CATIA三维造型软件简介
CATIA是由CAD/CAM软件排名第一的法国著名飞机制造公司Dassau1t开发并由IBM公司负责销售的CAD/CAM/CAE/PDM应用系统，CATIA起源于航空工业，其最大的标志客户即美国波音公司，波音公司通过CATIA建立起了一整套无纸飞机生产系统，在飞机CAD/CAM中全面使用计算机技术，使Boeing777成为“无纸飞机”，取得了重大的成功。
CATIA是由法国Dassault公司开发的大型CAD/CAM应用软件，后被美国的IBM公司收购。该软件运行于IBM的工作站上，驱动系统为VM/CMS。与UG、EUCLID相比，该软件在曲面造型方面具有独特的优势，因而广泛应用于航天、汽车等行业的复杂曲面造型设计中。汽车产品设计中很大部分零部件是由一系列复杂的空间曲面构成的，这些曲面是由不同曲率的空间曲面相互连接而成，这种连接既要满足零件功能、结构的要求，又要光滑过渡，达到平顺、和谐的效果。CATIA软件的曲面造型技术为这类零部件的设计提供了先进、方便、快捷的手段，使汽车的设计更趋完美，设计周期越来越短，极大地提高了汽车开发效率。
Catia在航天领域占了80%以上分额，包括了波音（Boeing/lockeed）、空中巴士(Aerospace)等。汽车是真正全球性企业，每年生产大约5500万辆汽车，大多数都是选用CATIA作为核心系统。包括了克莱斯勒(Chrysler)、宝马（BMW）、奔驰（Benz）、大众(Volkswagen)、奥迪（Audi）、在中国的一汽，上海大众等，欧洲100%汽车生产商都已将CATIA当成核心开发软件。在机械行业ABB、Staeuble 等，家电行业的IBM、SONY、Panasonic、Toshiba、Samsung等都已用CATIA作为开发产品的核心工具之一。
CATIA V5版是IBM和达索系统公司在为数字化企业服务过程中不断探索的结晶。代表着现今这一领域的最高水平，包含了众多最先进的技术和全新的概念，指明了企业未来发展的方向，与其他同业软件相比具有绝对的领先地位。围绕数字化产品和电子商务集成概念进行系统设计的CATIA V5版可为数字化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，可对产品开发过程的各方面进行仿真，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。CATIA V5版有以下特点：重新构造的新一代体系结构；支持不同应用层次的可扩充性；与NT和UNIX硬件平台的独立性；专用知识的捕捉和重复使用。
1) 基于Windows NT平台开发的系统，易于使用
Windows NT是现在最流行的操作系统，由于它界面友好，方便易用，对硬件的要求低，所以日益成为用户喜爱的操作系统，以前在UNIX 平台上的应用也纷纷转向NT 平台。CATIA V5是基于Windows NT开发的全新一代软件，是达索公司组织600名开发人员，花了 3 年时间，利用NT内核重写代码的结晶，开发人员根据现今企业的设计生产流程和以后的发展方向，重新定义了软件的架构，创造了知识工程，电子样机等先进概念，利用最新的技术，使用户能共享资源，节省开发成本，缩短开发周期，提高产品质量，并有利于构造数码企业，发展电子商务。CATIA V5采用大量的先进工业标准，如面向对象编程，C++，CORBA，OLE链接，WEB、JAVA、VB等技术，使得CATIA 能方便地与NT 上开发的其它软件进行信息交换和共享。CATIA V5在界面和操作上具有明显的Windows 风格，表现在菜单的排列，鼠标、按键的使用上，由于采用了OLE技术，所以可用复制，剪贴（copy and paste），拖放(drag and drop)等操作,能方便地与office等办公软件集成。另外，屏幕设计空间十分宽阔，图标布置简洁，整个界面看上去十分舒适、友好，用户能在极短时间内掌握CATIA的指令，迅速投入实际应用，从而节约培训费用和人力资源。CATIA具有优异的硬件兼容性，对硬件的要求低，在主流PC上即可运行，用户可以有更多的选择，以节省投资。其它从UNIX 平台上移植过来的软件虽然也可以在NT 平台上运行，但没有应用到NT 的核心技术，并未完全重写代码，架构也没有改变，因此对CAX新技术的集成有所限制。
2) 知识驱动的CAD/CAM系统
CAD/CAM软件发展至今，经历了从参数化，混合建模到知识驱动的阶段，而知识驱动则是现时最先进的建模技术。CATIA V5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。用户可以建立自己的知识库，并借助该知识库建立可重复使用的，基于规则的产品开发过程。这样系统就可以作为一个咨询专家指导用户的设计工作，并在违反规则及规则发生冲突时发出警告。这种工作方式，隐形的经验知识变成了显式的专用知识，提高了设计的自动化程度，降低了设计错误的风险。“What If“和”How-to“分析在确保遵循企业标准的同时可快速分析多种设计方案，帮助用户做出正确的决策，这种独特的规则驱动和自动生成的开发方法，与传统的参数化和变量式设计系统相比，大大提高工作效率和设计质量，同时缩短整个产品开发周期。
3) 先进的电子样机技术
