者在產品的早期可以直觀形象地對數(shù)字化的虛擬產品原型進行設計優(yōu)化、性能測試、制造仿真和使用仿真，為產品的研發(fā)提供全新的數(shù)字化設計方法。
狹義的數(shù)字樣機認識從計算就圖形學角度出發(fā)，認為數(shù)字樣機是利用虛擬現(xiàn)實技術對產品模型的設計、制造、裝配、使用、維護與回收利用等各種屬性進行分析與和設計，在虛擬環(huán)境中逼真的分析與顯示產品的全部特征，以替代或精簡物理樣機。
廣義的數(shù)字樣機從制造的角度出發(fā)，認為數(shù)字樣機是一種基于計算機的產品描述，從產品設計、制造、服務、維護直至產品回收整個過程中全部所需功能的實時計算機仿真，通過計算機技術對產品的各種屬性進行設計、分析與仿真，以取代或精簡物理樣機。
虛擬現(xiàn)實
虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality，簡稱VR，又譯作靈境、幻真)是近年來出現(xiàn)的高新技術，也稱靈境技術或人工環(huán)境。虛擬現(xiàn)實是利用電腦模擬產生一個三維空間的虛擬世界，提供使用者關于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓使用者如同身歷其境一般，可以及時、沒有限制地觀察三度空間內的事物。
二、工程設計行業(yè)與CAD相關概念
BIM(Build Information Modeling)建筑信息模型
但這個概念應該怎么理解呢?比較完整的說法應該：BIM是利用數(shù)字模型對項目進行設計、施工和運營的過程。BIM貫穿建筑項目的整個過程，同時也涉及所有參與人員。有人將BIM的應用分為了三個維度：時間、人、事件。需要建筑項目參與的各方：甲方、設計方、施工方、預制加工商、物業(yè)管理、設備供應等全面參與，才有可能全面實施BIM。工程設計行業(yè)要全面轉向三維還需要很長的路要走。
有人將BIM軟件分成了十三類，這些軟件并沒有嚴格的分界線，很多軟件可能同時具備兩類功能，或者具有不同類型的部分功能。這些軟件的核心是三維建模軟件，這包括三維的建筑軟件、結構軟件和設備軟件等。這些軟件中一部分在設計院中已經開始應用，例如可持續(xù)分析軟件、機電分析軟件、結構分析軟件，結構分析計算在國內很早就已開始應用，日照分析、節(jié)能計算很多設計院也已經開始應用，另外在大家經常使用的水暖電設備軟件中，也加入了很多計算分析功能，如電氣的照度計算、暖通的負荷計算、給排水的水力計算等等。
協(xié)同設計
現(xiàn)在很多設計院關注的一個概念是協(xié)同設計，認為協(xié)同設計能解決設計院內部設計流程中存在的很多問題，可以提高設計院的整體設計效率�，F(xiàn)在跟協(xié)同拉上關系的軟件有很多，有些廠家把協(xié)同設計說成一套管理軟件，有的廠家把他說成一套設計軟件。國外BIM廠家把協(xié)同設計作為BIM概念的一部份。
簡單說：協(xié)同設計就是多人共同完成一個設計項目，協(xié)同設計軟件就是提供一個平臺，保證項目能順暢、高效地完成。
現(xiàn)在協(xié)同設計可以分為兩部分，一部分是文檔和流程管理，屬于管理平臺，一部分是設計軟件、設計信息建的系統(tǒng)，屬于設計平臺，只有兩者合為一體，才能稱之為真正的協(xié)同設計。
物業(yè)設施管理(Facility Management，簡稱FM)
按照國際物業(yè)設施管理協(xié)會(IFMA)和美國國會圖書館的定義，是“以保持業(yè)務空間高品質的生活和提高投資效益為目的，以最新的技術對人類有效的生活環(huán)境進行規(guī)劃、整備和維護管理的工作”。它“將物質的工作場所與人和機構的工作任務結合起來。它綜合了工商管理、建筑、行為科學和工程技術的基本原理”。物業(yè)設施管理這一行業(yè)真正得到世界范圍的承認還只是近幾年的事。越來越多的實業(yè)機構開始相信，保持管理得井井有條和高效率的設施對其業(yè)務的成功是必不可少的。
碰撞檢查
三維設計相較于二維設計最大的特點是能夠立體的看設計，在二維上看不到的碰撞就有可能發(fā)生。
“碰撞檢查”工具可以發(fā)現(xiàn)項目中圖元之間的沖突。這些圖元可能是模型中的一組選定圖元，也可能是所有圖元。
在以前一些二維的專業(yè)軟件中，例如浩辰CAD給排水中也有碰撞檢查的功能，可以檢查交叉管道之前是否有干涉。但真正能提升整體設計質量的是建筑各專業(yè)構件之前的的碰撞檢查，現(xiàn)在的三維協(xié)同設計軟件會將建筑、結構、水暖電設備三維模型放到一起，進行碰撞檢查，在施工之前更徹底地解決各專業(yè)之間沖突的問題。
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