m这才是中国被卡脖子最严重的软件( 三 )


那么你可能会问,必须用计算机绘制吗,不能手绘吗,这放在上世纪六七十年代还是可以的,但是现在绝无可能,现在人类汽车结构的复杂程度跟上世纪相比根本不在一个数量级,你不可能让工程师们还用古老的工具手工绘图,那样即便你真手绘完成了,也必将花费大量的时间,等产品上市,早已被竞争对手淘汰。
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中国第一代核潜艇总设计师——黄旭华,在那个年代,他们隐姓埋名,为中国研发出第一艘核潜艇,在那个没有CAD软件的年代,潜艇的每一个零部件都需要手绘来完成,共计4.5万张图纸,加起来总共有30公里长,向黄老致敬!
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三维CAD软件的出现,又将产品开发效率提升了一个档次,以前画图只能在二维平面上完成,现在可以直接进行3D建模,随后直接生成工程图。这是美国PTC公司旗下的一款三维CAD软件——Pro/E.
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这是一张采用Pro/E软件绘制的汽车总装图,汽车一般采用自顶向下的设计方法,等总装图完成后,工程师们还要逐一生成零件图,每辆车假如有两万个零件,那图光零件图就有两万张,后面还有局部装配图、加工工艺图等等,总共至少在四万多张。这些工作单靠手工完成在目前追求效率的市场上是不现实的。
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将总装图的每个零件都拆解,生成零件图,最后交给工人加工。
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这是一张绘制比较标准的汽车传动轴类零件图,图纸上必须表明完整的尺寸、公差、粗糙度等,容不得半点差错,一般都需要用CAD软件来绘制。
2)CAE(计算机辅助工程)软件
要问世界上哪家公司的代码数量最多,你可能回答是微软、IBM或者Google,但事实上这些都不是,单论代码数量,世界上最大的软件公司是美国的军火商巨头——洛克希德·马丁,没错,就是那家美国的军火公司,美国的F22战斗机、F35战斗机等都出自这家公司。说道这里你可能觉得疑惑,军火厂商居然也做软件?是的,而且他们做的软件大部分仅供自己使用,不对外销售,其中就包括CAE软件。
CAE软件是工业软件里面开发难度最大的一类软件(后面会告诉你为什么),但也是最重要的一款软件。CAE自诞生之日起,与CAD软件一样,主要服务于军方,后来才逐步走向商业化,民用企业才得以使用。那么CAE究竟是干什么呢?
CAE全程叫Computer Aided Engineering (计算机辅助工程),就是把设计出来的产品,通过软件的方法进行仿真分析,来验证设计出来的产品是否达到规定的要求(它的原理后面会解释)。你闭上眼睛想一下,设计师们把产品在电脑上设计出来后,只要导入这款软件,就能知道产品设计哪里有不合理的地方,然后再更改设计图纸,这是不是就像魔法一样?这节约了多少后期试验的成本。而且,在有些领域,你必须使用CAE软件进行仿真分析,例如航空航天领域,这都是关乎每一位乘客人身安全的领域,必须经过软件的验证。
CAE软件的出现,极大程度地提高了产品的研发周期,以前必须通过实验来验证的产品,现在可以放到电脑上来完成
目前全球商用CAE软件行业市场份额最大的是美国的ANSYS, ANSYS自诞生之日起就一直专注于有限元仿真技术,到目前,已经形成了包括结构、流体、电磁、航空、船舶、汽车等完整的仿真产品线。那它用在什么地方呢,我还以汽车为例,你以为车辆工程师把3D总装图完成后就可以直接生成零件图进行加工了吗,不,这还远远不够,后面还有重要两环,其中最重要的就是对你设计出来的产品进行可行性分析。