今天,如果想要成为一名航空的工程设计师,CATIA是你必须要掌握的工程设计软件。这种软件在三维的虚拟空间里,为工程师们提供了无限可能。工程师可以在这里定义自己产品的外形、尺寸以及材质,他们甚至可以在虚拟空间里完成对产品的仿真验证,来考察他们的基本设计性能。如果今天去应聘车辆、船舶、航空等领域的工程设计人员,那么没有CATIA几乎就等于无法高效地完成精确的设计工作。
那么,CATIA究竟是怎样一种软件?
这几个字母实际上是代表着计算机辅助三维关联应用,而这种软件起源于法国,让我们把时间调回到1977年。在这一年,法国著名的航空制造企业达索公司正在紧锣密鼓地设计自己的幻影喷气式战斗机。在设计的过程中,达索认为,自己需要计算机辅助的软件。在当时美国拥有这方面的顶尖技术,洛克希德公司开发的一种工程设计软件,可以让计算机介入工程设计领域,帮助工程师减轻他们的工作负担。达索先是体验了这种名为叫CAMDA的软件,这种软件经过体验之后,达索认为仍然不够先进,特别是缺乏在三维空间内的关联设计能力。一不做二不休,达索公司决定干脆自己动手,在设计飞机的同时,顺带开发一种工程设计软件。
这在今天想来,其实是一项风险挺大的事。一方面你在设计产品,同时你还准备开发一种产品设计的应用工具。要知道,开发一种计算机辅助的工程软件,它是投资巨大,而且周期颇长的工作。这种软件最重要的问题是在于,需要大量的实践应用才能鉴定它设计的有效性。好在达索公司自己就是工程设计的大师,他们一方面结合航空设计制造的实际需求,一方面又考察当今的工程设计软件的所有的设计要领,非常努力地开发一种软件。
时间过了三年,到了1981年左右的时候,这款软件设计完成,当时命名为CATA,应该叫做CATA。这种软件经过验证之后,达索公司认为它的前景应该是不错的,因为达索自己的工程设计人员给这种软件的评分还是非常高的,觉得它比洛克希德的美国货要迈进了一大步。在三维领域,为工程师们提供了更为广阔的空间。尤其在三维设计的时候,在他们对接到二维出图的时候,为工程师们节省了大量的时间。
到了1981年,达索做出了一个重大的决定,干脆成立了另外一家公司,叫做达索系统公司。这家公司不干别的,不做飞机,专门就是改进、推广这种名叫CATIA的软件,也就是在此后CATA正式更名为CATIA,就是我们今天工业领域应用最为广泛的工程设计软件。
在三年后的1984年,这时达索系统公司在市场领域做了大量的工作,同时通过达索自己的实践应用,也对这种软件做了大幅度的改进。这软件都是越改越好,此时市场也收到了积极的反响。在84年,波音公司选择了CATIA的V2版本作为自己的3D设计工具,成为了达索系统公司最大的用户。又过了几年,1990年,通用电传公司也购买了CATIA。干嘛呢?为美国海军设计弗吉尼亚级核潜艇。
在这一期间,各个汽车制造商、船舶制造商、飞机制造商都开始采购达索的CATIA软件。这样一来,从顶层的制造商入手,CATIA就实现了一个过去想都没有想到的目标。什么?就是由于顶层的汽车制造商、飞机制造商的应用,导致了这些制造商下游的供应链,全面的实现了CATIA化。每一家航空制造商、每一家汽车制造商,它们下游的供应链企业可能多达数百,乃至上千家。这样一来,所有的供应链上的工程设计制造企业,全部都要购买CATIA软件。因为只有这样,才可以与主机场实现软件的协调一致,在制造上才不会出现偏差,沟通上也就会变得更为便利。
供应链的产业链,瞬间就实现了CATIA化,中国由于转包生产,也由于产品的出口的需要,更是由于中国的汽车制造企业,很多年就已经是实现了一个转包生产也好,还是合作经营也好这样一个格局,所以CATIA在中国的工程设计领域也普及得非常之快。
在高端的军品方面,像美国的F22“猛禽”、F35“闪电”,再包括像这个欧洲的“台风”、法国的“阵风”、瑞典的英狮,它们背后的设计软件,无一例外全都是CATIA。
CATIA能做到这一点,凭借的是最初的创新初衷,因为当时体验了洛克希德的软件,觉得它不够完美,那么当时的达索所做的不是等待,而是自己动手去开发。虽然面临着巨大的风险,但是作为一家工程设计企业,达索立足于自身的需求同时,又认真地考虑了工程设计领域的各种潜在需求,最终把设计师真正的带入了三维的互动设计领域。
CATIA软件不仅可以在三维空间里帮助工程师定义产品,同时它还可以借助很多的外挂模块,帮助工程师实现一个仿真的检测,甚至是很多动力学的检测应用。如果再进一步,CATIA还可以直接与很多的数字加工制造的工程设备直接对接,实现无纸化的数字传输。通过CATIA的三维的工程设计结果,直接传输到加工设备上,就能够指挥设备生产出相应的零件和部件。
这样一来,就使得任何一个使用CATIA软件的企业,可以在企业内部实现一个CATIA主导的数字传输,特别高效地提升了计算机辅助设计、辅助制造与辅助工程的融合功能。这样一来,CATIA自然就变成了一个受人喜爱的工程设计软件。
话说回来,如果再推究到1977年达索公司决定自行开发工程设计软件的这一举动,我们不得不说,这项举动背后有着巨大的风险。因为巨大的投资和漫长的开发过程,加上可能永无止境地改进迭代的路程,达索究竟能不能走完,当时谁都没有人能够给出肯定的结论。但是达索最终走出来,我觉得这首先是达索立足于自身的需求,也立足于市场的潜在需求,并且结合自己的技术实力,完成了对这些需求的满足,以及对这些需求的超越,最终才实现了成功的工程设计软件CATIA的开发。
这种经验到今天为止,仍然具有强大的借鉴意义。在工程技术领域,中国目前发展速度非常之快,在工程技术所需要的各种开发工具、设计工具以及相应的基础技术器材领域,中国也有必要加快自己的研发力度,使得我们的工程设计能够拥有一个更强大的环境支撑。
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