Una breve discusión sobre la aplicación y el desarrollo de la tecnología CAD
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Una breve discusión sobre la aplicación y el desarrollo de la tecnología CAD
CAD procesa información digital y gráfica para realizar el diseño y modelado de productos. y procesamiento CNC El software de programación automática tiene las características de un conocimiento intensivo, una gran fortaleza integral y una gran inversión inicial. Su promoción y aplicación cambiará profundamente los modelos tradicionales de planificación y diseño arquitectónico y fabricación de productos mecánicos, promoviendo así el rápido desarrollo de la industria de la construcción y la tecnología de fabricación mecánica. Este es un tema de vanguardia en el campo científico y tecnológico internacional actual. Como tecnología madura y popular, la tecnología CAD se ha utilizado ampliamente en las empresas. Este artículo comienza con el significado de CAD y presenta brevemente varios programas CAD actuales. Este artículo presenta principalmente las tendencias de desarrollo futuras de la tecnología CAD y los temas candentes en la investigación de tecnología CAD.
Palabras clave: desarrollo de aplicaciones CAD
1. El significado de CAD
CAD es diseño asistido por ordenador. Utilice computadoras y sus equipos gráficos para ayudar a los diseñadores a completar su trabajo de diseño. Abreviado como CAD. En ingeniería y diseño de productos, las computadoras ayudan a los diseñadores con tareas como cálculo, almacenamiento de información y dibujo. En diseño, las computadoras generalmente se usan para calcular, analizar y comparar muchas soluciones diferentes para determinar la mejor solución; diversa información de diseño, ya sea numérica, textual o gráfica, se puede almacenar en la memoria de la computadora o en la memoria externa y se puede recuperar rápidamente; Los diseñadores suelen comenzar con bocetos, y el trabajo pesado de convertir los bocetos en dibujos de trabajo puede dejarse en manos de la computadora. Los resultados del diseño generados automáticamente por la computadora se pueden mostrar gráficamente rápidamente, lo que facilita a los diseñadores juzgar y modificar el diseño a tiempo. La computadora se puede usar para procesar datos gráficos relacionados con la edición, ampliación, reducción, traducción y rotación de gráficos. CAD puede reducir el trabajo de los diseñadores, acortar el ciclo de diseño y mejorar la calidad del diseño.
En junio de 1972, la Federación Internacional para el Procesamiento de la Información (IFIP) dio la siguiente definición en la "Conferencia de Trabajo sobre Principios CAD" celebrada en los Países Bajos: CAD es una tecnología en la que personas y ordenadores trabajan juntos como un grupo de resolución de problemas, que trabaja en estrecha colaboración para aprovechar al máximo sus respectivas fortalezas, haciendo así que su trabajo sea superior al del otro y brindando la posibilidad de una cooperación integral aplicando enfoques multidisciplinarios. CAD es un término general utilizado por los técnicos de ingeniería para utilizar computadoras como herramientas para diseñar, dibujar, analizar y escribir documentos técnicos para productos y proyectos.
La tecnología CAD es una parte importante de la tecnología de la información electrónica. Es un método y tecnología que utiliza sistemas de hardware y software para ayudar a las personas a diseñar productos o proyectos, incluidas actividades de diseño como diseño, dibujo, análisis de ingeniería y producción de documentos. Es una nueva disciplina que integra los últimos avances en informática y métodos de diseño de ingeniería. En términos generales, la tecnología CAD incluye dibujo de ingeniería bidimensional, diseño geométrico tridimensional, análisis de elementos finitos, mecanizado CNC, simulación, gestión de datos de productos, base de datos de red y tecnología de integración de las tecnologías anteriores (CAD/CAE/CAM).
En la actualidad, la tecnología CAD puede realizar la mayoría de las actividades de diseño, pero también hay algunas actividades que son difíciles de realizar utilizando la tecnología CAD, como el análisis de requisitos de diseño y el estudio de viabilidad. Las actividades que se pueden realizar a través de la tecnología CAD en el proceso de diseño se agrupan para formar el proceso CAD. La relación entre el proceso de diseño y el proceso CAD se muestra en la Figura 1.
