CAD——制造业信息化的缩影

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1、CAD制造业信息化的缩影发表时间：2009-11-23 e-works 汪伟 来源：e-works关键字：CAD制造业信息化缩影CAD历史CAD发展CAD内核信息化应用调查我要找茬在线投稿加入收藏发表评论好文推荐打印文本CAD技术从诞生到现在，已经发展了近50年。CAD可以说是制造业信息化发展的一个缩影。50多年过 去，CAD的不断进步，企业也在不停的发展。CAD的发展历史是什么？未来都有哪些发展方向，这么多 的CAD，企业将如何选择？ e-works将带您走进CAD的世界，对这些问题逐一进行探究。编者按：很多人也许并不知道，CAD技术从诞生到现在，已经发展了近50年。无论是欧美 还是中国，不

2、少企业的信息化，就是从CAD开始起步的；很多企业的高层管理者，就是从 CAD上看到了信息化在企业当中的巨大价值，才决心在企业信息化上投入大量的人力物力。 CAD可以说是制造业信息化发展的一个缩影。50多年过去，CAD的不断进步，企业也在 不停的发展。CAD的发展历史是什么？未来都有哪些发展方向，这么多的CAD，企业将如 何选择？ e-works将带您走进CAD的世界，对这些问题逐一进行探究。1回顾篇1.1从计算机图形学到二维CAD谈到CAD（Computer Aided Design计算机辅助设计）的发展历史，就不得不谈谈计算 机的发展。1946 年:ENIAC（Electronic Nume

3、rical Integrator And Computer诞生，这是第 一台真正意义上的数字电子计算机。ENIAC的研制工作开始于1943年，完成于1946年， 负责人是John W.Mauchly和J.Presper Eckert，这个大家伙重30吨，用了 18000个电 子管，功率25千瓦，主要用于计算弹道和氢弹的研制。图1.这样的场景能勾起很多退休工程师的回忆自从有了计算机，工程技术人员就希望计算机除了进行“加减乘除或与非”的运算外，还能 够进行图形的表达和处理。由于当时的技术限制，一直到60年代初，计算机都只能进行被 动图形处理。上世纪60年代初，计算机图形学成为了一门专门的学科并日渐

4、成熟，同时交互技术、分 层存储符号的数据结构等新思想不断提出，为CAD的应用和发展提供了理论基础。此时， 美国开始出现专门的CAD设备。这个时候的CAD，更多的是作为绘图板的替代品出现， CAD的概念还处于计算机辅助“绘图Computer Aided Drawing(or Drafting)的阶段，还远远 没有达到“辅助设计”的阶段。图2.世界上第一台人机交互图形设备旧M2250上世纪70年代，美国applicon公司第一个推出完整的CAD系统。出现了面向中小企业 的cad / cam商品化系统。70年代末，美国cad工作站安装数量超过12000台，使用人数 超过2. 5万。图3. appli

5、con在屏幕上显示的部分图形到了上世纪80年代，随着个人计算机的迅速普及的同时，CAD技术也得到了快速发展， 1982年划时代的Autocad诞生，到1985年已经售出10万套。CAD开始进入到了普及阶 段，在80年代中后期，我国少数企业也开始逐步应用CAD。但是由于此时计算机价格昂贵， 企业少数几台计算机一般都只作为特殊计算使用，因此CAD在我国尚未普及，更多的是一 些民间爱好者。上世纪90年代，随着windows系列操作系统的日渐成熟以及计算机的价格下降，CAD 开始走下神坛。1991年国务委员宋健提出“甩掉图版”的口号正式拉开了我国CAD普及应用 的序幕。由于windows 95/98

6、/ NT操作系统与工作站加Unix操作系统环境下构成了 CAD 系统的主流工作平台，因此现在的CAD技术和系统都具有良好的开放性，图形接口、图形 功能日趋标准化。在群雄逐鹿、万马奔腾的90年代，Autocad以其良好的稳定性，优异的开放性和符合 windows规范的图形接口开始迅速占领市场。1996年Autocad售出第150万套，成为世界 二维CAD领域的当之无愧的“无冕之王”。以至于如今很多人提到CAD，指的就是Autocade 1998年,Autodesk推出了划时代的Autocad R14版本，该版本是第一个完全符合Windows 98的CAD软件。它的诞生，事实上确立了各个windo

