中国三维CAD选型与实施-我为什么选择CATIA

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三维CAD选型与实施-我为什么选择CATIA
1 三维CAD技术在企业中实施的重要意义
“九五”期间组织实施的二维CAD应用为推进公司的制造业信息化进程发挥了非常重要的作用，唤醒了企业采用信息化技术的意识。“十五”期间，
95%以上的部门甩掉了图版，通过采用CAD/CAPP等技术的应用，增强了企业新产品开发能力和市场竞争能力。
随着企业对CAD系统功能要求越来越高，设计人员不再仅仅满足于借助二维CAD系统达到“甩图版”的目的，而希望CAD系统能从本质上减轻大量
简单繁琐的工作量，使他们能集中精力于那些富有创造性的高层次思维活动。由于三维CAD系统具有可视化程度高、形象直观、设计效率高，以及能为企业数字
化的各类应用环节提供完整的设计、工艺和制造信息等优势，目前正在逐步取代二维CAD系统。
三维CAD/CAE/CAPP/CAM是数字化设计，可实现产品的三维建模、装配校验、运动仿真、有限元分析、加工仿真、数控加工及加工工艺的制定，以
保证产品从设计、工程分析、工艺分析、加工模拟、产品制造过程中的数据的一致性，从而真正实现产品的数字化设计和制造，大幅度提高产品的设计效率和质
量。
2 三维CAD技术现状与发展
2.1 三维CAD技术的国内外应用现状
随着三维CAD软件技术的日益成熟，市场的日益扩大，制造企业普遍认识到应用三维CAD软件是传统产业技术改造的必由之路。目前市场上主流的三维
CAD软件如：UG(EDS公司)、Pro/E(PTC公司)、CATIA（IBM/Dassault公司）等，其功能涵盖了三维造型、装配、分析仿
真、虚拟制造和产品数据管理等方面，形成了三维CAD技术的高端应用市场，国内外的汽车、航天航空、造船和机床等行业均已全面采用上述三维CAD软件进
行产品的设计和制造，国内如：西飞、航天三院、上汽、长安汽车、昆明机床厂、哈尔滨汽轮机厂、广西玉柴股份有限公司等也都采用了上述软件。同时，国外中
端三维CAD软件如EDS公司的Solid Edge、IBM公司的SolidWorks、 Autodesk公司的MDT和Inventor等的功能
也越来越强，为众多用户所采用。上述国外一流的三维CAD软件都已经具备了成熟的体系架构，都有一支技术精湛的服务队伍，培养了一大批用户和人才，在软
件应用上积累了比较丰富的经验，最重要的是，这些软件都建立了一定的产品信誉度，它们基本占据了国际高中端三维CAD软件市场的80%，国内市场的
95%以上。
国产的三维CAD软件，无论是三维CAD核心支撑平台的开发，还是在三维CAD应用系统的产业化方面，与国外水平仍然存在着一定的差距。由于开发
的时间比较晚，投入不足，软件的稳定性和可靠性还不尽人意，随着市场机制的逐步完善和CAD应用工程的实施，在政府直接支持和一批企业的共同努力下，国
内自主开发的中端三维CAD软件如北航海尔的CAXA实体设计、武汉天喻的InteSolid、广州红地的金银花MDA、新洲协同软件的
Solid2000、清华英泰的TiGEMS也逐渐崭露头角，为即将采用三维CAD软件的企业提供了更加广泛的选择机会。
但是，如何选择合适的三维CAD软件，仍然是一个挑战，要考虑CAD软件的价格是否可以承受、功能是否够用、使用是否方便和开放性是否好等诸多问题。
2.2 CAD技术的发展趋势
CAD技术的完善和发展，主要表现在以下几个方面：
（1）建模技术。由线框模形，实体模型和非均匀有理B样条算法为特征，几建模已发展到参数化，变量化和特征化，变量化和特征建模，以及未来的面向
产品生命周期，实现产品生命周期中内部描述信息（产品设计，计划，制造，加工，装配，检验等信息）和外部过程的集成为特片的产品建模技术。
参数驱动，特征造型，动态导航，二/三维双向相关，STEP标准和动态图形显示等UNIX系统的精华已被充分吸收到新一代微机CAD系统中，而特