2. Ámbito de aplicación del CAD
Los primeros CAD eran un software ampliamente utilizado. En términos generales, existen dos tipos de objetos de diseño CAD: uno son productos mecánicos, eléctricos, electrónicos, de industria ligera y textiles, el otro son productos de diseño de ingeniería, es decir, construcción de ingeniería, que se denomina AEC (Arquitectura, Ingeniería); y Construcción) en el extranjero. Hoy en día, el ámbito de aplicación de la tecnología CAD se ha ampliado al arte, el cine, la animación, la publicidad, el entretenimiento y otros campos, generando enormes beneficios económicos y sociales y amplias perspectivas de aplicación.
CAD es el primero y el más utilizado en la industria de fabricación de maquinaria.
El uso de la tecnología CAD para diseñar productos no solo permite a los diseñadores "salir de la mesa de dibujo", actualizar las ideas de diseño tradicionales, realizar la automatización del diseño, reducir los costos de los productos y mejorar la competitividad de las empresas y sus productos en el mercado, sino que también puede convertir los originales; operaciones en serie en Transformarse en operaciones paralelas, establecer un nuevo sistema de gestión de tecnología de diseño y producción, acortar el ciclo de desarrollo de productos y mejorar la productividad laboral. Los principales gigantes de la aviación, la industria aeroespacial y la fabricación de automóviles en el mundo no sólo utilizan ampliamente la tecnología CAD/CAM para el diseño de productos, sino que también invierten mucha mano de obra, recursos materiales y fondos para desarrollar software CAD/CAM para mantener su posición de liderazgo en tecnología y en el mercado internacional.
El diseño arquitectónico asistido por ordenador es la aplicación del CAD en el campo de la arquitectura, que ha supuesto una auténtica revolución en el diseño arquitectónico. Con el desarrollo del software CAAD, desde el software de dibujo general 2D hasta el software de modelo arquitectónico 3D, la tecnología CAAD se ha utilizado ampliamente, lo que no sólo puede mejorar la calidad del diseño y acortar el ciclo del proyecto, sino también ahorrar entre un 2% y un 5% de la inversión en construcción. En los últimos años, la inversión de capital anual en construcción de mi país ha alcanzado cientos de miles de millones de yuanes. Si casi 10.000 unidades de diseño de ingeniería en todo el país adoptan la tecnología CAD, la eficiencia de la inversión en la construcción de capital se puede mejorar enormemente.
La tecnología CAD también se utiliza en la industria textil y de la confección. En el pasado, el diseño de patrones, la coordinación de patrones, la transformación de colores, la separación de colores de patrones, los bocetos y la combinación de colores de los textiles y prendas de vestir de mi país se realizaban manualmente, lo cual era lento e ineficiente. En la actualidad, los requisitos del mercado internacional para textiles y prendas de vestir son lotes pequeños, múltiples colores, alta calidad y entrega rápida, lo que hace que los productos textiles de China no sean competitivos en el mercado internacional. La adopción de la tecnología CAD ha acelerado enormemente el ritmo de entrada de las empresas textiles y de prendas de vestir chinas al mercado internacional.
Hoy en día, la tecnología CAD ha entrado en la vida diaria de las personas y ha desempeñado un papel muy importante en el cine, la animación, la publicidad, el entretenimiento y otros campos. La tecnología CAD se utiliza en el rodaje de películas desde hace más de diez años. Las compañías cinematográficas de Hollywood en los Estados Unidos utilizan principalmente tecnología CAD para construir escenas y pueden usar la realidad virtual para diseñar escenas que no se pueden completar manualmente. Esto no solo puede ahorrar una gran cantidad de mano de obra y recursos materiales y reducir el costo de filmación de la película, sino que también puede crear un ambiente extraño e inimaginable para la audiencia y obtener enormes ingresos de taquilla. Por ejemplo, las películas estadounidenses de ciencia ficción como "Jurassic Park", "Star Wars" y "ET", así como "Toy Story", producida íntegramente mediante animación tridimensional por ordenador, han logrado un gran éxito. El éxito de taquilla mundial "Titanic" utilizó una gran cantidad de animaciones tridimensionales y utilizó computadoras para simular todo el proceso del viaje y naufragio del Teck. Además, la tecnología de modelado por computadora se utiliza plenamente en la producción de animación y publicidad y es esencialmente una tecnología de realidad virtual. La tecnología de realidad virtual también se utiliza para juegos de entretenimiento y itinerancia en tiempo real en varios simuladores y escenarios.