利用CATIA V5 可建立产品的电子样机（digital mock-up）模型，为数字化企业建立一个针对产品整个生命周期的工作环境，在这个环境下可以对产品开发及整个生命周期的各个方面进行仿真，如定义零件的材料，强度，密度等物理特性，并利用集成的有限元分析（CAE）功能，对零件或部件进行应力，变形，模态分析。用户通过DMU漫游器可以采用行走或飞行的方式穿越整个3D数字化样机，进行设计的审验，审查人员可以在3D 样机中增加超链接，注释及标记。通过DMU 装配模拟进行零件装拆操作仿真，保证产品易于生产和维护，干涉检查和最小间距分析可确保所定义轨迹的可行性；通过DMU运动机构模拟在对大型数字样机进给全设计审查时，可模拟机构的机械运动，系统提供有广泛的运动机构模拟运动副，且其参数可根据由参数控制的曲线进行图形化模拟；而DMU空间分析可以快速完成干涉检查计算，测距以及实时剖面查看，用户可在冲突和交叉点发生处查看零件的详细情况，由此可把原来要在物理样机上所做的测试和模拟转移到电子样机上来，减少了物理样机的制造，节省大量成本，并获得更加精确的分析结果同时在设计时就能提早发现错误，提高设计质量。由于电子样机采用了单一的模型数据而以不同的形式展现产品的特性，可方便地实现工程人员和非工程人员之间的交流和沟通，同时，由于产品的电子样机已经包含了产品整个生命周期内的各种信息，在分析和检查时进行数据转换，这样就节省了时间和避免数据丢失。波音公司更利用电子样机的技术实现了777型飞机的无纸化设计。
4) 先进的混合建模（Hybrid modeling）技术
CATIA V5运用了混合建模的技术，并结合知识驱动建模，与传统的参数化系统相比，可极大地提高工作效率，并更具灵活性。在CATIA V5中做出的实体和曲面可以直接混合使用，互相转化或提取，用户可在最短的时间内建立精确的三维模型，而应用CATIA 的曲面造型功能可造出A级的曲面，确保产品的外观和质量，自由曲面造型功能更可轻易造出任意形状的表面，为工业设计人员提供了强大的支持。在欠约束条件进行设计给予了工程师充分的自由度和灵活性，易于创造出更多的设计方案以供选择。与其它软件相比，一些全参数，全约束的系统在设计时用户必须先定义所有参数的值，不能在欠约束的环境下进行设计，对于一些大型，复杂的应用来说这种方法十分不便。
5) 支持并行工程(Concurrent Engineering)
并行工程是对产品及其相关过程进行集成，并行地设计的系统化工作模式，它要求设计人员从设计一开始就考虑整个产品生命周期中从概念设计到产品报废处理的所有因素，包括质量，成本，进度等。CATIA V5全面支持并行工程的设计方法，在teamwork的工作环境中，设计人员分工协作，对产品的不同部分同步设计，在上游作出总体规划后，把粗化信息及早向下传递，并行地对零件或部件进行设计，当上游作出修改时，修改结果能实时传递给下游，使其能作出相应调整。由于应用CATIA V5建立的电子样机模型包含了产品生命周期内各方面的信息，因此可有力地为并行工程提供支持，产品开发小组中的各成员，包括设计，制造，营销，维护等可从各自领域的角度出发来选择设计方案，并从中产生一个全局最优的方案。由此可见，应有CATIA V5用并行工程的方式开发产品，将会提高产品质量，缩短开发周期，提高企业的竞争力。
6) 实现资源共享，构造数码企业
由于CATIA V5是基于Windows NT平台开发的全新一代产品，采用了OLE技术，因此易于与Windows上的其它软件集成，实现资源共享。集成的PDM系统对产品生命周期内的各种信息和数据集中管理，确保产品数据完整和保密，同时采购，生产管理，销售，财务等部门根据授权可快速查阅相关的信息，达到部门间的信息共享。利用CATIA V5可构造完整的数字化企业解决方案，除了可建造产品的电子样机模型外，还可实现数字化模拟生产和数字化的维护和操作，并实现CAD/CAM系统与ERP系统的集成，最后达成CIMS，构造数码企业。要达到这一目标，必须对企业的生产流程进行变革，实行企业再造(Reengineering),使新的流程能全面发挥CAD/CAM系统的效力，实现人，技术和流程的有机同一，提升企业的生产力和竞争力。
7) 易于发展电子商务
在产品的电子样机模型中可加入超链接(Hyper link),用户点击相应的零部件即可查阅所需的信息，或根据供应商网站提供的资料可自动生成相应的标准件零部件，节省了劳动，并确保获得的是最新的信息；应用OLE技术和其它标准的接口，如VRML可快速把产品的资料发布到internet上供客户浏览。作为CATIA供应商的IBM公司在推动电子商务e-business的发展方面处于领先地位，必将能为CATIA的用户提供一个全面的解决方案，帮助客户实现电子商务，使企业的供应链管理，客户关系管理，制造，采购系统更为通畅，反应更为敏捷。
8） 优良的可扩展性，保护用户投资
CATIA V5可以为各类用户提供不同层次水平的完整的解决方案。通过用软件包和模块增添方式，CATIAV5可以为中小型企业直到大型跨国企业提供相应的解决方案。达索公司对于CATIAV5这新一代的产品投入了巨大的资源去开发和不断完善，每年推出3个新版本，确保CATIAV5能适应企业不断发展和变化的需求。
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发表于 2005-4-21 18:59:00
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