工业软件导论 教案 第二章 研发设计类工业软件

第二章研发设计类工业软件

同学们，大家好。本章节我们一起来学习研发设计类工业软件。我们本章的教学目标是

了解研发设计类软件的定义、组成、功能和应用，掌握研发设计类软件的基本操作。知识目

标是通过明确理解研发设计类软件的概念、技术和系统，了解设计、仿真、制造和数据管理

这一过程。通过本章学习，期待同学们能达成以下能力：学会应用研发设计类软件，掌握

研发设计类软件的操作步骤。此外，通过本章学习后对研发设计类软件有立体的认知，对比

国外的研发设计类软件，增强国内软件发展的紧迫感和自我货任感。

2.1应用场景介绍

下面我们来了解工业软件的应用场景。

研发设计类工业软件是基于物理和数学等基础学科的原理，与有关专业关联性强的工业

软件，是工业软件的核心一研发设计类工业软件以CAx(CAD/CAE/CAM)为代表，贯穿从

研发设计到产品制造的整个流程。研发设计类工业软件处于工业制造的上游，对工业制造智

能化意义重大，可以帮助企业在产品设计阶段从源头控制和降低生产成本，提高生产效率和

工业制造的智能化水平，对工业制造的影响举足轻重。

2.1.1CAx一体化应用

在产品实际的生产过程当中，俯瞰整个产品生命周期,在生产阶段一般可分为初步设计、

详细设计、生产准备和生产制造等阶段。

所以，在初步设计和详细设计的流程当中，设计师一般会首先利用CAD软件初步建模，

紧接着，利用CAE软件对产品的强度、动力学等性能进行数值模拟，根据模拟数值结果通

过CAD不断修改几何模型，最终来得出符合需求的最优化产品.