7、ws平台的CAD软件的界面标准以及 格式标准。今天我们能够见到的大部分二维CAD软件的界面、按钮样式等大部分都源自于 Autocad R14。这个版本至今依然有非常多的Autocad用户在使用。AutaCAO . prpesj阔 Fite E由 Yiaw Insert Fgimal: Tools Dim# OimBnsbn.&如传 旦吐Kl口回回割京底|刈翅叫耕g|E倒 七险|制 到 制圈*|用旦网| ?|污硬G 小口（L3d刁 |USuriww图4.很多人是从Autocad R14开始的工程师生涯但是当时我国的知识产权保护制度尚不完善，大多数企业的Autocad都是盗版。Autocad 的盗

8、版问题虽然客观上使得该产品成为中国企业装机量最高的CAD产品，并且帮助很多中 国企业第一次认识到计算机绘图的巨大魅力，但是也为今天中国制造企业频繁面对盗版侵权 诉讼埋下祸根。此时，随着政策的推动，一大批国产CAD软件厂商开始崭露头角。国产CAD厂商从一 开始就分成了 2大阵营：以高华CAD、华正电子图板、大恒CAD、开目CAD为代表的完 全自主知识产权的CAD和以天河CAD、XTCAD、InteCAD为代表的以Autocad为平台的 增值开发CAD。这里需要特别提到的是华正电子图版和开目CAD。华正电子图版即CAXA电子图版的前 身，目前已经成为国内机械行业装机量最大的国产CAD；开目CAD则

9、是完全以中国工程师 的使用习惯出发，从画法几何的角度全新诠释了 CAD的内涵。这两个CAD可以看成是那 个时代中国自主产权CAD奋斗的缩影。图5.华正和开目是当时自主版权CAD的两面旗帜由于Autocad垄断了中国机械CAD市场90%以上的市场份额，因此自主知识产权的CAD 产品都面临一个难以逾越的“鸿沟”，就是与DWG格式的兼容问题。因为无法保存成DWG 图纸，读取AutoCAD文件有数据丢失，与AutoCAD用户图纸交流存在障碍，使得国产CAD 失去了大量客户。至今，虽然自主知识产权的CAD为此做了大量的努力，但是碍于 Autodesk的知识产权保护政策，自主知识产权的CAD依然只能兼容较

10、低版本的DWG文件 格式，而不能兼容最新版本的DWG格式，这使得完全自主版权CAD饱受诟病。进入到21世纪，随着中国加入世贸组织，中国制造企业对外联系日益频繁，同时中国为 了履行对全世界有关知识产权保护的承诺，从政府这个层面开始加大软件正版化的管理力 度。越来越多的企业开始逐步将盗版的AutoCAD软件正版化。此时，以中望、浩辰为代表的“新一代”自主知识产权的CAD开始跃上舞台。这种以 IntelliCAD为内核的二维CAD，在帮助企业解决版权困扰的同时，宣称能够完全兼容DWG 格式。在他们之后，又有包括开目尧创、炜衡在内的众多国产CAD选择在IntelliCAD平台 上开发自主产权的CAD软

11、件。目前，基于IntelliCAD内核的自主产权CAD已经成为一股 可以跟Autocad 一较高下的巨大力量。其实IntelliCAD并不是什么“新产品”，只是一直生活在Autocad的阴影下，命运多舛。 早在1994年，美国的Softdesk公司开始开发出一套CAD软件：Phoenix，它号称和 AutoCAD有99%兼容。到了 1996年，Autodesk公司并购了 Softdesk公司，但是由于美 国反垄断法的限制，必须出售Phoenix后才能合并。不得已，Softdesk将Phoenix以670 万美元的价格卖给VISIO公司。1998年，VISIO公司发布IntelliCAD98现在