征树是近年来在CAD软件中引入的一项非常有效的技术。面向产品生命周期的关系型产品模型技术的研究正在不断提高。
（2）软件组件技术。可以提高软件的稳定性和开发效率。Solidworks,Solidege均采用Parasolid几何造型器，MDT，
Microsolid均采用ACIS几何造型器等。
（3）Windows技术和Internet技术。许多公司，如Autodesk正将其软件技术的研究开发重心集中于正在蓬勃发展的三大技术领
域：对象技术，三维技术和Internet技术，这些核心技术主导着全球设计工业的发展趋向。
（4）智能CAD技术，智能技术在CAD系统中将占有重要地位，将专家系统。智能工程等技术，借助领域专家的设计经验，不断积累和更新，形成企业
产品设计知识库，是企业开发产品的宝贵资源。
2.3 CAD技术在国内的应用概述
经过多年来的经验和教训，对于在国内企业成功应用CAD技术的方法归纳为如下金字塔形的三层应用结构：
2.3.1 大量的二维设计及二维工程图仍然在较长时间内依然存在
1. 由于在国内目前的现状，很多企业拥有大量的二维工程图纸，在我们今后的设计中，仍然会对这些图纸加以利用，否则任何设计都从三维开始，再生
成二维工程图将浪费大量的人力和物力，延长设计周期，给企业带来不必要的资金损失；
2. 由于大多数国内企业目前的生产设备仍然是以普通机床为主，因此在我们做完了设计工作以后，还要生成二维工程图纸才能指导生产。
2.3.2 中档三维设计软件在企业的应用已经成为必然的趋势
1. 由于微机硬件水平的迅速发展，使得三维设计在微机上的应用成为可能。这使得中档三维软件拥有了广泛的发展前景。
2. 特别是近几年兴起的中档三维软件，在易学易用方面已经远远超过了高端三维软件。由于目前企业的现状，大多数工程师仍然沿用二维的设计方法，
对于三维的造型概念都很陌生。在这种情况下，如果让这些工程师都去学习高端三维软件（尤其是对于一些老工程师）是不现实的。这里有一个数字：对于像
UG、PRO/E、CATIA等三维软件的培训一般需要三个月的时间才能进行产品设计；而中档三维软件一般只需要一周的时间就可以进行工作了。试想哪个
企业可以让工程师们都脱产几个月的时间去学习软件的使用。
3. 对于目前的中档三维软件，对于二维图纸的生成方面都有很强的实力，甚至可以直接生成完全符合国标要求的二维图纸。对于这一点不可忽视，因为
像高端三维软件再完成造型后，都需要再花一倍甚至更多的时间进行二维图纸的绘制工作，给工程师带来大量的不必要的重复工作。降低了设计效率。
4. 作为高端三维软件与二维软件的沟通桥梁，中档三维软件起到了必不可少的作用。因为一些中档三维软件可以直接读取三维数据模型，并可以将其转
化为规范的二维图纸。
2.3.3 高档三维软件作为补充
1. 对于一些高级曲面造型等零件设计，需要由高档三维软件完成，但这部分的工作量一般不会超过产品总工作量的5%，建议由专人进行使用；
2. 由于高档三维软件追求的是对于一些造型能力上的强大，没有一家公司在二维图方面予以足够的重视，因此这些三维软件的二维图都是对三维造型的
精确表达。而国标的二维图是根据很多的经验对产品进行的完整而简略的描述方法，比如：对于长宽比很大的造型的截断画法、对于距离很近的外形线的夸张画
法、以及局部剖视、明细表的画法等等，都是很多高档三维软件所无法达到的。因此，在大多数企业中，利用高档三维软件进行了造型以后，还要使用
AutoCAD一类的二维软件进行工程图的绘制工作。这里使工程师们最困惑的是高档三维软件生成的DWG二维数据量极其庞大，甚至进行一次缩放操作就需
要数十秒的时间，还不如用AutoCAD重新画一遍来得快。
3. 对于高档三维软件以前都是基于UNIX工作站的软件，因此在移植到WINDOWS操作系统以后，会带来一些根本的问题，诸如对于大型装配的
显示速度问题、易用性方面的问题等等。比如做同一三维实体模型，使用高档三维软件会比中档三维软件慢3到10倍。
4. 对于大多数工程师，他的时间和经历应该用于对于产品的设计与思考，而软件应该只是工程师们进行产品设计的方便、易用的工具。对于高档三维软