En los últimos diez años, con el avance de la ingeniería CIMS y la ingeniería de aplicaciones CAD, la aplicación de tecnología de diseño asistido por computadora se ha vuelto cada vez más común en nuestro país. Cada vez más unidades de diseño y empresas la utilizan. esta tecnología para mejorar la eficiencia del diseño, la calidad del producto y las condiciones de trabajo. En la actualidad, hay docenas de software CAD importados del extranjero en nuestro país. Algunas instituciones de investigación científica, universidades y empresas de software nacionales también han desarrollado su propio software CAD y lo han comercializado. La aplicación de la tecnología CAD en China está en auge.
3. Historia del desarrollo de CAD
El desarrollo de la tecnología CAD ha pasado por cuatro etapas.
(1) Etapa de formación
En 1950, el Instituto de Tecnología de Massachusetts en los Estados Unidos desarrolló una terminal de visualización gráfica utilizando un tubo de rayos catódicos (CRT), realizando visualización de pantalla gráfica, La historia de las computadoras solo puede procesar datos de caracteres y, en base a esto, nació una nueva disciplina: los gráficos por computadora.
(2) Etapa de desarrollo
El lápiz óptico apareció a finales de los años 50 y comenzó la historia de la pintura interactiva.
A principios de la década de 1960, aparecieron una tras otra tecnologías de dibujo interactivo, como el menú de pantalla, la operación de teclas de función, el posicionamiento del lápiz óptico y la modificación dinámica de gráficos. En 1962, el estadounidense Ivan Sutherland desarrolló el primer sistema de gráficos interactivo: Sketchpad. Desde entonces, han surgido una gran cantidad de sistemas de software CAD comerciales. Sin embargo, debido al elevado precio de los monitores, los sistemas CAD son difíciles de popularizar. No fue hasta finales de la década de 1960 que se produjo un gran avance en la tecnología de visualización, el precio de los monitores cayó significativamente, el rendimiento de los costos de los sistemas CAD mejoró significativamente y los usuarios de CAD comenzaron a crecer a una tasa anual del 30%.
Con el desarrollo de la tecnología de visualización, los gráficos por ordenador también han logrado grandes avances.
A lo largo de la década de 1970, los sistemas CAD basados en dibujos bidimensionales y gráficos tridimensionales de estructura alámbrica se generalizaron.
(3) Etapa de madurez
El primer sistema experimental de Modelado de Sólidos nació en 1973, y la primera generación de software de modelado de sólidos se lanzó al mercado en 1978. En las décadas de 1980 y 1990, la tecnología de modelado de sólidos se convirtió en la corriente principal del desarrollo de la tecnología CAD y maduró. Aparecieron varios sistemas de software CAD con modelado de sólidos tridimensionales como núcleo. El desarrollo y la aplicación de la tecnología de modelado de sólidos han ampliado enormemente los campos de aplicación de la tecnología CAD.
(4) Etapa de integración
La gente se ha dado cuenta de que CAD tiene un papel muy importante en la promoción del proceso de diseño y el proceso de fabricación. Con la demanda de automatización del diseño y la fabricación, ha surgido la integración. Sistemas CAD Es inevitable. En la década de 1990, casi todos los sistemas CAD habían logrado la integración del sistema a través de módulos de soporte adquiridos o desarrollados por ellos mismos.
IV. Los principales software CAD actuales
La tecnología CAD ha penetrado en todos los rincones de la vida diaria de las personas desde el campo inicial del diseño industrial, desde la maquinaria, la electrónica, la aviación, el aeroespacial, el correo. y telecomunicaciones, artillería, textiles, construcción, transporte marítimo, geología, minería, arte, vestimenta, atención médica, enseñanza, turismo, gestión, etc. Se puede decir que existen innumerables paquetes, y los diversos software comerciales y profesionales desarrollados en base a tecnología CAD han superado los 654,38 millones. Los siguientes son los principales software CAD actualmente en el mercado:
(1) AutoCAD y MDT
El sistema AutoCAD es un software de dibujo interactivo desarrollado para microcomputadoras por la empresa estadounidense Autodesk. Es básicamente un software de dibujo de ingeniería bidimensional con potentes funciones de dibujo, edición, dibujo de líneas y patrones de sección, dimensionamiento y funciones de desarrollo secundario fáciles de usar, así como algunas funciones de dibujo y modelado tridimensionales. Actualmente es el software CAD más utilizado en el mundo. MDT (Mechanical Desktop) es un software CAD/CAM para microcomputadoras basado en modelado de sólidos con características paramétricas y modelado de superficies lanzado por Autodesk en la industria mecánica.