12、意义上的 IntelliCAD诞生了。但是IntelliCAD似乎天生就是“克夫命”，在“嫁”给VISIO不到2年，VISIO 又被收购了。1999年，Microsoft收购Visio,但收购不包括IntelliCAD (另一种说法是收购 后 Microsoft 又售出了 IntelliCAD)。此时AutoCAD凭借R14版本的巨大成功将包括IntelliCAD在内的所有竞争对手远远甩 在脑后。离开Visio后的IntelliCAD决定寻求一种新的商业模式。于是IntelliCAD Technology Consortium (ITC)组织诞生了，ITC采用半公开程序代码方式，任何对Inte

13、lliCAD有兴趣的 公司，都可以花钱取得程序代码经修改后，公开发售。但是所有修改都必须对ITC公开， 而且发售时必须带上IntelliCAD的标记。目前最新的IntelliCAD版本，宣称支持DWG 2008。IntelliCAD为人诟病最多的是本身的BUG很多，中望和浩辰都对IntelliCAD进行过非常 大量的修改，据称累计修改BUG超过4000个。因此基于IntelliCAD平台的产品稳定性依 赖于开发者的技术水平和投入。以IntelliCAD为核心的自主版权CAD的异军突起，使得目前中国二维CAD市场呈现 Autocad、完全自主知识产权CAD和IntelliCAD为核心的自主版权C

14、AD三足鼎立的局面。图6.中国制造业CAD市场呈现三足鼎立的局面1.2三维CAD的“核战争事实上，从CAD的发展历史来看，CAD起初并不分为“二维”、“三维”。在上世纪5060 年代，计算机图形学的发展突飞猛进，二维绘图和曲面线条造型已经取得巨大的成就并形成 了公认的标准，于是科学家将视角转向实体造型技术。1968年，日本冲野教郎(Norio Okino)教授第一个将实体概念引入三维几何造型并主 持研发了 TIPS系统。二维CAD和三维CAD从此开始“分道扬镰”。时间进入到上世纪70年代，世界各个工业强国的飞机和汽车工业的蓬勃发展。此间飞机 及汽车制造中遇到了大量的自由曲面问题，当时只能采用多

15、截面视图、特征纬线的方式来近 似表达所设计的自由曲面。由于三视图方法表达的不完整性，经常发生设计完成后，制作出 来的样品与设计者所想象的有很大差异甚至完全不同的情况。设计者对自己设计的曲面形状 能否满足要求也无法保证，所以还经常按比例制作油泥模型，作为设计评审或方案比较的依 据。既慢且繁的制作过程大大拖延产了产品的研发时间，要求更新设计手段的呼声越来越高。1972年美国罗切斯特(Rochester)大学沃尔克(H.B.Voelcker)教授开始研制PADL 系统。1979年起沃尔克进一步联合美国工业界力量，在国家科学基金委的支持下开发了PADL-2.0系统，于1982年推出试用版。当时美国的U

16、nigraphics(简称UGS,现在SIEMENSPLM Software 的前身)，Calma, Auto-trol, AutoCAD12 版都使用 PADL2 作为自己 CAD/CAM商品系统的实体造型模块。当时正处于冷战时期，三维CAD技术作为一种有效提升一个国家工业能力尤其是航空航 天等国防工业能力的技术被严密保护起来。只有少数军工企业才有条件研制和使用该项技 术。例如：由美国洛克希德(Lochheed)公司支持研发了 CADAM系统；美国通用电气(GE) 公司开发了 CALMA系统；美国波音(Boeing)公司支持开发了 CV系统；美国国家航空及宇 航局(NASA)支持开发了 I-

17、DEAS系统；美国麦道(MD)公司开发了 UG系统；法国达索 (Dassault)公司开发了 CATIA系统.于此同时，一些较强的汽车企业也开始利用商品化的三维CAD技术，摸索开发自己的曲 面造型软件。例如德国大众汽车公司开发了 SURF系统；美国福特汽车公司开发了 PDGS 系统；法国雷诺汽车公司开发了 EUCLID系统.严格来说，这个时候的三维CAD只是为了满足解决复杂曲面造型的需求而设计，并没有 达到真正意义上的“实体”。于此同时，CAM和CAE技术也在蓬勃发展。美国的SDRC公司在当时星球大战计划的 背景下，由美国国家航空及宇航局支持及合作，开发出了许多专用分析模块，用以减轻庞大 的太

