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CAD软件分为以下三级:低阶CAD软件、中阶CAD软件、高阶大型CAD/CAM/CAE软件。

一、低阶CAD软件

这级的软件有:AutoCAD、QCAD、Microstation等,而以知名的AutoCAD为代表。这类软件代表的是过去以2D为设计绘图的思维,所以在画2D施工图的功能方面,都让人无话可说。它们的优点是:命令功能易学,且符合现有图学教育体系的传统思维,缺点就是缺乏3D的思维,当过份习惯以2D思考时,还会导致学习3D时的严重障碍。而AutoCAD虽然提供了3D的功能,但都不符合3D主流架构。

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二、中阶CAD软件

这级的软件有:SOLIDWORKS、SolidEdge、Inventor等,而以历史最老,ThirdParty(第三方)厂商最多的SolidWorks为代表。SolidWorks和稍后我们要提到的CATIA,都是法国达索(Dassault)公司旗下子公司的产品。而SolidWorks是DassaultSystem公司的产品。对机械专业来说,这一层级的CAD软件是在3D时代里,用来取代2DCAD软件的。所以,很多人会告诉您:要用AutoCAD,不如直接从SolidWorks上手。但是在这一层级中的软件竞争非常激烈,主要是由Autodesk的Inventor对上SolidWorks,但从企业的采用度上来看,显然还是SolidWorks占上锋。

中型CAD的划分是以软件功能和曲面精细度来作判别标准的。对SolidWorks来说,它现在正在极力要摆脱此层级,而希望提升到高阶大型的那一级。因此,大家可以发现SolidWorks正广纳其ThirdParty模块,使其具备CAD/CAM/CAE的广度,同时也在改善其软件的精细度。至于成效如何,我们正拭目以待!

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三、高阶大型CAD/CAM/CAE软件

这级的软件有:Pro/ENGINEER、Catia、UG等。说实在话,这3个软件虽然彼此竞争,但各擅胜场。里面整体功能和精度公认最好的就是Catia,它是法国达索航空公司(DassaultAviation)的产品,因为它是CAD/CAM软件的祖师爷“CADAM”的继承者,但是它也是最贵的。竞争比较厉害的则是Pro/ENGINEER和UG。Pro/ENGINEER在造型设计方面的功能较强,而UG则在制造方面占有优势,目前则是因为造型设计是工业设计的最上游,所以Pro/ENGINEER较占有优势。在很多3C产品设计上,多数都使用Pro/ENGINEER来做造型。

然而,即便是造型设计,纯就功能面和曲面精密度来讲,Catia要比Pro/ENGINEER更优,那为什么Pro/ENGINEER的市占率要优于Catia呢?两个原因,一个是价格比Catia低,企业基于成本考虑而采用;另一个是Pro/ENGINEER从工作站下放到个人计算机的时间要比Catia早很多,即较早成熟并取得先机。当然,软件推广商的态度也有关系。Catia经销商的姿态总让我猜想他们可能宁愿赚飞机公司代工设计的钱(比较有利润),也不愿赚卖软件的钱。UG在过去一直是逆向(抄数)方面的佼佼者,它在NC方面的功能很获得好评,所以在汽车业、制造业里拥有很多支持者。台湾就是因为缺乏汽车制造业和大型工业,只有模具厂在用,所以UG在台湾的市场很小。不过,这在工业较均衡发展的大陆就不同了。

从上面的叙述中,您可以看出:在高级层级的三大CAD/CAM/CAE软件中,会因为应用的机械专业不同而有不同取向。

如果是以造型设计为主的,可以采用Pro/ENGINEER;

如果是以制造为主的,用UG可能是不错的选择;

如果企业有钱,可以用更好的软件,那就可以试试Catia;

总之,这个层级的CAD软件都有庞大的模块内涵,CAD基础没打好的人,不一定可以顺利使用这些软件。

关于CAD的学习

首先,我们认为CAD的初学者一定要先学AutoCAD,因为现有的教育体系和识图系统都还是先平面(2D)后立体(3D)的教育,坦白说,以平面出发的制图或设计概念,多少会挫伤学习者的立体识图能力,但是这也是莫可奈何的!所以,在我们AutoCAD系列丛书里,会尽量先将几何图学的概念铺陈上去,然后再往上加上机械或建筑等专业方面的制图惯例。在这个阶段,初学者可以体验CAD的效能和特有的优势,同时又可以了解如何画出一张合格的平面工程图。如果要以学制来形容这个层级的话,AutoCAD很适合在高工阶段学习它。

接下来,在机械专业方面,我们建议学习以3D建模为软件基础结构的SolidWorks。初学者到此已变为入门者,他们需要开始创建立体几何的概念。SolidWorks的优点就是操作命令简单易学,让我们可以很清晰的将建模的流程和立体概念说明清楚。同时,它的指令设计和周边的零件库供应,简直就像针对加工厂层级需要的,因此工厂里的人很容易接受它。若要以学制来形容这个层级的话,SolidWorks很合适在专科或技术学院阶段学习它。