件，由于其操作极为复杂、烦琐，这使得大多数的工程师没有时间，也没有经历进行长时间的钻研和学习。
5. 由于高档三维软件价格昂贵，一般企业只会购买小部分软件，而工程师对软件的学习需要一个氛围，如果不能作到人手一机，很难使大家产生学习兴
趣，遇到问题大多数工程师则会将其放置一边，久而久之软件也就被闲置起来了。
6. 企业内一般拥有大量的二维图纸资源，而高档三维软件都不能对其进行有效的利用。在产品改型设计及借用设计的时候将对工程师的设计工作带来前
所未有的困难。
综合2、3、4、5、6几点，高档三维软件并不适合用于作为多数工程师的通用设计平台。
3 三维CAD的选型
3.1 三维CAD选型一般原则
深入调查，有的放矢
负责选型的有关人员应该首先深入了解企业自身需求，工程技术人员最迫切需要解决的问题，同时对市场上的CAD软件做广泛和细致地调查，研究出适合
自身应用的CAD选型方案。因各个企业的情况不同，需求也有着很大的差异，可以互为借鉴，却不能全盘照搬。市场上流通的CAD软件产品也因侧重点和技术
的差异分布于不同的行业和领域，有仅适合二维绘图工作的、有进行三维设计工作的等等。只有做好调查工作，才能在具体的实施当中有的放矢，保证选型工作的
顺利进行和圆满成功。
技术先进，运作规范
这是选型中应把握的关键点，目前市场上的CAD软件繁多，其中有技术先进的，也有技术已经落后的；有在不断发展的，也有在吃几年前的老本的。选型
的技术人员一定要把好技术关，了解软件技术的发展方向，所能达到的功能，来确定是否适合本单位的需要以及今后的发展前景如何。例如，目前，国外的CAD
软件已经广泛应用面向对象的编程技术，而我国的CAD软件产品中应用此技术的还不很多。在保证技术先进的同时，还应该看软件开发者或销售厂商的运作情况
是否规范，这里的规范包括开发、销售、服务等一系列环节，这是保证买卖双方持续有效合作的根本基础。也可以说，优秀的软件产品和规范化运作的开发商是分
不开的。
立足眼前，放眼未来
由于目前计算机技术日新月异，发展很快，选型的人员已不可能象从前那样做超前的选型规划，应本着早见效早受益的原则，走模块化、可集成、可持续发
展的路子，先立足于企业现阶段的实际需要，选择技术领先的软件产品以及运作规范的软件开发商，这样既保证所选择的CAD系统是企业当前之所需，又保证了
CAD系统的可持续发展。
坚定立场，合理投资
由于目前市场上的软件纷繁，商家的销售手段多种多样，无形中给选型造成了一定的盲目性，有时又因价格因素，让选型人员难以是从。其实选型人员只要
坚定选择最适合本单位需求的CAD软件产品这一立场，对所选择的软件产品抱有正确的态度（应从技术性、功能性、标准性、通用性、开放性等多角度结合选型
要求对软件产品做出客观评价），不要让价格成为束缚选型的索链，合理地针对需求做出相应的投资，就不致有什么大的失误。
3.2 CAD选型中的一个错误倾向
一些企业在选择CAD系统时总是希望采用三维造型系统，认为既然零件是三维的，采用三维造型是理所当然的，认为二维绘图已经过时了；或者认为三维形体生
成后，可以生成二维视图，所以不用再绘二维图了。这种观点带有一定的普遍性，是不是三维造型系统就能够替代二维绘图呢？
工程图是工程技术人员反映其设计思想的语言，还包含着一些国标规定的约定和简化，通过选择最合理的投影面、剖切位置、剖切方式来表达零件的几何和
加工信息，具有简单、完整、准确等特点，这种以投影原理为基础的工程图能够表达的零件的复杂性几乎是无限的，人类近二百年的使用充分证明了工程图表征零
件的合理性。
三维造型系统必须存储零件由基本体拼装的过程和物体点、线、面、体的结构关系，需要存储的数据量是十分巨大的，通过有限的几种造型方法所能表达的
零件复杂程度是有限的，且这些三维造型系统要求的硬件平台一般为图形工作站，软、硬件和培训的投资很大。一般的三维造型系统表达零件的几何信息尚可，但