18、空试验费用。但是在进行CAE分析时，遇到的最大困难就是曲面模型技术只能表达形 体的表面信息，难以准确表达零件的其它特性，如质量、重心、惯性矩等。于是在1979年， SDRC公司发布了世界上第一个完全基于实体造型技术的大型CAD/CAE软件I-DEAS， SDRC也因引导了三维CAD的实体革命而声名鹊起。但是由于当时的计算机硬件条件以及 实体算法的限制，三维实体模型的发展并没有延续，SDRC也没有就此“大定天下”，在20 多年后，无奈的被EDS收购。除了硬件条件的限制，很多企业不愿意使用三维实体造型的另外一个重要原因就是，在 不同的算法下实体造型的体素拼合的可靠性并不完全一致。以至于当时三维CA

19、D软件在出 售时，合同都要注明：“凡是因使用此软件而引起质量事故损失，本公司概不承担法律责任”。1973年，三维CAD领域的传奇人物Ian Braid从剑桥大学毕业，他同他的导师Charles Lang、同窗Alan Grayer合作，聘请荷兰人Peter Veenman作市场策划，于1974年创办 了 Shape Data公司，用Fortran语言开发出第一代实体造型商品系统Romulus，并从1978 年起推向市场。从此，影响至今的Parasolid内核诞生。1981 年 Evans & Sutherland 公司收购了 Shape Data。1986 年在 Ian Braid 的支持下着

20、 手开发美国版权的第二代实体造型Parasolid系统，1988年前后，UG买下了 Parasolid， 并用它取代之前PADL2。经过二十多年的应用磨合，Parasolid已成为当前CAD系统中性 能最稳定的通用几何开发平台之一。一直到现在，很多美国的CAD领域的专家学者都认为， Parasolid是美国为全世界CAD领域发展做出的最重要的贡献。1986年美国的Spatial Technology公司开始从事新一代CAD通用支撑平台的开发，他 们很快与Ian Braid达成合作意向，以波音公司于19801985年开发的CAD系统TIGER 为基础，与1989年12月推出了 ACIS1.0版，

21、这就是现在为我们所熟知的ACIS内核。ACIS 就是 Ian Braid 的同窗 Alan Grayer，导师 Charles Lang，以及 Ian Braid 本人加上 Solid 的 字首。1993年6月Autodesk与Spatial公司签约，采用ACIS作为三维机械设计系统MDT 的开发平台，从此成为ACIS的最大用户。2000年7月5日法国达索系统公司签约以2,150万美元现金收购了 ACIS内核。这意味 着世界范围内装机量最大的三维CAD软件之一一CATIA也将采用ACIS内核。目前，采用 Parasolid 内核的，主要是 SIEMENS PLM Software旗下的 NX、

22、Solidedge 和达索旗下的Solidworks。采用ACIS主要是Autodesk旗下的MDT、Inventer和达索旗下 的CATIA。采用这两种内核的三维CAD软件占到世界三维CAD软件市场份额90%以上。 三维CAD的核心算法（又称内核）从群雄割据的混乱状态，变成了 Parasolid和ACIS两 强相争。图7. Parasolid和ACIS之间的“核”战争细心的读者可能会发现，上述这些三维CAD产品中缺少了一个如雷贯耳的三维CAD产 品的名字 Pro/Engineer。下面让我们来介绍一下Pro/Engineer以及它的“母亲” 美国 参数技术公司（Parametric Tech

23、nology Corp，简称PTC）公司的诞生历史。1974年，时年37岁的苏联人Samuel Geisberg来到美国，并进入到为波音提供三维技 术的CV公司工作。当时的CV公司，是三维曲面线框造型的领导厂商，如日中天。它的强 大和傲慢不仅使得当时第一个全三维实体造型CAD软件I-DEAS无法得到普及推广，还使 得一群类似Samuel Geisberg的数学天才的智慧和才能无处施展。Samuel Geisberg提出了一直沿用至今的新的实体造型方法：基于特征、全尺寸约束、 全数据相关、尺寸驱动设计修改。但是他的设想并没有被CV公司采纳。1985年，在风险 投资商的支持下，他率领自己的研究小组