(2) Profesional/Ingeniero
El sistema Pro/Engineer es un producto de American Parametric Technology Corporation (PTC para abreviar). Tan pronto como salió (1988), fue bien recibido por los usuarios por su diseño paramétrico avanzado y su modelado sólido basado en el diseño basado en características. Posteriormente, las principales empresas de CAD/CAM también lanzaron módulos de modelado paramétrico basados en restricciones. Además, Pro/Engineer se desarrolló en la estación de trabajo desde el principio, lo que hizo que el sistema fuera independiente del hardware y fácil de trasplantar. La interfaz de usuario del sistema es simple, el concepto es claro y se ajusta a las ideas y hábitos de diseño de los ingenieros. Todo el sistema Pro/Engineer se basa en una base de datos unificada y tiene un modelo completo y unificado que puede integrar todo el proceso de diseño a producción. Tiene más de 20 módulos para que los usuarios elijan. Por las razones anteriores, Pro/Engineer se ha convertido en el sistema más atractivo en el campo del diseño mecánico 3D en los últimos años, y sus ventas y base de usuarios aún se están desarrollando a la velocidad más rápida.
(3)I-DEASMasterSeries5
La serie I-Deamaster es una nueva generación de software de automatización de diseño mecánico lanzado por la estadounidense SDRC (Structural Dynamics Research Corporation) desde 1993. También es el producto estrella de SDRC en el campo CAD/CAE/CAM y es conocido por su alta integración, potentes funciones y facilidad de aprendizaje y uso. El I-Deamaster Serie 5 se exhibió por primera vez en los Estados Unidos el 20 de junio de este año. Su mayor avance es la introducción de la tecnología VGX, que mejora enormemente la intuición y confiabilidad de las operaciones interactivas. Además, esta versión también mejora el diseño de piezas complejas, el modelado avanzado de superficies, el modelado de elementos finitos y el análisis de durabilidad. Recientemente, SDRC también ha concentrado sus ventajas para fortalecer el desarrollo de funciones de mecanizado CNC.
(4)CATIA
El sistema CATIA es un producto desarrollado por el departamento de ingeniería de la empresa aeronáutica francesa Dassault Systems. El sistema está desarrollado sobre la base del sistema CADAM (desarrollado originalmente por Lockheed Corporation de Estados Unidos y luego fusionado con IBM Corporation de Estados Unidos). El programa fuente del sistema CADAM original se compra en CAD y el programa fuente del famoso sistema APT se compra en proceso. Después de varios años de arduo trabajo, se formó un sistema comercial.
El sistema CATIA ahora se ha convertido en un sistema CAD/CAE/CAM integrado con una interfaz de usuario unificada, gestión de datos e interfaces de aplicaciones y bases de datos compatibles, y tiene más de 20 módulos de precios independientes.
(5) Euclid
El software Euclidian es un producto del Departamento de Información de la empresa francesa MATRA. Fue desarrollado por el Centro Nacional Francés de Investigación Científica para el Concorde, un avión de pasajeros supersónico desarrollado conjuntamente por Gran Bretaña y Francia. El software tiene una base de datos distribuida unificada orientada a objetos que no requiere ninguna conversión de datos entre sólidos tridimensionales, superficies complejas, gráficos bidimensionales y modelos de análisis de elementos finitos. Debido a que los datos están referenciados entre sí, en lugar de simplemente copiarse, cuando el usuario modifica una parte del diseño, otros datos relacionados se actualizan.
(6) Unigraphics
UG se originó a partir de los productos de la empresa estadounidense McDonnell Douglas (MD) y se fusionó con la sucursal EDS de la empresa estadounidense General Motors en junio de 1991. Hoy en día, EDS es la empresa de servicios de tecnología de la información (TI) más grande del mundo y UG es desarrollada por su filial independiente Unigraphics Solutions. UG es un sistema auxiliar de ingeniería mecánica que integra CAD, CAE y CAM. Es adecuado para el diseño, análisis y fabricación de vehículos aeroespaciales, automóviles, maquinaria en general y moldes.