表达零件的精度、粗糙度和各种加工特征就比较困难。实际上，随着零件复杂程度的增加，用三维造型系统来表达零件的难度远比用二维图形系统增加得快；另
外，这些三维造型系统对用户的知识和操作技巧要求较高，掌握起来比较困难。
有人说，零件是三维的，而工程图是二维的，用工程图表达三维形体绕了一个圈子，要看懂复杂的工程图，需要相当的空间想象力和实践经验，而用三维造
型系统表达零件很自然，要看懂三维造型系统绘制的轴侧图比较直观。殊不知，在有一定实践经验后，绘制和看懂工程图是相对容易的。反过来，计算机屏幕是二
维的，用二维的屏幕进行三维造型，也绕了一个圈子，并不像手持模型那样直观，需要频繁地输入三维坐标等信息，转换空间坐标系，需要的更高的空间想象力，
特别是表达复杂的内部结构更困难，而且只是在最终造型完毕后才显示真实效果。在造型过程中，一般显示的是未消隐的线框模型，屏幕显示比较杂乱，不易操
作。现有的造型系统输出的二维图形不符合国家标准，也不能提供螺纹、齿轮、花键等工艺特征的示意性的二维出图功能。对许多常规零件的设计，也没有必要使
用三维造型。
总而言之，三维造型系统在很长时间并不能取代二维绘图系统，应根据具体的应用场合，来选择软件，在一般的制造过程，选用二维绘图系统就可以满足要求，在
汽车外形设计和一些需要表达复杂曲面的场合选用三维造型系统，在甩图板的工程中，大量需要的是优秀的、利于普及的、符合工程设计原理的二维绘图系统，而
不是三维造型系统。
基于上述原因，多层次的CAD软件长期共存是必然的。实际上，开目CAD软件与三维造型软件是互相配合、互为补充的关系。三维造型软件在进行造型
后，通常也需要生成图纸，这样就可以通过DXF文件转换到开目CAD中进行编辑、标注、输出，输出的图纸符合国家标准，还可进行工艺编制。
3.3 CAD软硬件选型策略
3.3.1 CAD选型工作的重要意义
在科学务实的需求分析与应用规划指导下，启动CAD应用首当其冲的工作就是CAD应用系统的选型。科学、合理的选型将为CAD的成功应用打下良好
的基础，并推动CAD应用沿着良性循环的轨道滚动前进，健康发展；而选型不当，其结果是CAD系统被闲置，应用软件无人问津，不仅造成财力与资源的浪
费，更严重的是在人们的认识上投下了阴影，成为进一步推广应用CAD技术的无形障碍。国内CAD应用历程中成功的与失败的案例都在反复强调着同一个观
点：选型——这一环节在CAD应用过程中是极其重要的。
在市场竞争日趋激烈的今天，CAD技术作为创效益、提高产品竞争能力的重要手段，已经被越来越多的企业摆在了突出重要的位置，因此每个要上CAD项目的
企业，都应对选型工作给予高度重视，通过正确的选型，达到事半功倍的效果，将CAD应用不断引向深入。
3.3.2 CAD选型的基本要素
CAD选型工作千头万绪，归纳起来应把握以下几个基本要素：应用软件、运行环境、技术支持、价格策略。
1、应用软件选型
应用软件是CAD系统的主体，其功能和配置与用户需求密切相关，因此CAD选型首要的是应用软件的选型。应用软件有多种分类方法（如：通用型/专
用型、零件级设计/产品级设计、单功能软件包/集成系统等），通过分类可粗略地反映出该软件的规模与应用领域，软件的实际内涵体现在具体的功能指标上，
选型用户可以从以下几方面找到所关心的条目，进一步作深入考察。
1）通用（基本）建模能力
3D建模：草图设计、实体建模、特征建模、曲面造型、系列化设计、工程更改
工程制图：自动生成２Ｄ图纸,各种剖视、尺寸与符号标注、中文输入、符合国标
装配设计：装配工具、配对操作、爆炸操作、装配管理、生成装配明细
2）系统辅助特性
界面与操作、图形显示能力
二次开发工具、标准件库与建库工具
版本兼容、图形数据交换、数据管理
3）专业过程工具
钣金：钣金特征设计、钣金展开、钣金排样、钣金加工
模具：模芯模腔设计、模具分型面与拔模角、标准模架库
管路设计与布线设计
其它专业化软件包
4）工程分析
有限元分析：有限元前／后置处理、有限元解算器
机构分析：机构运动学分析、机构动力学分析
第三家专业工程分析软件系统及接口
5）数控加工
