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1、CATIA简单介绍一. CATIA的发展、特点及使用CATIA是法国达索飞机公司在70年代开发的高档CAD/CAM软件，是世界上一种主流的CAD/CAE/CAM一体化软件。CATIA是英文ComputerAidedTri-DimensionalInteractiveApplication（计算机辅助三维交互式应用）的缩写。目前在中国由IBM公司代理销售。CATIA的产品开发商DassaultAviation是世界著名的航空航天企业，成立于1981年。其产品以幻影2000和阵风战斗机最为著名。而如今其在CAD/CAE/CAM以及PDM领域内的领导地位，已得到世界范围内的承认。其销售利润从最开始的
2、一百万美圆增长到现在的近二十亿美圆。雇员人数由20人发展到2，000多人。CATIA是CAD/CAE/CAM一体化软件，位居世界CAD/CAE/CAM领域的领导地位，广泛应用于航空航天、汽车制造、造船、机械制造、电子/电器、消费品行业，它的集成解决方案覆盖所有的产品设计与制造领域，其特有的DMU电子样机模块功能及混合建模技术更是推动着企业竞争力和生产力的提高。CATIA提供方便的解决方案，迎合所有工业领域的大、中、小型企业需要。包括:从大型的波音747飞机、火箭发动机到化妆品的包装盒，几乎涵盖了所有的制造业产品。在世界上有超过13,000的用户在使用共13万套以上的CATIA为其工作，大到飞机
3、、载人飞船和汽车，小到螺丝钉和钓鱼杆，CATIA可以根据不同规模、不同应用定制完全适合本企业的解决方案。CATIA源于航空航天业，但其强大的功能以得到各行业的认可，在欧洲汽车业，已成为事实上的标准。CATIA的著名用户包括在世界制造业中具有举足轻重的地位一大批知名企业，如波音、克莱斯勒、宝马、奔驰等。在中国，CATIA也得到了广泛的应用。哈尔滨、沈阳、西安、成都、景德镇、上海、贵阳等都选用CATIA做为其核心设计软件。包括一汽集团、一汽大众、沈阳金杯、上海大众、北京吉普、武汉神龙在内的许多汽车公司都选用CATIA开发他们的新车型。CATIA应用的几个主要项目例如波音777，737等均成功地用1
4、00%数字模型无纸加工完成。波音飞机公司还使用CATIA完成了整个波音777的电子装配，创造了业界的一个奇迹，从而也确定了CATIA在CAD/CAE/CAM行业内的领先地位。在汽车行业使用的所有商用CAD/CAM软件中，CATIA已占到了60%以上。CATIA在造型风格，车身及引擎设计等具有独特的长处，为各种车辆的设计和制造提供了广泛的支持。CATIA在摩托车行业的应用也非常普及，包括Honda、BMW、Suzuki在内的许多国际知名的摩托车厂家使用CATIA作为他们的新车型的开发平台。CATIA的电子样机设计环境使得摩托车厂家能够快速及时的响应和满足客户的需求，向市场推出各种型号的摩托车，满
5、足不同消费层次。从1982年到1988年，CATIA相继发布了1版本、2版本、3版本，并于1993年发布了功能强大的4版本，现在的CATIA软件分为V4版本和V5版本两个系列。V4版本应用于UNIX平台，V5版本应用于UNIX和Windows两种平台。CATIA软件运行在工作站的版本系列为4版本，由于其许多造型工具能利用不同的方法实现类似的造型效果，使用户必须在严格掌握各种工具的细微差别的基础上才能正确的选择。所以对于工作站版本，往往需要专业的培训才能掌握。达索公司也通过推出一些更专业的软件包方便用户使用。令人高兴的是现在达索公司推出了CATIA V5版本，该版本能够运行于多种平台，特别是微机