24、离开CV公司，成立了参数技术公司一PTC就 此诞生。2年后，PTC推出了他们的全参数化的三维造型软件Pro/Engineer。全参数化三维建模思想以及Pro/Engineer改变了过去实体造型软件没有尺寸参数驱动的 历史，更加符合设计人员的构思习惯。一推出即引起了全世界的广泛关注。20多年过去，如今的三维CAD软件无不采用了基于特征、全尺寸约束、全数据相关、尺寸驱动设计的建 模思想。如今，它已经发展成为年收入10几亿美元的PLM领域领导厂商。1997年11月，PTC用2.62亿美元并购了它的“母亲”一CV公司，合并了 CV的产品 数据管理系统Optegra和CAD/CAM系统CADDS5的广大

25、用户市场。CV公司最终为自己 的傲慢付出了代价。LOTS 年jL电矗项SWJJ5& WM it靖力舛公如果说，I-DEAS发起了三维CAD的实体革命，那么Pro/Engineer则发起了三维CAD 的特征参数革命。14过 5 韵用 I心迎购同出如如纣|血勃应娜J/CMWf Sdlidtartd FwUA&m心* 内尊5IEMEN5 .一,nTSSTirrFSiCMift 下的ETl治用f；为邛Uni ?扣旧玉：，再力左 Anodxfc於国拌*只单成琲na制剑FEE陆中茕ii4ii . auicfjtn牛为市了帝&户 在星时 时汕$Elu0出策】曲用转 七就衅村件于同 年适*15巾毓项也心HI4

26、1硕虹谭检第PiMmi 1网认&司L 拌捕曲rmw.tarfUF球伽况Autodesk图8. CAD领域领导厂商的发展轨迹2发展篇1999 年，Dassault Systemes 推出 了全新的 CATIA V5, V5 一改 CATIA V4 只能在 UNIX 平台上运行的历史，完全基于Windows平台开发。至此，高端三维CAD（CATIA、Pro/E、 NX）全部进入了 Windows时代，同时也引发了三维CAD更为激烈的竞争。时间一进入21世纪，三维CAD领域就扔下了一颗重磅炸弹，EDS收购了 SDRC并将 其与UGS合并重组。而新的UGS （现更名为SIEMENS PLM Softw

27、are）设定了明确的路 线图，就是要将SDRC的I-DEAS和UG的优点集成起来，打造一个新的三维CAD软件 NX！可能很多人都不知道，UG 一直到最后一个大版本UG18在绘制草图的时候都还没有导 航功能，而到了 NX时代，从NX1开始就有了强大的导航功能，这就是融合I-DEAS的结 果。当然，NX系列与UG18相比，改进不止这一点点，事实上，一直到现在，NX都没有 完全消化I-DEAS的优秀设计思想。而PTC也在2002年发布了 Pro/Engineer的最新版本windfire （野火）。野火系列 的Pro/E与之前的版本相比，最显著的改进是在界面上。对Pro/E的发展历史比较了解的人 可

28、能都清楚，在Windfire诞生之前的Pro/E，所有的操作都是通过级进式的菜单实现的，而 Windfire为它的忠实拥护者提供了图标按钮。不过有爱好者使用后认为，级进式的操作菜单 对熟悉Pro/E的用户而言，效率更高，因此，直到现在，Pro/Engineer Windfire都还保留了 一部分级进式的操作菜单。而随着技术的不断成熟，用户数量的增多，各种三维CAD软件的价格也在不断下降，客 观上也推动了三维CAD的迅速普及，并由此引发了“二维CAD是否将被淘汰”的争论。而事实上，二维CAD因为沟通更为方便，生产加工现场自动化程度并不是很高，对平面 图纸也有现实需要，因此二维CAD退出历史舞台可

