cad技術(shù)大規(guī)模推廣,要一直等到八十年代末硬件成本大幅度下降,平臺成本從二十幾萬美元一下子降到幾萬美元,才逐步流行開來。
而華夏cad技術(shù)的發(fā)展,則要等到就是九十年代以后。
1991年,華夏著名的控制論、系統(tǒng)工程、航空航天技術(shù)專家,時任國務委員的宋建院士(后來又擔任華夏工程院院長)提出“甩掉繪圖板”的號召,華夏政府開始重視cad技術(shù)的推廣,并促成了一場在工業(yè)各個領域轟轟烈烈的企業(yè)革新。
1992年,華夏啟動“cad應用工程”,并將其列入九五計劃的重中之重,自此掀起了自主研發(fā)cad軟件的熱潮。
隨后,眾多國產(chǎn)cad企業(yè)如雨后春筍般建立了起來,后世著名的plm產(chǎn)品和解決方案供應商開目公司,正是成立于那一年。
現(xiàn)在雖然距離那場革新還有十多年的時間,但楊衛(wèi)寧自信,只要有自己的介入,cad技術(shù)完全可以提前在航空工業(yè)領域綻放出璀璨的華章。
至于到底能不能獨立開發(fā)出一款cad軟件,楊衛(wèi)寧卻沒有任何懷疑。
前世的楊衛(wèi)寧,可不單單只是一名空軍特級試飛員,在參軍入伍前,他就已經(jīng)是紅客團隊創(chuàng)始人之一,在加密解密、程序編寫等領域有著深厚的造詣。
成為試飛員以后,他作為軍方代表,親自參與過開目公司專門為航空系統(tǒng)打造的cad軟件測試工作。
這個世界恐怕還沒有人能夠像他那樣,對cad技術(shù)的未來有著如此深刻而清晰的認知。
從七十年代初到后世發(fā)展成熟,cad技術(shù)總共經(jīng)歷了四次技術(shù)革命。
第一次cad技術(shù)革命,就是法國人在貝塞爾算法基礎上搞出來的曲面造型系統(tǒng)(catia)。
曲面造型系統(tǒng)帶來的技術(shù)革新,不僅僅應用于航空工業(yè)領域,在汽車工業(yè)領域,也產(chǎn)生了重要影響。
它使汽車開發(fā)手段比舊的模式有了質(zhì)的飛躍,新車型開發(fā)速度也大幅度提高,許多車型的開發(fā)周期由原來的六年縮短到只需約三年。
如此顯著的效益,使得該技術(shù)迅速普及開來。
到了八十年代中期,幾乎全世界所有的汽車工業(yè)公司和航空工業(yè)公司都購買過相當數(shù)量的catia,其結(jié)果是catia躍居制造業(yè)cad軟件榜首,并且保持了許多年。
而第二次cad技術(shù)革命,則是實體造型技術(shù)。
80年代初,美國sdrc公司在當時星球大戰(zhàn)計劃的背景下,由美國宇航局提供支持及合作,開發(fā)出了許多專用分析模塊,用以降低巨大的太空實驗費用。
由于表面模型技術(shù)只能表達形體的表面信息,難以準確表達零件的其它特性,如質(zhì)量、重心、慣性矩等,對cae(計算機輔助工程)十分不利。
于是基于對于cad/cae一體化技術(shù)發(fā)展的探索,sdrc公司于發(fā)布了世界上第一個完全基于實體造型技術(shù)的大型cad/cae軟件──i-deas。
但這樣一來,就產(chǎn)生了一個非常致命的問題。
由于實體造型技術(shù)能夠精確表達零件的全部屬性,在理論上有助于統(tǒng)一cad、cae、cam的模型表達,給設計帶來了驚人的方便性,但同時也帶來了數(shù)據(jù)計算量的極度膨脹。
在當時的硬件條件下,普通的計算機平臺根本支撐不起實體造型技術(shù)所需要的運算量。
再加上以實體模型為前提的cae本來就屬于較高層次技術(shù),普及面較窄,只有航空航天等高端領域需求較為強烈,因此,這項技術(shù)整整沉寂了十年時間。
直到八十年代末,cv公司最先在算法上取得突破,才使得實體造型技術(shù)普及開來。
而第三次cad技術(shù)革命,則是參數(shù)化技術(shù)
參數(shù)化技術(shù)的主要特點是:基于特征、全尺寸約束、全數(shù)據(jù)相關(guān)、尺寸驅(qū)動設計修改,能夠為設計者帶來非常大的方便性。
這一方案適用于中低端制造業(yè)領域的中小企業(yè)主們。
由于他們設計的工作量并不大,零件形狀也不復雜,更重要的是他們無錢投資大型高檔軟件,因此他們很自然地把目光投向了中低檔采用參數(shù)化設計的cad軟件。
到了九十年代,參數(shù)化技術(shù)變得比較成熟起來,充分體現(xiàn)出其在許多通用件、零部件設計上存在的簡便易行的優(yōu)勢。
參數(shù)化技術(shù)的成功應用,使得它在90年前后幾乎成為cad業(yè)界的標準。
但參數(shù)化技術(shù)同樣有許多不足之處。首先,全尺寸約束這一硬性規(guī)定就干擾和制約著設計者創(chuàng)造力及想象力的發(fā)揮。
全尺寸約束,即設計者在設計初期及全過程中,必須將形狀和尺寸聯(lián)合起來考慮,并且通過尺寸約束來控制形狀,通過尺寸的改變來驅(qū)動形狀的改變,一切以尺寸(即所謂的參數(shù))為出發(fā)點。
一旦所設計的零件形狀過于復雜時,面對滿屏幕的尺寸,如何改變這些尺寸以達到所需要的形狀就很不直觀。
再者,如在設計中關(guān)鍵形體的拓撲關(guān)系發(fā)生改變,失去了某些約束的幾何特征也會造成系統(tǒng)數(shù)據(jù)混亂。
于是后世的cad軟件開發(fā)人員以參數(shù)化技術(shù)為藍本,提出了一種比參數(shù)化技術(shù)更為先進的實體造型技術(shù)──變量化技術(shù)。
變量化技術(shù)既保持了參數(shù)化技術(shù)的原有的優(yōu)點,同時又克服了它的許多不利之處。
它的成功應用,為cad技術(shù)的發(fā)展提供了更大的空間和機遇。
以史為鑒,可知興衰。
cad技術(shù)基礎理論的每次重大進展,無一不帶動了cad/cam/cae整體技術(shù)的提高以及制造手段的更新。
技術(shù)發(fā)展,永無止境。
沒有一種技術(shù)是常青樹,cad技術(shù)一直處于不斷的發(fā)展與探索之中。
正是這種此消彼長的互動與交替,造就了后世cad技術(shù)的興旺與繁榮,促進了工業(yè)的高速發(fā)展。
對楊衛(wèi)寧而言,cad技術(shù)只是他腦海中微不足道一棵科技樹,想要點亮這棵科技樹輕而易舉,但問題是,楊衛(wèi)寧不想簡簡單單地重復cadam以及catia這兩款軟件的工作。
如何在現(xiàn)有硬件條件下,盡可能融入后世的cad軟件的一些設計思想,才是楊衛(wèi)寧所需要深思的。手機用戶請瀏覽閱讀,更優(yōu)質(zhì)的閱讀體驗。