(7)SolidWorks
SolidWorks es un sistema integrado de escritorio CAD/CAE/CAM/PDM basado en Windows. Fue desarrollado por la empresa estadounidense SolidWorks el 11 de junio de 1995. El precio es sólo para la estación de trabajo CAD. Una cuarta parte del sistema. El software adopta un método de diseño de arriba hacia abajo y puede simular dinámicamente el proceso de ensamblaje. Utiliza modelado sólido basado en características y afirma ser 100% diseño paramétrico y 100% modificable. Tiene interfaces en chino e inglés para elegir su estructura de árbol de funciones avanzadas, lo que hace que la operación sea más sencilla e intuitiva.
5. Tendencia de desarrollo de CAD
Con el desarrollo de la tecnología de hardware informático, especialmente el rápido desarrollo de los equipos de procesamiento de gráficos, la tecnología de diseño/fabricación asistida por computadora (CAD/CAM) ha aumentado. crecido a una velocidad de desarrollo alarmante. Algunos expertos comentaron: "Si la tecnología electrónica se considera una revolución en la industria, entonces CAD/CAM es otra revolución en la industria. Es una manifestación importante de la enorme promoción de las computadoras en la civilización humana en la industria, y las perspectivas son ilimitadas". Centrándose en las empresas Con la mejora de las capacidades de diseño innovador y la popularización de los entornos informáticos de red, la dirección de desarrollo de la tecnología CAD se centra principalmente en los cuatro aspectos de estandarización, apertura, integración e inteligencia.
1. Estandarización
Además de la implementación gradual de los estándares ISO y los estándares de la industria en el software de soporte CAD, también se han vuelto necesarios piezas estándar orientadas a aplicaciones (bibliotecas de piezas) y métodos estandarizados. contenidos en el sistema CAD, y desarrollarse hacia la aplicación del diseño de ingeniería racional. Mirando hacia atrás en la historia, la formulación de estándares internacionales para CAD y gráficos por computadora siempre ha estado por detrás de los estándares industriales en el mercado. Los productos CAD se actualizan con frecuencia. Quien tenga el concepto técnico líder, quien tenga el mejor rendimiento, quien tenga la mayor cantidad de usuarios y quien domine el mercado será el estándar de facto de la industria. El desarrollo de la tecnología CAD no es un comportamiento puramente académico. Avanza constantemente en la feroz competencia del mercado inherente a los productos de alta tecnología y es interminable. En la actualidad, las normas se dividen en dos categorías: una son las normas públicas, que provienen principalmente de unidades de normalización nacionales o internacionales, y la otra son las normas del mercado, o normas industriales, que son privadas; El primero se centra en la apertura de normas y la adopción de tecnologías avanzadas, mientras que el segundo está orientado al mercado y se centra en consideraciones de eficacia y beneficios económicos. Esto último puede conducir fácilmente a monopolios y guerras de normas innecesarias. Muchos expertos en normalización han reconocido los problemas existentes resumiendo décadas de experiencia en el trabajo de normalización en este campo y han presentado opiniones relevantes sobre la reforma del trabajo de normalización tradicional.
2. Abierto
Actualmente, los sistemas CAD se basan ampliamente en los sistemas operativos abiertos Windows 95/98/NT y las plataformas UNIX, y también existen productos CAD en la plataforma Java LINUX. . Además, el sistema CAD proporciona a los usuarios finales un entorno de desarrollo secundario. Incluso dicho entorno puede desarrollar su propio código fuente del núcleo, lo que permite a los usuarios personalizar sus propios sistemas CAD.
3. Integración
La integración de la tecnología CAD se refleja en tres niveles: Primero, la función CAD amplia CAD/CAE/CAPP/CAM/CAQ/PDM/ERP a través de varias integraciones. El formulario se convierte en una solución integrada para las empresas y promueve el proceso de informatización empresarial. En la actualidad, la integración de capacidades de diseño innovadoras (CAD) y capacidades modernas de gestión empresarial (ERP, PDM) se ha convertido en el foco de la informatización empresarial. En segundo lugar, los algoritmos e incluso los módulos o sistemas funcionales que se pueden utilizar en la tecnología CAD se convierten en chips especiales para mejorar la eficiencia del sistema CAD. En tercer lugar, CAD realiza la integración de sistemas heterogéneos entre empresas basados en entornos informáticos de red; El diseño virtual emergente, la fabricación virtual y las empresas virtuales son aplicaciones de este nivel de integración.