29、能不是一时半会的事情。在这种情况下，各个CAD厂商都有一定的应对举措。以Autodesk为代表的二维CAD厂商，一改过去只关注软件平台发展的作风，开始关注 行业应用。Autodesk收回了所有Autocad增值开发商的授权，自己开始开发各种行业版本， 先后推出了机械版、电气版等。而中望浩辰也开始转战机械行业，联合被Autodesk扫地出 门的增值开发商，开始在IntelliCAD平台上进行行业增值开发。3展望篇3.1发展方向之一：无历史约束建模PTC将三维CAD软件带入了基于基于特征、全尺寸约束、全数据相关、尺寸驱动设计 的时代。但是凡事有利必有弊，用惯了二维CAD的人，在开始学习三维CAD的

30、时候都会 遇到一个很大的阻碍：建模。建模事实上包含两个方面的内容：首先，用户必须熟悉所使用的三维CAD都有哪些特征功能，这些特征功能又可以实现什 么样的建模功能。熟悉了这些以后，再用各种各样的特征去搭建用户想要的模型。一般一个 零件建模，会用到少则几十，多则上万的特征，为了管理这些特征，方便进行回溯，大多数 三维CAD都有这样的一颗“特征树”。Is-11-I1曲&国i-s(25)1t:* GJ序KisuwoizfiI、3ilM2HRCAjLKT(lfflB JEgtt妁I11ffl!i铮 房浴DcTfigP的i-EjgEXWJMD 伊iA 卜S崎性SWKHHri审尊瘗冲34图9. NX中的特征

31、树光有特征还不够，还必须计算建模所需要的参数，比如拉伸拉多少，开孔开多深等。过 去在进行二维设计时，很多工程师在绘图尤其是绘制复杂的曲面时，往往是非常写意”的随 手一勾。而到了三维CAD时代，因为实现了全参数化，那也就意味着所有的图形，都必须 是可以用数学公式和模型表达的，工程师们再也无法写意”的设计了。在不少企业，三维CAD成为束缚工程师们奇思妙想的“至酷”，有的工程师甚至要花1/3 的时间思考应该用什么样的特征和参数来建模才能实现想要达到的效果。于是不少工程师就 希望三维CAD就像一团泥巴，可以自由自在的随意的捏成想要的样子，完全不受到特征和 参数的制约。这个看似矛盾的需求，事实上已经有很

32、多三维CAD厂商在为此努力，他们倡导的理念叫 做history-free modeling，翻译过来就是无历史约束建模。致力于无历史约束建模的三维 CAD 公司大多规模不大，这其中包括 CoCreate，Kubotek USA，SpaceClaim，IronCAD， Think3.细心的读者可能已经发现：2004年IronCAD和CAXA宣布合并重组，同时IronCAD的总裁任CAXA美国的总裁；2007年CoCreate被PTC以2.5亿美金收购；2008年Think3与艾克斯特合资成立北京艾克斯特信息技术有限公司；同样在2008年，PLM领域的“大佬SIEMENS PLM Software

33、发布了基于同步建模技术 的NX6和SolidEdge2008,而这两个产品最大的卖点就是“无历史约束建模”所倡导的：无 论什么时间，什么数据来源，都能正确地编辑模型。SIEMENS PLM Software虽然不是世界上第一个发明“无历史约束建模”的厂商，也不是 第一个将“无历史约束建模”技术商品化的软件厂商，但是无可争议的是，SIEMENS PLM Software是第一个将“无历史约束建模”技术完全融入自己的产品并在全世界推广的软件厂 商。图10.要实现右图中的效果，过去要修改特征，而现在只需要拖动模型即可与SIEMENS PLM Software相比，Dassault Systemes和

34、PTC虽然没有大张旗鼓的宣 传他们的CATIA和Pro/Engineer应用了无历史约束建模技术，但是事实上在其最新的版本 中，或多或少都能见到该技术的身影，比如CATIA V6和Pro/Engineer Windfire 5.0都支持 对任意来源的模型进行编辑、粘贴以及与原模型进行布尔运算等功能。可以说，“无历史约束建模技术”已经从“暗流涌动”成为了历史必然。3.2发展方向之二：软件越来越“绿色”如今人们越来越重视产品对环境的影响，世界各国也出台了各种环保法规提高市场的准 入门槛，从企业股东到消费者，每个人都在不断提高对产品的环保意识。面对各种苛刻的环 保法规，制造企业必须从设计环节就进行应