而当我们来到生产准备和生产制造环节，工程师通过CAD设计的产品三维模型、设计

图纸等，这些数据都可以直接为CAM所用，通过工艺设计、NC编程等环节，完成产品的

CAMo

以上，CAD和CAM的集成极大地提高了产品地设计生产效率，主流的CAD/CAM软件

一般都会通过集成CAE来满足仿真需求。

从技术层面，CAD和CAE以及CAM三者的分工很明确。CAD负责模型的造型建模，

而CAE负责物理模型的数值拟合求解。CAM负责将CAD建模转化为数控加工程序来实现

制造。

而从应用层面来说，三者是环环相扣的。CAD建模之后，由CAE读取建模结果，进行

工程分析或仿真模拟,将结果反馈给CAD,往复优化迭代，最终由CAM进行数控编程制造。

结束流程后，生产管控软件和管理运营软件结合起来进行生产作业，由生产控制系统进

行加工制造。

2.1.2PLM/CAX集成应用

在产品中往往会包括大量的机械零件和电子电子元件，所以机械CAD和电气电子CAD

往往会同时被调用。

如图，M-CAD与E-CAD系统通常被同时使用，当集成到PLM当中时，可以采用文件

夹结构对产品中电气、电子部分进行结构化。同样，我们也可以用对象DoMR和文档对电

气布线图和元器件清单等进行管理。与机械零部件一样，电气/电子元器件用PMR加以表示,

将机械和电气/电子元器件包含在同一个产品结构中。

2.1.3产品数据与工艺装备数据的集成

从以上我们不难看出，产品开发与工艺装备设计是相互紧密结合的过程，利用产品生

命周期管理系统，可以将产品数据与工艺装备数据有机地集成在一起。而产品的数据和工艺

装备设计数据之间的联系图，我们由图中可以看出，其中，编号为461394的零件是一个塑

料件，它是某个产品的下属零件，包括3D模型、相应的工程图和样品的检验报告。假定加

工该塑料件461394的注塑工具被定义为一个编号为B.150847的项目对象，并与塑料件

461394之间建立了联系。模具型腔是注塑工具产品结构的一部分，在本例中，模具型腔PMR

的物品编号为B.8364。利用编号为B.8364的文件夹，可将与模具型腔以及电极有关的所有

文档存放在一起。通过塑料件461394的PMR与模具型控文件夹B.8364之间的联系，就构

成产品零件与其模具之间的逻辑联系。PLM集成规范强调松散耦合和开放性，遵循可扩充

和可维护原则。它是系统有机联系的规则，为PLM系统在开发实施过程中集成策略的制订

定义了基本原则。

2.2典型软件及供应商介绍

2.2.1典型工业软件

典型的工业软件具体包括计算机辅助设计、计算机辅助分析、计算机辅助制造、计算机

辅助工艺规划、产品数据管理、产品生命周期管理等类型。从表中我们可以看到国内外典型

研发设计类别的工业软件供应商。

2.2.2国内供应商

下面我们集中介绍几家国内重点供应商。

广州中望龙腾软件股份有限公司是中国CAx(CAD/CAE/CAM)解决方案供应商之一，

拥有二维/三维CAD自主核心技术及CAE仿真技术，致力于为全球用户提供高性价比二

维/三维CAD、CAE及CAM软件产品与服务，目前拥有15个语言版本，在全球90多

个国家和地区建立了合作伙伴，全球正版用户突破90万。

苏州浩辰软件股份有限公司成立于1992年，为全球用户提供CAD设计与云协作方案，

提供二维/三维设计软件及多应用场景的云协作解决方案，应用于工程建设和机械设计领域。

该软件是非开源的国产CAD厂商，产品已覆盖KX)多个国家和地区，全球用户超3000

万。

上海东峻信息科技有限公司是中国首家自主研发商业化电磁/光电仿真软件的高新技术

和双软企业，在电磁波和光电仿真技术方面具有特色，解决了大量欧美软件难以计算电大/

超电大、结构材料和复杂电磁材料的仿真问题，可为国内外提供高质量软件产品和技术服务。

上海思普信息技术有限公司的软件产品包括全生命周期管理系统SIPM/PLM,是中国领

先的企业管理创新信息化平台供应商，致力于管理解决方案、机电软包(结构设计、电子设

计、软件设计、包装设计)多专业协同开发、产品设计和产品工艺一体化管理等。

鼎捷软件股份有限公司1982年成立于中国台湾，产品以ERP和智能制造解决方案为核

心，推进云领域与工业互联网领域的创新应用研发，助力企业变革运营模式，实践数字化转

型。通过上承CAD,下接ERP,企业可以在产品研发、设计、工艺、生产、采购和质量等

各部门间，架设起一个协同的工作平台，建立从设计到生产运营的流程和数据的快速通道，

提高企业整体运作效率。

金蝶国际软件集团有眼公司始创于1993年，主:要推出面向高端市场的EASPLM产品

与解决方案。金蝶PLM通过项目管理、流程管理、数据共享、权限控制、工作流驱动等，

以产品为中心，全面支持与产品相关的各种业务流程，实现企业的产品研发协同，缩短周期，

提高工作效率。

2.2.3国外供应商

达索公司总部位于法国，主要提供PLM产品，包括CeniricPLM,CATIA,SOLIDWORKS,

ENOVIA,DELMIA和SIMULIA。此外还提供PLM分析和EXALEAD软件和3D空间规划

的3DVIA软件。

西门子公司专注于电气化、自动化和数字化领域，是世界上最大的节能技术生产商之一，

是发电、输电和医疗诊断系统的领先供应商。西门子2017年提出数字季生(DigitalTwin)