数控编程：铣削编程、车削编程、线切割机编程、冲床编程，复杂编程
数控系统后置处理
加工模拟仿真
6）高级建模能力
l 现代产品设计技术、方法、工具
2、运行环境选型
运行环境包括CAD应用软件所依赖的硬件平台、操作系统及网络环境
1）硬件配置
CAD系统对硬件环境（应用环境）的配置要求是比较高的（2D除外），一般需要较快的运行速度（CPU），较大的内存空间与硬盘容量，高性能的图形
显示，快速的网络传输等。硬件性能将直接影响CAD软件功能的发挥，硬件配置应服从/服务于CAD软件功能，应与处理数据的复杂程度与规模相匹配。硬件
方面在CAD领域曾是工程工作站的一同天下，计算机技术飞速发展为CAD硬件配置提供了更多的选择，各种奔腾系列的高档微机已可胜任工程工作站的工作，
微机工作站优越的性能价格比已经成为企业的首选，微机工作站使用容易，管理简单，为普及CAD应用创造了有利条件。在这方面各种机型、各种配置选择余地
很宽，国际、国内名牌微机厂商都推出了主打的微机工作站，甚至一些传统的工作站专业厂商也加入制造微机工作站的行列，并保持着较高的技术指标与性能优
势。
工程工作站作为高性能的硬件平台依然是高档CAD的标准配置，对于一些特殊的应用需求其性能指标是目前的微机工作站所不能替代的；同时对于已有工
作站应用经验的用户，可谓轻车熟路，上手更快；此外，一些支持双平台（工作站与微机）运行的CAD软件，两种版本软件的功能尚存在较大差异，对于某些高
指标特性还必须由工作站来实现。
2）操作系统
UNIX操作系统以其多用户、多任务的特性与数据管理、网络支持能力为CAD应用提供了可靠的工作平台，为CAD的发展做出了重要贡献，工作站版
本的CAD软件通常都运行于UNIX环境。然而，UNIX系统专业性强，一般工程技术人员难于掌握，随着CAD硬件平台向微机工作站转移，Win95/
Win98/Windows NT已经成为CAD 运行的主要环境，由于Windows界面与操作对于用户来讲非常熟悉，所以深受用户的欢迎。
Windows NT具有很强的数据管理与网络支持能力，完全可以胜任大型CAD应用项目的开展，将成为CAD 应用的主要操作系统。
3）网络环境
网络（这里主要指网络硬件）是CAD运行环境的重要组成部分。大型CAD软件的使用权通常是在网上浮动的，使为数不多的License可在不同的
工作节点上浮动运行，提高了上机使用的灵活性，使系统配置资源得到充分的利用；产品设计过程中若传输数据量大且频繁时，网络特性将直接影响CAD协同工
作的质量与效率，应采用100M光缆与集线器，以提高传输速率；为了共享产品数据，加强对数据的管理，提高数据的安全性，应配置高可靠的网络服务
器。
3、技术支持
随着CAD应用的深入，人们对CAD技术有了更深刻的认识，引进CAD系统绝不是买一套软件，有几本使用手册就行了；CAD是一项高技术，需要完
备的售后服务与有效的技术支持。因此，在选型阶段不仅要考察CAD软件功能，同时还应考察软件供应商所能提供的技术支持与服务。
技术支持服务大体包括如下一些内容：
1）软件系统的升级，软件开发商应有雄厚的研发实力，不断推出新功能、新版本。
2）素质高、经验丰富、响应快、态度好的技术支持队伍，这其中的许多工程师将成为用户的朋友，负责维护系统的正常运行，帮助用户解决应用中的疑难问题与
技术关键，协助用户进行二次开发。
3）完备的培训体系（培训计划与课程安排、培训教材、培训与指导教师、培训教室、实习用机、实习题例、自学教程等），应能提供入门培训、应用培训、高级
培训。
4）提供信息发布、咨询、交流的方式与渠道，如：用户热线电话、Email答疑、Internet网页信息与经验发布、软件刊物、用户通讯、用户年会、
用户协会等。
4、价格策略
选型所确定的方案最终要通过商务谈判、签订合同来实现，若在价格上谈不拢再好的选型方案都不成立，因此价格将决定选型方案的可执行性。事实上，项
目的投资规模从一开始就左右着选型的档次与配置，应在与系统供应商的接触过程中，在考察系统技术特性的同时，有意识地对其价格与执行方式作些了解，这样
