摘 要 对国内二维CAD产品进行了分类,论述了国内企业及设计院、所二维CAD的应用现状。介绍了清华京渝天河的P3DM软件。
关键词 二维微机CADP3DM
分类号 TP391.72
国家科委提出2000年前95%的企业、设计院所甩掉图板,经过几年的CAD软件产品开发、推广和应用,部分地区和企业在微机CAD技术的应用,尤其是二维CAD软件的使用方面,取得了可喜的成果,基本上甩掉了图板,使绘图、出图工作更加科学化、规范化、标准化,与国际接轨。与此同时,我们也应看到,二维CAD软件的功能还很有限,模块还不完善,远未发挥微机的计算优势,所以,微机CAD技术的应用应向更深层次发展。
1 国内二维微机CAD产品分类
1.图形平台软件:如:AutoCAD、MicroStation等。这些软件与具体的应用无关,完成基本的图形操作,而且开放性很好。因为都是世界上流行的软件,其图形格式较通用,各版本图形格式能很好地兼容。
2.国内完全自主开发的二维机械CAD软件:因为专门为机械设计而开发,所以软件在符合国际、实用性方面比较好;但软件的先进性、集成性、开放性、对外设的支持等与国外软件尚有较大差距,特别是软件能否延续下去、与世界上流行软件的兼容性等是决定这类软件生存的关键。
3.基于AutoCAD平台开发的增值软件:该类软件吸取了前两类软件的优点,发展比较迅速。这一类软件又分为两个层次:
(1)仅具备了符合国标、国情的图纸设置、标注、符号库、图库、参数化设计、编辑等功能,设计人员易于使用,绘图、成图速度有了大幅度提高。这类软件是标准的“甩图板”软件。
(2)在上述基础上,增加了计算、较简单的参数化图库建库工具和图纸管理功能。这些功能是面向“设计”的,但实用性都很差,开发者与用户严重脱节。如图纸管理功能基本上都是“事后”管理,在绘图存盘后,再将其入库,输入该图纸信息,分层次管理,具备简单查找及预览功能,初步解决了应用CAD若采用自顶向下方式,零件的图形部分由装配技术后的图纸管理,但该功能与绘图、设计过程基本无关,且需要重复录入信息,所以设计人员较少使用或从未使用过,实际上效率不高,并不实用。
2 国内企业、设计院所微机二维CAD技术的应用分析
1.众多的企业、设计院、个人在使用汉化的AutoCAD各版本软件,如:AutoCAD10、12、13、14版本时,不同程度地做了一些设置、开发工作,尤其是大企业、设计院制定了图层、线型、颜色等CAD制图标准,开发仅限于做一些急需的常用件库,使设计人员能用AutoCAD软件开展工作,绘图、编辑、标注等功能并未增强。所以,许多企业、设计院已经基本上“甩掉”了图板,相对于图板绘图讲,绘图速度有了一些提高,编辑、修改方便了许多,但效率提高不多,与投资相比很不相称。
2.一些中小企业、设计院所购买了AutoCAD上二次增值开发的软件,少数企业使用了自主版权软件,对于单张图纸的绘制来讲,在绘图、标注、成图方面更加方便、快捷,初步达到了甩掉图板,提高效率的目的。
3.一些大型企业,设计院所在产品开发上有特殊要求,有自身行业、企业特点。通用绘图设计系统软件不能满足他们的要求,许多AutoCAD上二次开发软件不能很好地适合用户已有的设置规范;市场上的二维CAD软件中入库式的图档管理功能也不能令用户满意。所以,这些大型企业、设计院仍然以使用AutoCAD平台软件为主。
3 企业、设计院所的产品设计过程和各阶段工作量
1.首先,企业、设计院所的设计工作开始之前应已立项,并进行整体规划,构思产品结构,草绘产品装配总图,再拆成部件图、零件图,此为自顶向下设计,有时也会结合自下向上设计或混合设计模式。
2.零件图设计:绘图(含编辑、修改)的工作量和尺寸、符号等标注(含编辑、修改)的工作量可用下图表示:
若采用自顶向下方式,零件的图形部分由装配图“拆图”而成,绘制图形占用的时间会更少。
因此,用户其他10%50%标注40%绘图购买了目前市场上二维绘图设计系45%20%标注项目设25%计4绘图10%其他123123统软件后,零件图的绘制成图时间大大减少、效率提高。
3.装配图设计:除图形外,主要工作是序号/明细表、技术条件。若采用自下而上方式,装配图的图形部分由零件图“装配”而成,绘制图形占用的时间不会太多,这样序号/名细表的处理、技术条件标注就显得非常重要。各部分的工作量基本同零件图。
4.项目设计:从项目、产品的角度来看,设计过程控制、设计协调(尺寸协调、标题栏/明细表数据协调)、明细表的处理(汇总、分类、统计、报表输出等)、设计总结(图样目录、设计文件目录、一些必要的报表等)、电子图档管理(查询、统计汇总等)、打印出图等的工作量极大,把这些工作称作“项目设计”。那么一个完整的产品设计,各部分的工作量大致如下:
目前,市场上销售的绝大多数二维通用绘图系统软件不支持“项目设计”功能,这些工作只能手工完成,严重阻碍了CAD效率和质量的提高。
4 清华京渝天河公司的P3DM工具
基于上述分析,运用Autodesk公司最新开发工具ObjectARX和先进的开发语言,清华京渝天河公司在最近推出的PCCAD7.0(基于AutoCADR14版)二维机械绘图设计管理软件中增加了P3DM辅助工具,P3DM的含义是Product Design process、Da-ta、Drawing Manager;即产品设计进程、数据、图档管理。面向的对象是设计部门或设计人员,她既不同于以前低层次的入库式图档管理,也不同于跨部门的企业级产品数据管理(PDM)。P3DM的特点是与绘图、设计进程结合极其紧密,自动地、实时监控绘图、设计进程,不给设计人员带来多余的附加工作量,即将项目、产品的设计进程、产品数据、图档及装配关系有机地管理起来。
P3DM工具的推出结束了我国二维CAD系统只能辅助绘图的状况。P3DM不仅将“设计”功能成功地引入二维CAD系统中,而且将用户多年来一直关心和盼望的“设计管理”功能注入了二维CAD系统中。P3DM不仅是一个有效的设计管理工具,她更是一个功能强大的设计集成环境。
P3DM系统解决了设计员在产品设计过程中遇到的一切管理和协调问题。她具有以下特点,并可以完成以下功能:
1.与PCCAD7.0绘图设计系统无缝集成。
2.全面管理和控制设计进程。支持产品的自上而下、自下而上和混合设计模式。
3.显示产品装配关系和零部件种类。
4.管理图纸属性数据。自动建立图纸信息,如:图象、文件存储位置、文件名、图纸名称、代号、材料、数量、图幅、比例等信息。
5。支持附加的图纸附述信息。
6.完成图纸的创建、打开、存储等操作。
7.装配相关:上级明细表和下级标题栏对应信息自动关联。
8.在P3DM中直接编辑修改标题栏和明细表数据。
9.明细表(BOM)处理:完成项目、产品级的汇总、分类、统计和报表。
10.图纸统计功能:完成项目、产品的统计(图纸页数、A4等)、图样目录等的生成。
11.排图功能:自动地对项目及产品的所有或指定图纸进行排图,自动识别图纸大小、方向和比例。集中输出设计图纸。
12.提供图档管理功能:通过产品、项目、任务以及它们清晰的装配关系和逻辑关系,分类存储和管理不同的电子图档。
13.提供多种图纸查询功能,快速得到需要的图纸及查询图纸信息。
综上所述,拥有“项目设计管理(P3DM)”工具的PCCAD7.0版本技术先进、功能实用、模块完善。从绘图、标注、管理、统计、排图等方面全方位地提高企业设计部门的工作效率,真正达到了缩短产品设计周期,提高市场竞争能力的目的,对我国二维机械CAD应用必将起到极在的推支作用。