Vuélvete inteligente
El diseño es un campo muy inteligente de las actividades creativas humanas, y el CAD inteligente es la dirección inevitable del desarrollo del CAD. El CAD inteligente no es solo una simple combinación de tecnología inteligente existente y tecnología CAD, sino un estudio en profundidad de los patrones de pensamiento de diseño humano y su expresión y simulación utilizando tecnología de la información. Esto no sólo producirá un sistema CAD eficiente, sino que también proporcionará nuevas teorías y métodos para la inteligencia artificial. Esta tendencia de desarrollo de CAD tendrá un profundo impacto en el desarrollo de la ciencia de la información.
Puntos críticos de I+D de la tecnología CAD intransitiva
1. Diseño conceptual asistido por ordenador
Según estadísticas relevantes, el 70% de los costes del producto se encuentran en la etapa de diseño del producto. decidido. Al mismo tiempo, una vez determinado el diseño conceptual, también se determina entre el 60% y el 70% del diseño del producto. En particular, no importa cuán bueno sea el diseño detallado, es difícil compensar las fallas en la etapa de diseño conceptual. Además, la innovación del producto y su competitividad se determinan básicamente durante la etapa de diseño conceptual. Por lo tanto, el diseño conceptual es una etapa muy importante en el proceso de diseño y se ha convertido en la cima de la competencia corporativa. Por ello, el diseño conceptual asistido por ordenador está recibiendo cada vez más atención. Por otro lado, en el proceso de diseño conceptual, diversos conocimientos sobre los requisitos y restricciones del diseño suelen ser imprecisos, aproximados o desconocidos, lo que significa una alta complejidad y trae grandes dificultades a la tecnología CAD. El proceso de diseño conceptual es principalmente un proceso de evaluación y toma de decisiones, que involucra factores como la función, acción, estructura, etc. del producto, que juega un papel decisivo en el desempeño de costos, la confiabilidad y la seguridad del producto. Precisamente porque hay muchos factores y objetivos a considerar. Por tanto, el proceso de evaluación y toma de decisiones es muy complejo y difícil. En la actualidad, los métodos de diseño conceptual asistido por computadora se pueden dividir en dos categorías: generación automática de planos y generación interactiva de planos. Por supuesto, estos dos métodos se pueden combinar en las aplicaciones.
En la actualidad, la solución de generación automática de (1) utiliza principalmente tecnología de inteligencia artificial. Para que las computadoras apoyen eficazmente las actividades de diseño conceptual, es necesario abordar dos cuestiones principales. Es decir, problemas de modelado y problemas de razonamiento: a. El primero es modelar o expresar las relaciones complejas entre las funciones, acciones y estructuras del producto. Por ejemplo, la válvula de vapor de una caldera está diseñada para evitar que la caldera explote. Su función es abrirse automáticamente cuando se detecta una determinada diferencia de presión. Su estructura es la disposición de los componentes realmente utilizados y sus relaciones de conexión, y los resultados del modelado proporcionan razonamiento. b. El problema del razonamiento es en realidad generar y seleccionar soluciones apropiadas.
El problema del modelado tiene que ver principalmente con la representación del modelado, y hasta ahora se han propuesto varias representaciones. Como lenguaje, modelo geométrico, gráficos, objetos, modelo de conocimiento y método de imagen, etc. La representación del lenguaje es un método de descripción formal que puede garantizar que las computadoras puedan razonar de manera efectiva, lo que se denomina representación orientada a la máquina. La representación de imágenes es una representación altamente visual (es decir, un modelo de pensamiento visual) que se centra en proporcionar un entorno de modelado que ayuda a los diseñadores a innovar. Se llama representación orientada a los humanos. Las otras representaciones enumeradas anteriormente se encuentran en un punto intermedio.
El punto clave del problema de razonamiento es el proceso de transformación, es decir, mapear las necesidades del usuario con algunas estructuras reales que implementan un conjunto determinado de requisitos. La dificultad radica en generar y seleccionar un método de mapeo apropiado. Por ejemplo, la adquisición de conocimientos es un problema importante en el campo de la inteligencia artificial. Para resolver este problema, se puede utilizar tecnología de minería de datos para obtener automáticamente conocimiento de dominio de interés de las bibliotecas de diseño existentes.