6、平台。这不仅使用户能够节省大量的硬件成本，而且其友好的用户界面，使用户更容易使用。为了使软件能够易学易用，DassaultSystem于1994年开始重新开发全新的CATIAV5版本，新的V5版本界面更加友好，功能也日趋强大，并且开创了CAD/CAE/CAM软件的一种全新风格。从CATIA软件的发展，我们可以发现现在的CAD/CAM软件更多的向智能化、支持数字化制造企业和产品的整个生命周期的方向发展。二. CATIAV5版本介绍CATIAV5版本是IBM和达索系统公司长期以来在为数字化企业服务过程中不断探索的结晶。围绕数字化产品和电子商务集成概念进行系统结构设计的CATIAV5版本，可为数字化
7、企业建立一个针对产品整个开发过程的工作环境。在这个环境中，可以对产品开发过程的各个方面进行仿真，并能够实现工程人员和非工程人员之间的电子通信。产品整个开发过程包括概念设计、详细设计、工程分析、成品定义和制造乃至成品在整个生命周期中的使用和维护。CATIAV5版本具有以下特点： 1.重新构造的新一代体系结构 为确保CATIA产品系列的发展，CATIAV5新的体系结构突破传统的设计技术，采用了新一代的技术和标准，可快速地适应企业的业务发展需求，使客户具有更大的竞争优势。 2.支持不同应用层次的可扩充性 CATIAV5对于开发过程、功能和硬件平台可以进行灵活的搭配组合，可为产品开发链中的每个专业成员
8、配置最合理的解决方案。允许任意配置的解决方案可满足从最小的供货商到最大的跨国公司的需要。 3.与NT和UNIX硬件平台的独立性 CATIAV5是在WindowsNT平台和UNIX平台上开发完成的，并在所有所支持的硬件平台上具有统一的数据、功能、版本发放日期、操作环境和应用支持。CATIAV5在Windows平台的应用可使设计师更加简便地同办公应用系统共享数据；而UNIX平台上NT风格的用户界面，可使用户在UNIX平台上高效地处理复杂的工作。 4.专用知识的捕捉和重复使用 CATIAV5结合了显式知识规则的优点，可在设计过程中交互式捕捉设计意图，定义产品的性能和变化。隐式的经验知识变成了显式的专
9、用知识，提高了设计的自动化程度，降低了设计错误的风险。 5.给现存客户平稳升级 CATIAV4和V5具有兼容性，两个系统可并行使用。对于现有的CATIAV4用户，V5年引领他们迈向NT世界。对于新的CATIAV5客户，可充分利用CATIAV4成熟的后续应用产品，组成一个完整的产品开发环境。CATIAV5应用领域：航空航天： CATIA源于航空航天工业，是业界无可争辩的领袖。以其精确安全，可靠性满足商业、防御和航空航天领域各种应用的需要。在航空航天业的多个项目中，CATIA被应用于开发虚拟的原型机，其中包括Boeing飞机公司（美国）的Boeing777和Boeing737，Dassault飞机
10、公司（法国）的阵风（Rafale）战斗机、Bombardier飞机公司（加拿大）的GlobalExpress公务机、以及LockheedMartin飞机公司（美国）的Darkstar无人驾驶侦察机。Boeing飞机公司在Boeing777项目中，应用CATIA设计了除发动机以外的100%的机械零件。并将包括发动机在内的100%的零件进行了预装配。Boeing777也是迄今为止，唯一进行100%数字化设计和装配的大型喷气客机。参与Boeing777项目的工程师、工装设计师、技师以及项目管理人员超过1700人，分布于美国、日本、英国的不同地区。他们通过1,400套CATIA工作站联系在一起，进行并
11、行工作。Boeing的设计人员对777的全部零件进行了三维实体造型，并在计算机上对整个777进行了全尺寸的预装配。预装配使工程师不必再制造一个物理样机，工程师在预装配的数字样机上即可检查和修改设计中的干涉和不协调。Boeing飞机公司宣布在777项目中，与传统设计和装配流程相比较，由于应用CATIA节省了50%的重复工作和错误修改时间。尽管首架777的研发时间与应用传统设计流程的其他机型相比，其节省的时间并不是非常的显著，但Boeing飞机公司预计，777后继机型的开发至少可节省50%的时间。CATIA的后参数化处理功能在777的设计中也显示出了其优越性和强大功能。为迎合特殊用户的需求，利用C