35、对，于是几大三维CAD厂商开始着手在“绿色” 设计上为客户提供解决方案。比较典型的是Dassault Systemes旗下的Solidworks公司。2008 年 Solidworks 和 LCA（Life Cycle Assessment 生命周期评价）厂商 Gabi Software 展开代号为“Sage”的研究合作，旨在将生命周期评价软件Gabi和Solidworks进行完美的融 合。Gabi Software的前身是德国斯图加特大学IKP研究所，该研究所为Gabi组织了一个 全球性的环境评估组织 PE Internationale通过分布在世界各国的专家，Gabi可以量化 材料、工艺、

36、产品和基础结构的环境性能，包含100,000多种影响模式。它能从温室气体、 能源、最显著的环境影响、生命周期成本和社会影响等多个不同角度评估可持续性。2009年9月10日，SolidWorks发布了 Sage项目的研究成果SolidWorks2010，在 这个版本中，Solidworks添加了一个环境评估模块Sustainability，Sustainability可以根据 碳排放、空气酸化、水体富营养化和总能耗四个因素度量产品在整个生命周期中对环境造成 的影响。针对上述每个因素，通过仪表板的形式显示出当前值、与原始设计的基线比较和贡 献百分比。图11. SolidWorks2010中的环境评

37、估模块由于Solidworks 2010与其同门师兄CATIA V6采用的是相同的内核，我们有理由相信， 未来Sustainability模块很可能会成为Dassault Systemes旗下两大三维CAD软件的“标配”。与Dassault Systemes相比，三维CAD领域的另外两大豪门在应对“绿色”挑战上，就非 常具有戏剧性。Synapsis Technology是一家为制造业提供物质、材料、零部件和产品级环保法规合规 性管理解决方案EMARS的公司。PTC公司在2008年12月将其收入囊中，并于2009年 6 发布了集成 EMARS 的 Windchill 9而 SIEMENS PLM

38、 Software 则丝毫没有避讳 Synapsis Technology 与 PTC 的关系，与 之展开合作，并于2009年推出了融合部分EMARS功能的Teamcenter 8。在“绿色”面前，PTC和SIEMENS PLM Software这对竞争对手达成一致，颇有联手与大 洋彼岸的Dassault Systemes分庭抗礼的味道。3.3发展方向之三：“机”“电”越来越亲密随着时代的进步，我们会发现身边的产品，纯机械”或者纯“电子”的产品越来越少，即便 是如手机这样归类为电子产品的产品，也有机械的部分。而过去，分别用于机械设计的三维 CAD软件和用于电子电路设计的ECAD软件分别是两个不

39、同的门类，之间的信息沟通非常 不便，这也大大影响了机电混合产品的设计效率和质量，于是几大CAD厂商又纷纷开始探 求机电一体化设计之路。2005年，PTC收购了 ECAD领域的OHIO Design Automation并将其用于共享PCB设 计数据的工具InterComm变成了其PLM解决方案的一部分。在随后推出的Pro/ENGINEER Wildfire 4.0的版本中，增加了 ECAD Collaboration模块，从而使Pro/E具备了一定的电路 设计能力。图 12. Pro/ENGINEER Wildfire 4.0 中的 ECAD 模块2008年4月SolidWorks将自己过去的

40、金牌合作伙伴Priware Limited收入囊中并将其 ECAD转换工具CircuitWorks作为插件植入SolidWorks2008SP4之后的版本当中，有了这 个插件，SolidWorks的用户就可以讲其他ECAD设计的电路板图形信息导入到SolidWorks 模型当中，验证电路板与机械部分的适应性。图 13. SolidWorks 中的 ECAD 模块由于EDA领域的专业性和特殊性都非常强，因此客观来说，在一款CAD软件中想要同 时完美的实现机械和电子设计，是非常困难的。但是PTC和SolidWorks在这方面进行了 有益的尝试，解决了一些工程设计当中的实际问题，随着时代的进步，我们有理由相信，机 电一体化设计会是未来CAD的一个重要发展方向