(2) Generación de soluciones a través de tecnología interactiva Debido a la complejidad del diseño conceptual, es muy difícil generar automáticamente una solución adecuada. La tecnología interactiva es un medio importante antes de que madure la generación y comparación automática de soluciones. En la etapa de diseño conceptual, podemos hacer pleno uso de la tecnología multimedia, como la tecnología de búsqueda de información eficaz, para encontrar una gran cantidad de ejemplos de diseño útiles en Internet.
Otro ejemplo es el estudio de la tecnología de diseño conceptual colaborativo para permitir que los miembros del grupo participen fácilmente en el diseño conceptual y hagan contribuciones positivas.
2. Diseño colaborativo asistido por ordenador
El trabajo de diseño es un trabajo típico en equipo. Los miembros del grupo tienen tanto división del trabajo como cooperación. Por lo tanto, el trabajo grupal consta de dos partes: una es trabajo individual, es decir, los miembros del grupo tienen que completar sus respectivas tareas, la otra es trabajo colaborativo, porque el trabajo grupal no se puede dividir en trabajo individual independiente y existen relaciones interrelacionadas entre sí; pregunta de los miembros del grupo. Generalmente llamados problemas de interfaz, es probable que ocurran contradicciones y conflictos en las interfaces. Si no se descubre y resuelve a tiempo, provocará retrabajos y pérdidas. Los sistemas CAD tradicionales solo admiten tareas específicas que deben completarse después de la división del trabajo. En cuanto al problema de interfaz entre miembros, la computadora no puede soportarlo, por lo que se basa principalmente en entrevistas o algunas herramientas de comunicación para discutirlo y resolverlo. Sin embargo, estos métodos son difíciles de negociar y discutir de manera oportuna y adecuada. Por lo tanto, un gran problema de interfaz de tarea de diseño seguramente saldrá mal, que también es la razón principal por la que el trabajo de diseño se revisará constantemente.
3. Almacenamiento, gestión y recuperación de información masiva
Cada vez se procesa más información mediante sistemas CAD, y es información multimedia. Aunque la capacidad del disco está creciendo rápidamente, todavía está lejos de satisfacer el rápido crecimiento de las necesidades de información. El almacenamiento, la gestión y la rápida recuperación de información masiva se han convertido en temas de preocupación en todo el mundo. Además de depender del hardware para resolver problemas, DBMS es una tecnología importante. La práctica ha demostrado que el sistema tradicional de gestión de bases de datos relacionales EDBMS ya no puede cumplir con los requisitos, y el uso de un modelo que combine sistemas relacionales y orientados a objetos puede ser una solución transitoria.
4. Investigación sobre métodos de diseño y temas relacionados.
El diseño es una actividad grupal compleja e intensiva en conocimientos. Para mejorar la eficiencia, debemos seguir métodos de diseño correctos. Aunque la metodología de diseño se ha estudiado durante más de medio siglo, el método de diseño orientado a CAD es relativamente nuevo y se denomina método de proceso de diseño formal. No sólo nos permite saber que el diseño es un proceso, sino que también proporciona una base para desarrollar herramientas CAD. Por lo tanto, comprender e identificar diferentes aspectos del proceso de diseño (es decir, diferentes actividades de diseño) es clave para desarrollar una nueva generación de sistemas CAD.
5. Apoyar la innovación en el diseño
La innovación es el alma del diseño de producto. Cómo utilizar las computadoras para apoyar la innovación es un tema nuevo. En la actualidad, solo podemos proporcionar un método inspirador, como almacenar una gran cantidad de materiales de diseño multimedia para facilitar a los diseñadores realizar consultas a través de Internet, lo que puede conducir a diseños innovadores inesperados. Otro ejemplo es el uso de herramientas de CSCW para inspirarse mutuamente a través de debates directos, generar nuevas ideas de diseño y promover diseños innovadores.
6. Interfaz de usuario inteligente y humanizada
La interfaz de usuario del sistema CAD es el medio y la interfaz de diálogo para el intercambio de información entre humanos y computadoras, y también es una parte importante del Sistema de software CAD. La tecnología de interacción multicanal natural, eficiente y centrada en el usuario, así como la computación ubicua, son un objetivo a largo plazo y un foco de investigación actual en la interacción entre humanos y computadoras. Adopte métodos de diseño de software CAD centrados en el usuario para el desarrollo de productos y la evaluación de ingeniería real para garantizar el desarrollo saludable de la tecnología de software CAD y la industria del software CAD. Se han realizado innovaciones para mejorar la interfaz del software, simplificar los pasos de operación y reducir la dificultad de operación.