12、ATIA的参数化设计，Boeing公司不必重新设计和建立物理样机，只需进行参数更改，就可以得到满足用户需要的电子样机，用户可以在计算机上进行预览。 汽车工业： CATIA是汽车工业的事实标准，是欧洲、北美和亚洲顶尖汽车制造商所用的核心系统。CATIA在造型风格、车身及引擎设计等方面具有独特的长处，为各种车辆的设计和制造提供了端对端（endtoend）的解决方案。CATIA涉及产品、加工和人三个关键领域。CATIA的可伸缩性和并行工程能力可显著缩短产品上市时间。 一级方程式赛车、跑车、轿车、卡车、商用车、有轨电车、地铁列车、高速列车，各种车辆在CATIA上都可以作为数字化产品，在数字化工厂内，通
13、过数字化流程，进行数字化工程实施。CATIA的技术在汽车工业领域内是无人可及的，并且被各国的汽车零部件供应商所认可。从近来一些著名汽车制造商所做的采购决定，如Renault、Toyota、Karman、Volvo、Chrysler等，足以证明数字化车辆的发展动态。Scania是居于世界领先地位的卡车制造商，总部位于瑞典。其卡车年产量超过50，000辆。当其他竞争对手的卡车零部件还在25，000个左右时，Scania公司借助于CATIA系统，已经将卡车零部件减少了一半。现在，Scania公司在整个卡车研制开发过程中，使用更多的分析仿真，以缩短开发周期，提高卡车的性能和维护性。CATIA系统是Sc
14、ania公司的主要CAD/CAM系统，全部用于卡车系统和零部件的设计。通过应用这些新的设计工具，如发动机和车身底盘部门CATIA系统创成式零部件应力分析的应用，支持开发过程中的重复使用等应用，公司已取得了良好的投资回报。现在，为了进一步提高产品的性能，Scania公司在整个开发过程中，正在推广设计师、分析师和检验部门更加紧密地协同工作方式。这种协调工作方式可使Scania公司更具市场应变能力，同时又能从物理样机和虚拟数字化样机中不断积累产品知识。 造船工业： CATIA为造船工业提供了优秀的解决方案，包括专门的船体产品和船载设备、机械解决方案。船体设计解决方案已被应用于众多船舶制造企业，类似G
15、eneralDynamics,MeyerWeft和DeltaMarin，涉及所有类型船舶的零件设计、制造、装配。船体的结构设计与定义是基于三维参数化模型的。参数化管理零件之间的相关性，相关零件的更改，可以影响船体的外型。船体设计解决方案与其他CATIA产品是完全集成的。传统的CATIA实体和曲面造型功能用于基本设计和船体光顺。BathIronWorks应用GSM（创成式外型设计）作为参数化引擎，进行驱逐舰的概念设计和与其他船舶结构设计解决方案进行数据交换。4.2版本的CATIA提供了与Deneb加工的直接集成，并在与Fincantieri的协作中得到发展，机器人可进行直线和弧线焊缝的加工并克服了机器人自动线编程的瓶颈。 GeneralDynamicElectricBoat和NewportNewsShipbuilding使用CATIA设计和建造美国海军的新型弗吉尼亚级攻击潜艇。大量的系统从核反应堆、相关的安全设备到全部的生命支持设备需要一个综合的，有效的产品数据管理系统（PDM）进行整个潜艇产品定义的管理，不仅仅是一个材料单，而是所有三维数字化产品和焊接设备。ENOVIA提供了强大的数据管理能力。MeyerWerft关于CAD技术的应用在业内一直处于领先地位，从设计、零件、船载设备到试车，涉及造船