的解决方案，被制造企业工业4.0的方案所采用。

西门子的PLM解决方案主要包括：NX,Teamcenter,SimcenterTecnomatix,产品及

服务覆盖工业自动化、楼宇科技、驱动技术、能源、医疗等多种领域，遍及全球200多个国

家。

美国参数公司(PTC；致力于为顶尖客户提供服务、收购重要公司并创造业内领先的产

品，帮助用户获得持久的产品和服务优势，其技术解决方案改变了在整个产品生命周期中创

造产品和产品服务的方式，PTCWindchill提供了有关整个产品和服务生命周期中的所有产

品内容和业务过程的完整信息，是产品信息的集中来源，可以将产品数据输送到组织内的利

益相关者。

欧特克(Autodesk)是世界领先的设计软件公司,始建于1982年,Autodesk提供设计

软件、Internet门户服务、无线开发平台及定点应用。AutoCAD软件是该公司出品的一款二

维/三维计算机辅助设计软件，在全球广泛用于机械工程、土木建筑、装饰装潢、电子工业、

服装加工等领域。

BRICSYS该公司成立于2002年，BricsCAD是该公司基于IntelliCAD内核的CAD品

牌，也是二维CAD行业中最具特色的产品。它在基础数据层面与AutoCAD的DWG文件

格式兼容，在基础绘图功能上也与AutoCAD类似，其主要特点在于二维和三维一体化。

GRAEBERT公司1994年开始研发CAD产品FelixCAD,于2010年发布ARES

Commander系列CAD平台。ARES主要用于实现最基本的功能，在界面上接近AutoCAD,

ARES系列产品有两大特点：一是全平台Windows/Mac/Linux支持，二是主打OEM模式，

最出名的两个基于ARES的OEM产品为达索公司的DraftSighl,及Corel公司的CorelCAD。

2.3计算机辅助设计（CAD）

2.3.1CAD基本概念

从定义上来说，计算机辅助设计（ComputerAidedDesign,CAD）指利用计算机及其图

形设备帮助设计人员进行设计工作。在工程和产品设计中，计算机可以帮助设计人员实现计

算、信息存储和制图等项工作。

我们实际在产品设计过程中，通常要用计算机对设计方案进行大量的分析、对比和计算

来决定最终方案。各种设计的图形信息、数字信息或文字信息，都存放在计算机的内存或外

存里，供设计时的快速检索和调用。设计人员通常草图设计开始，将草图变为工作图的繁重

工作可以交给计算机完成，通过计算机可以进行编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图

形设计。

进一步说，CAD是研究综合应用计算机及其有关技术帮助人们进行工程和产品设计的

技术。采用计算机辅助设计已是现代工程设计的迫切需要。工程设计的内容非常广泛，每一

项工程设计任务也有许多不同环节。

计算机辅助设计并非局限于设计的个别阶段或部分地使用计算机，而是将计算机技术有

机地应用到设计的每个阶段和所有环节，尽可能地利用计算机去完成那些复杂性大、劳动强

度高的工作，以及某些单纯靠人难以完成的工作，使设计人员有更多的时间和精力去进行创

造性的工作，整个设计过程逐步形成在计算机协调下的集成系统。因此，CAD技术是现代

工程设计中广泛采用的现代化设计方法和手段。

2.3.2CAD基本技术

从基本技术的维度，我们可以认为CAD主要包括人机交互、图形变换、造型技术三个

方面。

（1）人机交互技术

在计算机辅助设计中，人机交互是必不可少的。在交互式CAD系统中，用户在使用计

算机系统进行设计时，人和机器需要及时地交换信息。

（2）图形变换技术

图形变换的主要功能是把用户坐标系和图形输出设冬的坐标系联系起来；对图形作平移、

旋转、缩放、透视等变换，图形变换通过矩阵运算来实现。

（3）造型技术

造型技术是通过计算机视觉、计算机动画、计算机虚拟现实等手段建立3D实体模型的

关键技术，主要分为曲面造型和实体造型两种方法。从本质上讲，实体造型技术是指把产品

几何模型形状和属性信息存储于计算机内,并通过计算机牛成可视的二维图形c

2.3.3CAD基本功能

笼统来说，CAD包含的基本功能有图形处理与几何造型、几何造型构功能、自彻绘图