7. Tecnología de modelado
Lograr un método de modelado independiente del historial, es decir, la forma del modelo del producto ya no depende del orden de creación de las características, lo que hace que el modelo sea tridimensional. Sistema CAD más fácil de operar y usar. Es totalmente compatible con el diseño conceptual y el diseño detallado; el sistema de modelado geométrico puede crear cualquier forma geométrica, puede expresar mejor la información técnica y de gestión de producción completa del producto y admite el sistema de modelado de características del ciclo de vida completo del producto, lo que facilita el diseño del producto. trabaja a un nivel superior. Sienta las bases para el desarrollo de una nueva generación de sistema integrado CIMS basado en un modelo de información de producto unificado: tiene capacidades integrales para modelado híbrido de segmentos de línea, superficies y sólidos y soportes de dimensionamiento tridimensional; Funciones de modelado tridimensionales basadas en píxeles para resolver problemas de ensamblaje de productos grandes y complejos.
8. Disfrute de los datos del producto * * *
Solución: los usuarios de algunos sistemas CAD convencionales pueden abrir modelos de otros sistemas CAD y compartir e intercambiar datos gráficos en diferentes sistemas CAD, de modo que pueden comunicarse entre sí, lograr * * * e intentar evitar problemas como distorsión gráfica, pérdida de características e información restrictiva que puedan ocurrir durante el proceso de interacción. "Estándar de intercambio de datos de modelos de productos". . STEP" se utilizará para resolver los problemas anteriores con la ayuda de estándares de gráficos CAD tridimensionales.
Por ejemplo, el método de combinar las funciones de Surfacer con UG y Pro/E es procesar puntos y líneas en operaciones específicas para obtener curvas de control básicas y luego usar UG y Pro/E para introducir los datos de la línea de control para el modelado de superficies. Entre ellos, los módulos de aplicación Pro/E incluyen principalmente Icemsurf, Pro/Designer (CDRS), etc., y los módulos UG incluyen principalmente módulos UG/Modeling y UG/Surface. Estos módulos de diseño se utilizan comúnmente para el diseño CAD general. Cabe señalar que no es necesario seleccionar todos los puntos durante el proceso de diseño. Por lo tanto, al determinar la curva de control del datum, es necesario averiguar qué puntos o líneas están disponibles y qué puntos o líneas son algunas características detalladas que deben usarse en diseños futuros en lugar de reflejarse en el diseño general. De hecho, algunas características, como cilindros, salientes, etc., se generan midiendo el modelo sólido y combinándolo con datos escaneados una vez determinado el contorno general. Al mismo tiempo, intente seleccionar algunos puntos o líneas con buena calidad de escaneo para el ajuste.
Siete. Conclusión
El desarrollo de la tecnología CAD se desarrolla junto con las necesidades de las aplicaciones prácticas. Con la aplicación generalizada de la tecnología CAD, constantemente surgen nuevas demandas. En el futuro, los puntos calientes de la tecnología CAD se desarrollarán aún más hacia la integración y la inteligencia, por lo que desempeñará un papel cada vez más importante en diversos campos, como la planificación y el diseño arquitectónico, el diseño mecánico, etc.
Materiales de referencia:
[1] Ye Xiuzi et al. Temas de investigación y direcciones de desarrollo de la tecnología CAD desde una perspectiva industrial [J]. 2003 (10): 137 ~ 140.
[2]Dong Shihai. Progresos y desafíos de la interacción persona-computadora [J]. Revista de gráficos y diseño asistido por computadora 2004 (1): 1 ~ 11.
Xu Dao. Tecnología de escaneo digital y procesamiento CNC para modelado de moldes. Tecnología de fabricación y máquinas herramienta. 1996.(9).
Xu Zhiqin et al. Tecnología de ingeniería inversa tridimensional. Beijing: Prensa de metrología de China. 2002.(4).
[5]Hu Wei. Ingeniería inversa y sus aplicaciones. Maquinaria Shandong 2005(1).
[6] Zhao Gexiao. Investigación sobre la aplicación de la tecnología de perfilado en el diseño y fabricación de moldes. Industria del molde. 2001.(2).