在形成系统配置方案的同时，逐步形成作为商务谈判的价格提案。通常小型项目在价格上不会有太多的余地，而大型应用项目由于其资金规模较大，在价格上是有
文章可作的：1）大型项目往往是众矢之的，商家们信息灵通都会千方百计地挤进项目，因此加剧了供应商间的竞争，为用户得到较优惠的价格创造了条件。2）
对于大型项目系统供应商更着眼于长期合作，期待着日后不断追加的购买合同，这样在首次购买时其价格与执行方式上都会有较宽松的余地。用户可充分利用这些
有利条件，在有限的资金范围内办更多的事，获取更多的配置、更多的使用权限，使CAD应用更有效、更广泛地开展起来。当然商务谈判是要有诚意的，要互利
互惠，切不可过分要求、一味压价，那样做的结果要么谈不拢把供应商吓跑，使得选型方案夭折，要么可能压掉的是升级与服务，从表面上看不出配置的变化，实
际上选型结果出现了质的损失，已失去购买正版软件的意义。因为购买软件在很大程度上是买服务、买承诺，软件供应商有义务将用户扶上马、送一程，使软件成
为用户得心应手的工具，使用户尽快成为CAD系统的主人。
3.3.3 CAD选型基本原则
CAD选型是一个非常具体、非常深入的推敲过程，但在这种工作模式下常常导致就软件而论软件，容易让软件供应商牵着走。为了把握全局，科学地审视选
型过程，在CAD选型中应掌握如下基本原则：把握趋势、区分差异、合理配置、兼顾发展。
1、把握趋势
趋势代表了系统的发展、系统的前途，许多曾名噪一时的软硬件系统，因没有顺应潮流，现已销声匿迹。系统被淘汰，这些系统商，代理商对用户的承诺不可
能兑现了，用户不得不改弦易辙，另作它选。因此，把握CAD软硬件系统的发展趋势对指导选型是非常重要的。从以下几方面可大体了解当前的趋势：
l 平台：从CAD系统的发展可以看到，奔腾微机工作站、NT平台将在数量上成为CAD应用的主流平台，一些传统的UNIX工作站厂商也纷纷加入制造微
机工作站的行列。
l 界面：Windows风格将成为CAD应用的主要操作界面。新的CAD系统充分利用Windows的资源，完全在Windows环境下开发；一些从
UNIX环境移植到NT工作站的软件，最初保留了大量的UNIX环境的痕迹，现也向全面改造成Windows版本推进。
l 建模：3D建模将成为CAD应用的主流，实现真正意义上的计算机辅助设计，对于没有2D CAD应用基础的用户可直接开展3D CAD应用。
l 服务：技术支持服务将作为CAD系统的重要组成部分，无良好的售后服务，如同使用一个无使用版权的软件，系统供应商必须具备提供优质服务的能
力。
l 集成：集成应用将成为3D CAD的应用主流，仅用3D系统作设计是对系统资源与数据资源的浪费，全功能的集成系统或多软件包的整合系统都是为产品
设计、分析、制造的全过程服务的。
2、区分差异
各种CAD软件间存在着差异，各有其技术特色与专业分工，不象软件供应商所鼓吹的那样：小型软件无所不能，大型软件无所不包，似乎每个软件都可以
包打天下，对用户来讲都是最适宜的。在这种宣传误导下造成小马拉大车力不从心，大马拉小车不能作到物尽其用，致使选型不当、配置不合理。因此，只有在分
清各种软件的特点、分清不同功能配置上的差异的基础上，才能正确认识软件做出科学的决策。
3、合理配置
应从需求出发、从迅速形成阶段性成果出发进行应用系统的合理配置。在运行节点与功能模块的使用权（License）的配置上，既要兼顾工作面的铺
开使多人参与应用，又要保障各种工作流程可以配套进行。国内许多项目不是按需求确定投资大小，而是按拨发资金运作的，在这种情况下应避免因资金较少，造
成系统不配套，不能形成阶段性应用成果；也要防止因资金宽裕选型过于随意，造成资源的浪费，应充分利用资金多的有利条件，创造出一个高性能、高档次的工
作环境。
4、 兼顾发展
CAD是可不断积累、可持续发展的应用技术，在选型阶段就应该充分考虑发展的因素，CAD系统自身应不断发展，配置上可适应发展，在价格策略上要
有利于发展，创造出一个良性循环的应用基础。
