CAD技术的发展现状及未来前景

山东大学

课程论文

题目 CAD技术的发展现状及未来前景

政治学与公共管理院（系）公共管理专业课程名称先进技术制造及其发展

学号 ************ 学生姓名梁允昀

邮箱*****************日期 2014/5/26

CAD技术的发展现状及未来前景

梁允昀

（山东大学政治学与公共管理学院公共管理专业）

摘要：CAD即计算机辅助设计(CAD-Computer Aided Design) 利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。简称CAD。它的普及应用将使产品设计制造生产的传统模式发生深刻的变化，从而带动制造业技术的快速发展，是当前国际科技领域的前沿课题。CAD技术深入到许许多多的领域，制造业、工程设计、电器和电子电路、仿真模拟和动画制作、轻工、纺织、家电、服装、医疗和医药还有体育方面都应用到CAD技术。本文主要介绍了CAD技术的发展现状与未来前景。

关键词：CAD技术；发展现状；未来前景

CAD是计算机辅助设计，它是COMPUTERAIDEDDESIGN的缩写，也就是使用计算机和信息技术来辅助工程师和设计师进行产品或工程的设计。CAD技术是一项综合性的、正在迅速发展和应用的高新技术，已经成为企业提高创新能力。提高产品开发能力。增强企业竞争力的一项关键技术。[11] CAD的组成系统。CAD是一个综合的、集成了各种技术在内的系统，它将信息技术与应用领域技术紧密集成在一起。它所涉及的信息技术有：计算技术，包括计算机硬件和软件；图形学，包括图形学算法及其实现、图形软件、图形设备；数据管理，工程数据库管理系统、能处理文本、标准、规范等各种工程数据：数值分析，包括有限元分析、模拟、仿真等技术；智能技术，包括知识工程、专家系统、人工智能化接口等：人机界面。如图形用户界面、多媒体等：网络通信，包括局域网、因特网、内联网等。CAD的硬件是由计算机或工作站、大容量存储器、图形设备及其他外转设备、通信与网络设备。CAD的软件系统是由系统软件、数据管理软件、计算分析软件、文字处理软件、图形软件、专业应用软件、网络通信软件等组成的。CAD技术的发展对我国经济、文化、科技等领域的发展具有至关重要的作用，CAD技术的发展有利于促进我国在诸多领域的建设性发展，CAD技术作为最有前景的技术之一，将给我国带来不可估量的发展。因此，必须不留余力的发展CAD技术。[13]

在上世纪末，美国曾将CAD，CAM技术评为当时最具影响的十大科技成就之一。目前CAD技术的发展趋势主要围绕在标准化、开放式、集成化、智能化四方面。CAD技术具有广阔的应用前景。

一、CAD技术的应用

1、CAD技术在制造业中的应用

2、CAD技术在工程设计中的应用

3、CAD技术在计算机绘图技术中的应用

4、CAD技术在其他领域的应用，CAD技术的应用范围十分广泛

二、我国CAD技术的现状

我国CAD系统的开发和应用取得了一些成绩，国内已初步形成了二维CAD商品化软件市场，一些企业也引进了CAD系统，并运用CAD技术取得一些效益。但与国外相比差距仍然很大，存在许多问题。

1、目前我国CAD系统仅仅作为绘图工具，缺乏系统的设计方法和设计理论的指导

我国CAD软件开发虽然已形成了几个系统，但基本上都是二维绘图软件，开发者在技术上没有什么创新，缺乏设计方法和设计理论上的研究，因此所开发出的软件稳定性和可靠性差，自然在市场上就无竞争力。另外，图形CAD系统只能将设计过程的最后阶段——绘图阶段搬到计算机上，而设计过程仍然在设计师头脑中完成，这样设计效率并没有太大的提高。

在应用方面，很多企业也只是把CAD作为一个绘图工具，企业应用中也缺乏对产品设计理论和设计方法的研究，因此企业产品和创新产品少，在市场上缺乏竞争力。[14]

2、我国三维CAD系统还不成熟，必须加快开发

真正解决产品设计问题的是三维CAD系统，而目前我国自主开发的三维CAD系统还未真正形成商品软件。在今年8月份国家863/CIMS项目“基于线框、曲面、实体和特征表示的产品造型和设计系统”的招标中，有五家参加了投标，都开发了原型系统，但其功能、成熟性都不理想。而这类CAD系统国外软件早已占领中国市场，除了三维工作站CAD系统外，近几年来PC机和Windows/95/98/NT环境下的三维CAD系统也进入了中国市场。一些原来工作站系统的三维CAD软件系统也推出了PC机Windows平台的版本。[14]

3、我国CAD技术开发创新少、仿制多

没有创新就没有竞争力，只仿制就不能开发出有竞争力的产品。从我国二维CAD到目前研制的三维CAD 都存在这一问题。早在“七五”攻关时用户就提出了“参数设计问题”、“数据管理问题”及数控编程中的有关要求即现在的“特征造型问题”这些技术，我国CAD研究开发者也都知道，但都没有引起注意。而国外的CAD后起之秀PTC公司抓住了用户需求的时机，快速推出了参数化特征造型CAD系统——Pro/Engineer，一举占领了国际市场，至今仍在国际年销售额方面名列第一。[14]

4、我国CAD软件的开发缺乏理论研究和算法的研究

CAD技术是一项综合性的高新技术，涉及面广而复杂，技术变化快，竞争激烈。就建模技术而言会涉及很多模型建立的理论和算法，这些都是为解决用户需求而研究开发的，每种理论和算法用于CAD系统中，会产生新的CAD软件。如有名的CSG、B-rep、NURBS等等。而我国CAD软件开发者缺乏这方面的研究，多年来也未见过有名的理论和算法用于CAD中。[14]

5、信息集成技术落后

信息技术的广泛集成是以产品数据管理（PDM）和过程管理（PM）为基础，实现CAD/CAPP/CAM和ERP 的有机集成，在并行工程中PDM也是重要的基础。而我国在这方面的研究仅仅开始，至今也没有一个在国内市场上成熟的数据库管理系统（DBMS）。因此，这类基础性软件也被国外的系统占领了市场，我们的CAD/CAPP/CAM集成技术又建立在国外基础系统上。[14]

6、CAD中的数据交换格式和标准化落后

在CAD技术的标准化方面，我国由于技术落后，资金投入不足，对此重视不够，至今未提出一个有关