与文档编辑、信息存储和传输共享、专家系统和智能决策以及

图形处理与几何造型是CAD的基本功能。图形处理即计算机图形的输入、生成、显示、

修改、输出等操作是CAD最突出的特点和最主要的功能。图形处理功能极大地改变了设计

工作的环境和方式，设计者不但可以用自己最熟悉的方式表达和处理图形，而且可以通过

CAD软件熨现图形交互和图形的输入与输出，方便地进行插入、删除、移动和拼装图形，

对■图形进行旋转、剪裁、缩放、消除隐线等处理。通过图形显示中的彩色、阴影、着色、浓

淡、动画等表现技巧，使计算机图像比图纸更逼真和形象。

几何造型构功能使得原先很难依靠手功能完成的工作如飞机、汽车、车辆等外形设计在

计算机上很方便地实现，且能够准确表达零件的形状、尺寸、色泽、体积、重心、表面信息、

材料信息等。此外，CAD系统还能对图形进行相容性、装配干涉和运动碰撞检查。

工程分析和优化计算是CAD系统不可缺少的基本功能。按照具体设计要求配有各种计

算和分析应用软件，用于应力、位移、动态响应等结构型态的分析计算，CAD中的结构分

析需进行大豉的应力、温度、位移等分析计算。因此，要求CAD系统完成各类分析计算的

算法正确、全面，能处理大量的数据•，还要有较高的计算精度。

对设计对象的动态模拟、运动效果分析、轨迹行程判别可以通过优化过程和图形仿真等

方式输出设计变化与算法收敛等状态，自动进行分析判断或输入必要的控制信息，人机交互

地寻求较好的设计方案。

自动绘图与文档编辑是CAD的重要内容。在许多工程或产品设计中，绘图的工作量都

是相当大的，如在建筑工程设计中约占75%,在机械零部件设计中约占65%。计算机自动绘

图使得设计人员、描图人员从手工绘图中解放出来，提高制图的劳动生产率。同时，计算机

绘图质量高，易修改，便于实现设计图纸的规范化。

文档编辑在绘图中有重要作用，大量的非几何信息如几何尺寸、几何公差、设计基准以

及技术要求和标题栏等通过计算机文档编辑来实现。

信息存储和传输共享是CAD的重要功能。工程设计中的信息量浩大，信息的形式、属

性与关系复杂，计算机辅助设计系统就是建立在对这些工程信息的存储、管理、传递和共享

基础上，利用计算机外存储器容量大的特点和数据库技术，形成工程数据库、图形数据库及

其管理系统，为各个专业设计提供共享数据的用户模式和接口，支持多个用户协调设计，各

自独立而又互不干涉地完成对设计信息的存取、加工、转换，实现设计目标。

在数据库和图形库的支持下，用户的应用软件开发也可以与存储设备、数据结构等无关,

使计算机辅助设计系统具有良好的可扩充性，且能将有关设计数据提供给后续的CAPP和

CAM等系统使用。

专家系统和智能决策也是CAD系统的重要组成部分。专家系统建立在知识库和推理机

制的基础上，能够综合运用某门学科的知识和经验，进行推理、判断、决策，解决人们一般

能力难以解决的问题。

智能决策综合了设计者的知识和经验，在设计的过程中，通过系统本身提供的推理机制

和人机通信模式，利用大容最存储和快速转换的特点，可以适时地提供设计方案和建议，协

助设计者进行有效和创造性的设计工作。

人机交互和概念设计使设计过程变得相对简单。设计者与计算机之间的通讯交互界面，

通过多重菜单驱动、多窗口显示功能、用户自定义菜单和窗口、实时联机帮助、有效的信息

引导等手段达到方便用户操作和提高使用效率的目的。

概念设计则是设计者根据技术要求进行产品的总体设计，创造性地确定产品的性能结构

和外形，可从计算机已有的设计中搜索各种信息，提供给设计者参考，并迅速形成产品的造

型。

2.3.4CAD系统组成

CAD在日常操作中，它所涉及到到系统包括硬件系统和软件系统两大部分。硬件系统

主要由电子计算机及其外围设备组成，它是计算机辅助设计技术的物质基础。CAD软件系

统由系统软件、交互式图形显示软件、应用软件和数据管理软件4类软件组成。它是计算机

辅助设计技术的核心，它决定了系统所具有的功能。硬件和软件的组合形成了计算机辅助设

计系统。因此，了解和掌握计算机辅助设计技术，研究和开发计算机辅助设计系统，必须具

备一定的硬件和软件知识，基本的CAD系统组成如图所示。

而计算机辅助设计系统作为计算机应用系统的一个重要分支，曾经历过三个发展阶段:

许多用户共享一台计算机的阶段；单个用户使用一台计算机的阶段；单个用户共享多台计算

机的阶段。但就总体而言，一个典型的计算机辅助设计系统基本上应由以下几部分硬件组成。

首先是计算机系统。目前CAD所使用的计算机系统主要有工作站和高档微机两种，它

们的主要特征是：都具备很强的图形处理能力，速度较高，使用较大的内外存以适应CAD

应用软件的需求。

计算机的技术指标主要有3个方面：一是运算速度，以CPU的每秒执行指令数目来衡

量，时钟频率是影响速度的主要方面：二是字长，即CPU每执行一条指令可以提取和处理

的数据位数；三是内存容量，内存越大，可容纳和处理的程序和数据量就愈大。

其次是图形输入设备，主要用来将图形信息数字化。键盘和鼠标是计算机系统的标准输

入设备，虽常用来输入图形，但较专用的图形输入设备在输入效率和效果上就相形见细了。

常用的图形输入设备有数字化扫描仪、数码相机等。

图形输出设备主要有显示器、绘图机和打印机。

同时、我们兼顾到在网络环境下，大中小型计算机系统、图形工作站及个人计算机结合

为一体，共享网络上的硬件资源，克服了个人计算机在CAD系统中的功能不足、速度低、

容量小和外围设备少等缺点，使个人CAD系统能更好地发挥作用。因此需要网络设备作为

基础。

好，除了计算机系统涉及到的以上儿个环节之外，或者说，在具备了CAD硬件之后，

软件配置水平便决定了整个CAD系统性能的优劣。硬件是实现CAD各项功能的物质基础，

软件是实现CAD各项功能技术的核心。由于CAD系统功能越来越复杂，故软件成本在整

个CAD系统成本中的比重越来越大。从CAD系统发展趋势来看，软件占据着越来越重要

的地位。

CAD系统的软件一般可按功能分为以下四个层次：

系统软件是直接配合硬件工作，并对其他软件起支撑作用。主要的系统软件有操作系统、

网络系统以及高级语言编译系统等。

交互式图形显示软件用于图形显示的开窗、剪辑、观看，图形的变换、修改，以及相应

的人机交互。

应用软件提供几何造型、特征计算、绘图等功能，以完成面向各专业领域的各种专门设

计。构造应用软件的四个要素是：算法、数据结构、用户界面和数据管理。

数据管理软件用于存储、检索和处埋大量数据，包括文字和图形信息。为此，需要建立

工程数据库系统。它同•股的数据库系统相比有如下特点：数据类型更加多样，设计过程中

实体关系复杂，库中数值和数据结构经常发生变动，设计者的操作主要是一种实时性的交互

处理。

CAD系统的最终效益反映在CAD应用软件水平上，而高水平的CAD应用软件又必须

以高水平的开发环境为基础。

2.3.5CAD应用软件

通过以上学习，我们能了解到，CAD应用软件提供；I何造型、特征计算、绘图等我能，

以完成面向机械、广告、建筑、电气各专业领域的各种专门设计。构造应用软件的四个要素

是：算法、数据结构、用户界面和数据管理。数据管理软件用于存储、检索和处理大量数据，

包括文字和图形信息，

目前主流的应用软件有：

AutoCAD用于二维绘图、详细绘制、设计文档和基本三维设计。现已经成为国际上广

为流行的绘图工具。AutoCAD有着良好的用户界面，它的多文档设计环境，让非计算机专

业人员也能非常快的学会使用。AutoCAD拥有广泛的适应性和良好的兼容性，可以在各种

PC系统和工作站上运行，并支持分辨率由320x200到2048x1024的各种图形显示设备40

多种，以及数字仪和鼠标器30多种，绘图仪和打印机数十种，这就为AutoCAD的普及创造

了条件。

中望CAD兼容普遍使用的AutoCAD,在界面、功能、操作习惯、命令方式、文件格式

上与AuloCAD基木一致，但具有更高的性价比和更贴心的木士化服务，深受用户欢迎，被

广泛应用于通信、建筑、煤炭、水利、水电、电子、机械、模具等设计和制造业领。中望CAD

特点包括：①支持多系统平台；②支持多国家语言；③熟悉的界面、清晰美观易用支持“CAD

经典"、“Ribbon”两种图形化操作界面，易学易用；④支持迁移自定义配置等。

浩辰CAD完美兼容AutoCAD,在界面、功能、操作习惯、命令方式、文件格式、二次

开发接口也与AutoCAD基本一致，根据国内用户需求开发大量使用工具，具有更高的性价

比。此外，浩辰CAD还可以提供针对勘察设计行业和制造业的全面解决方案。2010年，浩