3.3.4 CAD选型方法与步骤
1 、选型方法
选型过程通常可分成“走出去”、“请进来”两个明显阶段。
走出去：是指选型初始阶段需要广泛地获取信息，包括：搜集各种CAD系统的宣传资料，查阅专业报刊杂志有关CAD产品与应用的信息，参加CAD应
用软件系统演示会与新产品发布会，走访已开始CAD应用的单位，了解本行业CAD应用水平，向CAD专家、CAD咨询服务机构咨询请教等。在拥有大量可
供选型参考信息的基础上，结合本单位的需求、规划与投资规模，从中筛选出２－３个CAD应用系统作为候选方案，待进一步作深入考察与商务谈判。
请进来：是指选型进入务实阶段，有针对性的对候选系统进行较详细的考察，从中确定最佳方案。其过程包括：向软件供应商索取有关CAD系统及其背景
的详细资料；邀请软件供应商上门做软件功能详细的演示与讲解；测试应用软件，对完成考题的过程与结果作出评价；试用应用软件，由本单位的工程师上机使
用，直接感受所选软件是否好学易用，亲身体会各项功能的具体技术指标；协助软件供应商对本单位的应用需求进行技术考察；请软件供应商提供配置的建议方案
及经费概算等；在上述建议方案的基础上研究制定出本单位的配置方案；与供应商进行深入的技术磋商与商务谈判（包括软件升级、二次开发、技术服务、培训安
排、配置与价格优惠、付款方式等方面）；最终形成配置清单、执行合同和补充技术协议。
上述过程涉及许多技术细节与工作经验，可外请专家协助工作，以保障选型结果的科学与严密。
2、选型步骤
选型的一般步骤：
l 需求分析与应用规划，筹措经费
l 成立选型小组，进行广泛的市场调研、信息搜集、专家咨询
l 信息整理、分析比较，确定候选方案
l 软件详细讲解与演示，考察软件背景与实力，走访软件用户
l 考题测试，分析测试过程与结果
l 预培训与用户试用，交流试用体会
l 由软件商提供配置建议方案与价格预算
l 在建议方案的基础上研究制定配置／价格一揽子提案
l 进行技术磋商与商务谈判
l 确定CAD应用配置方案，签定合同与技术协议
l 履行合同，启动CAD应用
3.3.5 市场调研与选型测试
1、市场调研
市场调研是选型最基础的工作，要客观全面地反映各应用系统的基本情况，在调研过程中应注意汇总以下几方面的内容：
l 性能：软件名称、现行版本、系统构成、主要功能特点、适用领域
l 环境：硬件平台、操作系统、图形支持
l 价格：软件模块清单与报价，硬件配置与价格，优惠细则
l 服务：升级与维护、二次开发、技术培训、执行标准规范
l 背景：软件开发商、供应商的实力，软件历史，办事机构设置、技术支持能力、培训能力
l 应用：用户数量与分布，市场反映与用户评价，样板用户名单
2、选型测试
测试是考察一个系统的有效手段，通过测试可以对CAD系统解决实际问题的能力进行量化考核，验证应用软件的主要技术指标和综合性能，感受用户界面
与操作的友好性，考察支持平台的运行能力，了解技术支援工程师的水平。
为了实现对应用系统的综合考察，测试考题可分为五种类型：
1）常规测试：通过实现机械设计中应用最频繁的常规操作，测试软件的基本功能，考察系统运行是否稳定，操作是否方便好用。
说明：实际应用中绝大多数操作都是在反复执行应用软件的最基本、最通用的功能，这些功能对于每个软件系统来讲都能实现，但是否方便好用，是否符合标准规
范，只能通过测试来检验。
2）难度测试：测试软件系统进行复杂计算、复杂造型、复杂分析、复杂编程等方面的能力。
3）数量测试：系统在处理大数据量的能力（如：多任务运行、高质量图像、大装配、海量数据分析）。
4）流程测试：测试集成系统／整合系统的处理过程是否连续流畅，数据是否相关。
5）专题测试：测试软件系统能否胜任特定的产品（零件）的应用、解决某项工程的技术关键。
测试考题也可作其它分类与组合，但应涵盖上述内容。
此外，试用软件也是一种测试的好途径，在技术支援工程师的速成培训与指导下，由用户方工程师上机使用软件，作应用题目。这种直接操作的体会，对认识系
统、评价系统非常有帮助。
为了从测试过程获取更多的信息，应注意：