除非有特别的理由(例如,市场占有率突然激增),在这两个层级中,我们并不建议大家再去花时间学习同级的其它CAD软件。即便是QCAD、Microstation或Inventor等软件也很有名,但是较多企业接受的就是AutoCAD和SolidWorks。职场上也会因为这类人才取得比较容易,不需要特别再花钱培训,而有意愿采用它。我经常讲:台商的工厂在成本控制上非常有一套,就是他们可以集成上、下游供应链中会增加成本的项目。而软件的集成也经常是其中的一环。通常一个产业不会让其上、下游厂商使用不同的软件,来自找麻烦,增加成本。因此,软件只要好用,一旦被认可,其他竞争软件就很难再挖墙脚。

再上来的最高CAD层级,就是战国割据,各有擅长的局面了!通常这个层级的CAD软件都是大型的,即包含CAD/CAM/CAE等模块。有趣的是,基本上比的还是CAD,CAM大家都有,但是Cimatron和UG会比较受肯定,CAE大家也都有,但是有名的却是如ABAQUS或ANSYS这类的独立软件。

三级CAD软件和采用企业的关系,既然CAD软件分三级,那么我们怎么知道有哪些企业会采用哪些软件呢?

对大陆现阶段而言,某些企业不一定都使用合法软件,所以可以放任工程师使用自己熟悉的软件。但是像台湾,为了要争取国际性的案件,所以都要使用合法的软件,公司也都提供合法软件。当然,未来大陆上多数的企业也都必然会走向台湾的这个趋势,即:合法软件将是企业的经营成本之一。

以下都是假设要使用合法软件的前题下。因为如果不考虑合法软件,那就可以任意使用功能最好的软件,那讨论就没有意义。当企业决定采用合法软件时,功能最好的软件价格可能最贵,那企业就要认真评估考虑以下重点:

企业的产品是不是真的需要功能最好的软件才能设计出来!这牵涉到企业的投资成本、生产效益和操作人才的取得。

企业所处的产业上、下游都在用什么软件,是否要大家一致。这牵涉到图形文件交换或转换所需要的时间和人力成本支出。

所用软件是否可以长期不间断开发。这牵涉到若要变换软件时,一定会产生的人才和技术库(零件库)损失。

在经营者这样的考虑下,经常会影响到某些CAD软件的市占率。以下来说明CAD软件和采用企业性质的关系:

CAD软件层级与采用企业性质

低阶

低阶的CAD软件,如AutoCAD,已经是学校都教的软件,一般仍使用传统2D工程图来做制造的加工厂或设计单位,都还要用到它。以成本来看,这类软件价格比较低,加上大家都会用,所以进入职场后,看到它的机会很普遍。传统的2D工程图(施工图),一般以三视图来显示,它的优点是尺寸标注清楚,施工者不易搞错,设计和施工的责任区分也较明显,因此在制造上仍有绝对的优势。大家千万不要以为3D设计是现在的趋势而看轻它,倒是现在因为都有3D模型,所以会在2D的图面上辅之以立体视面,来让施工图更清楚。但是2D的施工图面仍是非常必要的。从另一个观点来看,此级软件所有企业的人都会用,只是在用多用少而已!

中阶

某一些企业,它的产品不牵涉复杂的曲线,尤其是生产零件的零件厂,就可以使用这一级的软件。这一级的软件,如SolidWorks,简单易学,很多在学习高等大型CAD中遇到挫折的人,可以转而进到这个层级。对采用此级软件的企业来说,人才和软件成本可以降到最低。这类企业在目前机械业中,算是最广的。但是在这些企业之中,也有很多因为不花钱买软件,所以就直接采用诸如Pro/E、UG等大型CAD软件(事实上,它们的产品可能用SolidWorks就可以处理了)。因此,实际上的用量不一定会和您感觉的一样。

高阶

对那些原创性强、制造精度要求高、具有开发或研发需求、精密模具厂,或是外商企业,它们的产品是按工业设计的标准流程来设计制造(或是其中的一环)的;这类的企业就需要成本价格高,但功能也强的高等大型CAD软件。当然,要使用这类的软件,绝对要从3D往2D的方向走,同时要涵盖整个CAD/CAM/CAE范畴,而操作者的基础和功力也要够。所以,您常见的汽车、3C电子产品、家电用品、航空科技…,都是可以使用这类软件的企业。

以现阶段的局势发展来看,CAD软件的市场或许已经不再像几年前般的诡谲多变,因为“四国鼎立”(Dassault,PTC,UGS,Autodesk)的局面,已经成型。

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