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我们挑选CAD软件的原则 注:这片文章对CAD学习的人员来讲很有借鉴意义,为了减少引起广告的嫌疑,我对其中的部分内容进行了编辑,但内容还是原汁原味的。
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8 I! s; @/ \, B: d5 P9 I$ M“以为学会CAD软件是就业的万灵丹”的概念误区2 T! C% G, U( n( Z
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5 U/ ?* U4 i6 B# P6 X. P* L大家一定会发现很多工作室所出版的书都是一套一套的,很少只出单本。这是因为计算机辅助设计绘图(CAD)的技术,是一种深层专业的技术,无法仅以一本来完全陈述。它包含专业惯例、制图规范、机械制造,以及仿真分析等层面的技术,是一门复杂的综合技术,但却以一个界面看起来简单的CAD软件来实现它的图面生产。5 I. H% B. z' m8 w
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就是因为CAD软件带上图形,简单的操作能让操作者很快的得到成就感和兴趣,所以会带动很多人学习,但也因为如此,让外行者以为机械专业就是这样,机械本科的学子们则误以为它是未来到职场上的一个主要技能。
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问题就在这里!很多读者,不论是本科或是转业者,都误以为学好CAD软件就可以顺利就业,而忽略了机械本身的专业学科。也就是说,多数人误会了老板用人的主要因素!事实上,老板会因为一个人有比较好的学历、经验和专业技能而优先考虑用这个人,CAD很强或许也是因素之一,但是绝不会放在考虑要件的最前面;除非您只是要应征制图员。而制图员并不算是高薪的工作,除非您可以经过它再往上到设计师,但是只要牵涉到“设计”这个层级,熟练的CAD操作就不是主要的考虑因素之一。在造型设计和模具设计专业中,有很多高薪、年龄较高的设计师不一定会用(或很熟练)CAD软件,就是这个缘故。. A! p1 k( L7 C7 h1 n) g
/ a& I0 r* u& g4 Y8 s! f/ |那为什么还要学习CAD软件呢?问题出在我们所生的时代里,在这个专业里混的人大家多少都会用。就好像我们大家都会吃饭,吃饭也是必要的,可是就没有人说:我很会吃饭是很了不起的才能,有时可能还会被戏谑的称为“饭桶”呢!
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/ c* M" @3 e- K7 |对机械专业来说,会用CAD软件这样的工具,代表您的设计会比较有效率,就像您用计算器来做算术一样,但是应用的结果是否正确有效,还是得靠个人的专业技术和知识判断,这才是我们的价值,可以用来和老板谈价钱的部分。8 E7 L0 E& {7 a8 U
; k3 V# I: j6 J/ A* ^0 J0 T4 _要学习哪些有用的CAD软件/ Z6 _; i \9 }2 z3 f7 u
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/ F- S& _$ i& o8 n' t. Y好!现在我们继续来谈要学哪些CAD才足够!?对出版社来说,只要有市场的软件,能出版就出版,如果市场反应不好,大不了以后就不出这类软件的书了。但是对写书的我们来说,为了出版一套书,我们所投入的精力和研究时间都是很巨大的,我们禁不起市场反应不好。因此,本工作室一直以谨慎出书为座右铭!, V+ v1 ]2 r9 a( f
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换句话说,为了让我们的书能符合市场上的需要,我们必须出版符合当前企业所使用的主流软件。本工作室将时下的CAD软件分为以下三级:
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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,所以我们宣告放弃再去教它,以免浪费了学子们的宝贵时间。3 U B- @7 p$ @* B, J
这级的软件有:SolidWorks、SolidEdge、Inventor等,而以历史最老,Third Party厂商最多的SolidWorks为代表。SolidWorks和稍后我们要提到的Catia,都是法国达梭(Dassault)公司旗下子公司的产品。而SolidWorks是Dassault System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2D CAD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Third Party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!
# d* t% K. Q$ [( r8 A" K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,她是法国达梭航空公司(Dassault Aviation)的产品,因为它可是咱们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。1 k2 H# f1 x! h% |7 b
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您必须要了解:如果您辛苦的学了一门软件,但是到社会上工作时却没人在用,那对您而言就是浪费的!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,虽然会不会用该软件不一定是您是否可以获得该分工作的主要因素,但是先在学校阶段学会企业中的常见CAD软件,对您还是有帮助的。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。因此,我们就要保证各位读者或孩子们读了我们的书以后,对他(她)们后续的工作是有帮助的。
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因此,下面则是我们对所选软件的见解和分析:0 I" A5 \ y" Y, ^! s) _& d/ C
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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。) _& Z5 A) W- S6 q
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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,他们需要开始建立立体几何的概念。SolidWorks的优点就是操作命令简单易学,让我们这些写书的人,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很适合在专科或技术学院阶段学习它。, R% p- |! @5 [# @
而在建筑专业部分,我们则提出SketchUP这个知名的3D草图软件来搭配AutoCAD。该软件已被Google买下,连AutoCAD新的3D功能都是模仿它来设计,足见该软件的潜力和前景。所以,本工作室已经开始逐步介绍它给大家认识,未来还会规划发展出建筑设计和室内设计方面的主题丛书。
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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角。 \8 B/ Q" H. U
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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ADAMS或ANSYS这类的独立软件。