1）考题数据严谨，测试要点明确，杜绝因数据不正确造成的无效测试，压缩非测试内容的工作量。
2）不仅要关注测试结果，更要重视测试的实际过程，因为能完成相同考题的软件，其实现过程往往大相径庭，分析过程可以较容易的区分出系统的优劣。
3）重视综合特性的考察，在测试软件功能的同时可对测试的支持环境：操作系统平台、数据库、图形驱动、硬件速度、内存、显卡、网络等方面的能力进行考
察，作为配置硬件与环境的参考依据。
总而言之：CAD选型在形式上是在选择最佳的应用系统，而实质上是在寻找一个值得信赖、可以长期合作的高技术伙伴。
3.4 几种三维CAD软件特点
SOLID EDGE:
优点：1) 曲面造型与实体造型融合较好。可以直接把平面修改为NURBS曲面。
2）内置工作组级PDM－INSIGHT。
3）带有企业知识库。
4）有可选的工程师设计手册。
5）支持自顶向下设计。
6）支持钣金、管路、线缆、焊接和运动仿真。
7）支持装配约束自动求解。
8）流技术，易用性强。
9）支持动态特征拖放，即选中某个特征，移动后动态求解。
缺点：1）只能在三维中修改，实现二维自动修改。不能在二维图中修改，自动修改三维。
Solidworks:
优点：1）带有协同工具e-drawing。
2）二维、三维全相关。
3）智能装配。这个功能很强大。
4）特征的拷贝。
5）内置有限元基本模块Cosmos Express。
6）对于柔性件，可以进行配置管理，支持一个零件多个版本，不改变BOM结构。
缺点：1）装配约束不能自动求解。
2）运动仿真功能比较简单。
3）曲面和实体造型的功能相对独立。
4）工作组级的PDMWORKS软件需另外购买。
CAXA实体工程师：
优点：1）三维球定位方便。
2）可视化的菜单，可以方便地调用三维图库。
3）支持智能手柄功能，方便地修改特征属性。
缺点：1）二维三维不相关。生成二维图以后，要到CAXA电子图板中去修改。
2）草图设计功能较弱。
3）不支持基于约束和参数化造型。不能进行装配约束求解。特征造型功能较弱。
4）生成二维图时，没有自动标注功能。
5）没有自动生成网页功能（SE和SW都有）。
6）在三维上对标注的处理不理想。
7）没有内置数据管理功能。
8）不含运动分析模块。
PRO/E 野火版: 总的感觉是性能和价格都高一个档次，但易用性比上述几个软件略低。配置要求也高一些。
优点：1）支持行为建模。
2）管路设计支持软、硬管结合，支持管理原理图设计，支持管理流动模拟。
3）三维装配支持生成装配工艺卡。
4）运动模拟支持生成运动包络轮廓。
5）支持设定柔性件。
6）可以生成只有外形数据的包装和与其它厂商产品装配时的尺寸的三维模型。
7）钣金件设计包括钣金排料。
8）运动仿真的功能可以定义连接方式，定义速度加速度等。
9）支持装配过程动态显示。
10）提供支持简单产品设计的免费软件PRO/DESKTOP。
缺点：1）需要与WINCHILL集成，价格太贵。
2）宜人化程度较差。
3）部分中端三维CAD有的免费功能需要购买。如WEB浏览器等。
CATIA：航空、航天
CATIA是法国达索飞机公司开发的高档CAD/CAM软件。最早应用于航空工业，最大的标志客户就是美国波音公司，波音公司通过CATIA建立起了一
整套的无纸飞机生产系统，去得了重大的成功。软件以其强大的曲面设计功能而在飞机、汽车、轮船等设计领域享有很高的声誉。CATIA的曲面造型功能体现
在它提供了极丰富的造型工具来支持用户的造型需求。比如其特有的高次Bezier曲线曲面功能，次数能达到15，能满足特殊行业对曲面光滑性的苛刻要
求。价格高，市场占有率比较少。 但CATIA将会成为全球最有竞争力的三维CAD软件.
UG(Unigraphics)：汽车
美国Unigraphics Solutions(UGS)公司开发的一个优秀的机械CAD/CAE/CAM一体化高端软件，它最早应用于美国麦道飞机
公司和美国通用汽车公司。汽车行业一般通用是UG用的比较多，但是也有很多公司用Pro/E和CATIA 。