CAD技术的发展趋势探析.doc

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1、CAD技术的发展趋势探析印建平崔振勇葛敬霞（河北科技大学机械电子工程学院，河北石家庄050054）摘要：本文对CAD技术的发展趋势从标准化、开放化、集成化、职能化等方面进行了探讨，并从计算机辅助概念设计、协同设计、创新设计等方面分析了CAD技术领域的开发动态。关键词：CAD技术；发展趋势；开发动态随着计算机的普及及CAD技术的日趋成熟，CAD技术□在科研院所及企事业等单位屮得到了广泛的应用，逐渐把广人的技术人员从繁重的手工设计绘图屮解放出來并已成为现实生产力。本文就CAD技术的发展趋势及CAD技术研究开发的动态做如下探析。1.CAD技术的发展趋势CAD技术的发展趋势

2、主要围绕在标准化、开放化、集成化、智能化等诸方面。1.1标准化传统形式的手丁制图□经有了成熟的国际标准及国家标准，而存储在磁盘、光盘上的CAD-进制数字记录，要想实现标准化就复杂、困难得多。早在80年代中期起，ISO国际标准化组织就着手酝酿制订这类标准，称作ISO10303《产品数据表达与交换标准》，简称STEP。它要涵盖所有人H设计的产品，采用统一的数字化定义方法。由于STEP标准涉及的面非常宽，众口难调，标准的制定过程十分缓慢，问题存在很多。而在我国，CAD应用工程的实施具有更加严密的组织领导体系，而且实际从事CAD应川软件开发的单位相对比较集屮，起步比国外晚，

3、如果我国采取上动贯彻STEP积极思想的方针，针对我国的现实需要和技术发展前景，及早统一协调自主开发软件的数据模型，这将有助于推动国内CAD界的学术研究风气，促进CAD软件开发水平的大幅度提高。目前标准有两大类：一-是公用标准，主要來白国家或国际标准制定单位；另一是市场标准，或行业标准，前者注重标准的开放性和所采用技术的先进性，而后者以市场为导向，注重考虑有效性和经济利益。1.2开放性CAD软件一般应集成在一个异构的工作平台之上，为了支持异构跨平台的环境，就要求它应是一个开放的系统，CAD系统目前广泛建立在开放式操作系统窗口95/98/NT和UNIX平台上，此外CAD

4、系统都为最终用户提供二次开发环境，其至这类环境可开发其内核源码，使用户可定制白已的CAD系统。1.3集成化CAD技术的集成主要体现在三个方而：首先是广义CAD功能CAD/CAE/CAPP/CAM/CAQ/PDM/ERP经过多种集成形式成为企业一体化解决方案，推动企业信息化进程。目前创新设计能力（CAD）与现代企业管理能力（ERP、PDM）的集成，已成为企业信息化的重点；其次是将CAD技术所采用的算法，其至功能模块或系统，做成专用芯片，以提高CAD系统的效率；再次是CAD基于网络计算环境实现异地、异构系统在企业间的集成。应运而生的虚拟设计、虚拟制造、虚拟企业就是该集成

5、层次上的应用。国际CAD商品系统开发的另一个趋势是在全球范围内优选最成功的功能构件，进行集成。我国开发的机械CAD应用系统已经部分采用ACIS和Parasolid平台，但是国际上近來乂有一种思潮，要求软件开发白由化，以免受制于一、二家公司垄断性产品的束缚。目前我国正在酝酿白主开发因特网、操作系统、以及各种办公的国产化系统，包括研制儿何造型通用平台和各种功能构件。1.4智能化T程设计是一个含有高度智能的人类创造性活动领域，智能CAD是CAD发展的必然方向。从人类认识和思维的模型来看，现有的人工智能技术对模拟人类的思维活动往往是束手无策的。因此，智能CAD不仅仅是简单地

6、将现有的智能技术与CAD技术相结合，更要深入研究人类设计的思维模型，并用信息技术來表达和模拟它。这样不仅会产生高效的CAD系统，而且必将为人工智能领域提供新的理论和方法。CAD的这个发展趋势，将对信息科学的发展产生深刻的影响。2.CAD技术研究开发探析CAD技术硏究开发应着重从以下的概念设计、交互技术、创新技术筹方面考虑。2.1概念设计的过程主要是评价和决策的过程，它涉及到产品功能、动作和结构等因索，它对产品的价格性能、可靠性、安全性筹等起决定性的影响作用。正因为应考虑的I丸索和目标是多方面的。因此评价和决策过程是一个很复杂的，难度很大的过程。n前计算机辅助概念设计

7、的方法对分为两人类：即自动生成方案和交互生成方案。（

8、）白动生成方案目前主要采用人工智能技术。为了使计算机有效地支持概念设计活动，需要解决两人难题。即建模问题和推理问题：建摸问题是对产品的功能、动作和结构诸因索之间相互影响的复杂关系进行建模或表达。而推理问题实际上就是生成和选择合适的方案。疑模问题主要是建模的表示法，目前己提出各种各样的表示法。如语言、儿何模型、图形、对象、知识模型和图象法等等，语言表示法属于一种形式描述方法，它能保证计算机有效地进行推理，称为面向机器的表示法。而图象表示法是一种高可视化的表示法（即可视化思维模型），它侧重于提供—种有助于辅助设计