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我们先来谈Pro/ENGINEER吧!Pro/ENGINEER的优势在于造型设计,而造型设计是工业设计的上游。所以,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。不过,这一、二年来,Catia经销商的推广动作已经稍有积极,未来本工作室是否要写Catia方面的丛书,就要看他们这几年的推广成果了。
2 P1 `3 R6 R! L6 [) j 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,很多大陆读者要求我们写UG的书,本工作室原本也要顺从民意开始规划,但是当我们按惯例去查UG公司在美国的股价时,却发现他们有经营不善的问题,于是就不敢投入。没想到,去年UG就真的就被德国西门子自动化暨驱动系统事业部收购。说实在话,这对已经使用UG的企业来说,这是会一个很麻烦的事,因为就我们对企业合并或收购行为的了解,竞争对手不会放过任何机会,UG的研发小组的高手们在某种程度上,多少一定会有所折损(挖角)。因此,对UG的投入来说,本工作室还要观察其后续版本的内容。如果仍能保持其一贯的水平,我们将针对UG中具有优势的模块,开发出后续的相关书籍。
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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。
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. T6 O! p% T. F5 J至于我们没有谈到的CAD软件,或者说是本工作室没有写到的软件,您可以将打算学习那些软件时间用到专业技术的养成吧!* O: o3 d6 P- v
( B1 n) w* y, B4 O. i( J6 F: S, l三级CAD软件和采用企业的关系% {0 y0 f6 F5 F1 d, Y! }" G
! G- Z M/ Y( F9 q; k现在,您一定会问: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?在评论前,我们要先作以下声明:0 c, H6 G( I2 D3 q1 R' ?$ x9 h5 y# d8 @$ U
- 通常企业不会采用单一的CAD软件,而在此我们讨论的是和建模有关的CAD软件。有些像是CAE(计算机辅助分析)、抄数等专业所用的软件,它们也和CAD软件有关;有些性质是相同(如Geomagic或Imageware等抄数),有些则是可以衔接的(如ADAMS或ANSYS等CAE软件),但是可以搭配一起使用。
- 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:
n 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。: q, A6 D0 ^. H7 P; T9 e* m4 A
n 企业所处的产业上、下游都在用什么软件,是否要大家一致。这牵涉到图檔交换或转换所需要的时间和人力成本支出。
% {" E& o. z4 Y9 W. b9 d7 xn 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损失。
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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。
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/ r* x3 p2 M8 D- b0 p0 a% @ 好!我们就以下表来说明CAD软件和采用企业(机械业)性质的关系:6 y) Z/ t! j, p/ W6 _7 F# O% C
3 m" b" O& Z, B5 V% M8 WCAD软件层级 | 采用企业性质 | 低阶0 o1 }( y! G4 |: W6 f
| 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!
1 X2 h2 B% f. ~ | 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。7 Y6 X3 P* |$ a
| 高阶0 ?, i6 _2 U/ b, ?- Z. P/ O
| 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。当然,让我们的读者有能力往这个职场走,是我们期望的。. j3 f4 F5 p: ~, E
9 w. s9 h, e* k p5 t. H8 s4 @! z注意:所谓“工业设计的标准流程”就是:造型设计→机构设计→结构分析→模具设计→一般制造或NC加工制造。! c: }9 R r) i) ^& W2 J, w( R9 y
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您要注意的是:这仅是我们提供给您参考的全局性一般观点。有些时候,由于所处区域的发展不一定均衡,以及所用的软件不一定都用合法的,或其它复杂因素,而会有不同的看法和情况。" w6 I& {- F- p+ ]8 I
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结语:CAD系统的变革0 y/ C4 F5 T! P4 y8 e
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。
. l+ N7 v* w: |/ r因此,无论是Autodesk以一亿九千七百万美金买下Alias;或是西门子并入UG;或是Google购入SketchUp等并购案,都已经不再令人感到惊讶,因为在CAD的发展历史过程,这样的并购已经发生过太多次了。
# F. v; K( U% ]' \然而,对于Google首度购买CAD公司,直接涉入以Google Earth为基础的GIS领域,也迫使Autodesk将手上的MapGuide转为“开放原始资源”(Open Source)作为因应。事实上,迫使Autodesk将当红的GIS集成环境释出的另外一个重要因素,应该是结合AJAX与各种网际技术(PHP,Python,Perl,Ruby,Java与C#)的MapServer开放原始资源环境,持续不断破坏MapGuide的商用市场所致。
3 _+ Z( {0 h; x4 G1 d虽然上述的Catia、Pro/E、UG、Alias,被定义为工业设计软件(MCAD),而SketchUP则是属于广用型的3D模型建构系统;它们与我们所关心的MCAD环境可能有一些差异,但是就协同设计的角度而言,这些工具所代表的基本技术都是相同的。换句话说,操作者利用AJAX在网络上检视2D或3D地图数据所涉及到的技术,与MCAD使用者浏览2D或3D机械设计图面是相同的,只是目前各家对于市场的考虑,不愿意支持共同的标准格式而已。因此,这导致Adobe也不得不在以PDF/Flash统一网络2D静态/动态文件的格式之后,也必须再上层楼,试图以Acrobat 3D统一全球信息网上的3D虚拟现实文件格式。* I1 o" u/ |( E% S' M& Q$ ]/ c
最后,接下来与CAD系统有关的发展与变革,可能仍然脱离不了“并购”与“开放原始资源”(Open Source)两种手段。& E& K, K2 n9 z( N$ [1 e$ q
在“并购”方面,比较令人关注的,可能是Autodesk未来将会有机会买下哪一套高阶MCAD?是Pro/E?还是哪一家?我们还无法猜测,但2008年最新的消息:“PTC参数科技与Autodesk欧特克共同宣布技术交换协议,促使双方客户及制造业厂商可因而获得更多选择。”+ X/ G1 ^, f" v/ z% {
至于开放原始资源方面,则是任何一套中、低阶MCAD软体都有可能。
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