辰获得工信部资金支持，开发三维建筑协同设计软件，2012年推出集建筑、结构、水暖电、

日照、节能等专业软件及协同设计和管理系统于一体的全套解决方案。

UG(Unigraphics)软件是美国麦道飞机公司开发的CAD/CAM一体化软件，可以支持

不同的硬件平台。它由CAD、CAE、仿真、质量保证、开发工具、软件接口、CAM及饭金

加工等部分组成，是高度集成化的CAD/CAM/CAE系统，该软件已广泛应用J二机械、模具、

汽车及航空领域的设计与制造。

SolidWorks软件是世界上第一个基于Windows开发的三维CAD系统，符合CAD技术

的发展潮流和趋势，其软件功能强大，组件繁多.旦易学易用，这使得SolidWorks成为领先

和主流的三维CAD解决方案。SolidWorks能够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错

误以及提高产品质量。

CATIA系统是法国达索(Dassault)飞机公司研发的三维几何造型功能很强的交互式

CAD/CAM软件，它具有统一的用户界面、数据管理以及兼容的数据库和应用程序接口。能

进行工程绘图、数控加工编程、计算分析等，能方便地实现二维元素与三维元素之间的转换，

具有平面或空间机构运动学方面的模拟及分析功能。美国波音7776机就采用该系统进行

设计。

Pro/Engineer自1988年问世以来，该软件不断发展和完善，目前是世界上最为普及的

CAD/CAM/CAE软件之一，基本上成为三维CAD的一个标准平台。Pro/Engineer广泛应用

于电子、机械、模具、工业设计、汽车、航空航天、家电、玩具等行业，是一个全方位的3D

产品开发软件。它集零件设计、产品装配、模具开发、NC加工、锁金件设计、铸造件设计、

造型设计、逆向工程、自动测量、机构模拟、压力分析、产品数据管理等功能于一体物液味找到

引用源・

2.3.6中望CAD设计案例

卜面我们通过一个实际案例来理解CAD的实际工作机理。

需求描述

我们的案例开发是基于以下需求的：

首先，手工制图效率低、误差大，无法快速满足市场要求。

其次，零件、模具、设备等越来越复杂，对设计精度和数据保存的要求增加。

另外，工业设计的标准化、产业化和全球化的趋势日益增强。

23.6.2任务分析

我们首先要建立图层，

进而确定表达方案，开始制图。

做好尺寸标注。

2.3.63任务实施

我们首先要熟悉中望CAD绘图的基本步骤

首先，我们要用中望CAD建立图层，包括图层名称、线宽、颜色、线型，如果没有需

要的线型，单击“加载”按钮，可以先加载你所需要的线型，建立图中需要的所有图层。

其次，我们要确定表达方案，开始画图，选择要画线型的图层，一般是先画中心线，确

定基准，然后依次画完不同线型的图形，必要时用修剪等的按钮来完成图形。

另外我们要做好尺寸标注，包括基本尺寸及基本公差，形位公差，粗糙度，剖面符号。

接下来，我们来看轴承座三视图绘制实例

首先，我们建立图层，设置线型、线宽和颜色

在“图层特性管理器”对话框中点击鼠标右键，选举“新建图层”，可以创建一个名称

为“图层1”的新图层，且该图层与当前图层的状态、颜色、线性、线宽等设置相同，根据

需求更改图层名称，设置所需线型、线宽、颜色等。新建多个图层如图所示。

接下来，选择''虚线”图层，用直线指令做出水平与垂直的辅助线，确定基准。选择“粗

实线”图层，选择如图2-6所示绘图命令栏中“直线”、“圆”等绘图命令进行图形绘制，根

据图纸要求确定尺寸。

然后依次选择对应图层进行其余图形绘制，绘制过程中，适当选用“阵列”、“对称”

等命令进行绘制，可减少重复操作，节约时间。最终得到对应的三视图如图所示。

我们来继续学习尺寸标注。

首先，创建标注样式

在“标注”工具栏选取“标注样式”命令，打开“标注样式管理器”对话框，选择基础

样式“1SO-25”点击修改，弹出如图所示的“修改标注样式”对话框，依次选择修改箭头、

单位等信息。完成后单击“确定”完成设置。

尺寸标注

操作标注尺寸功能用于水平、垂直、旋转尺寸的标注，如图2-9示。依次对图进行对应

标注，最终得到如图所示标注的轴承座三视图。

2.4计算机辅助制造（CAM）

2.4.1CAM定义

我们要理解，广义的CAM是指利用计算机辅助完成从生产准备到产品制造整个过程的

活动，即直接或间接地把计算机与制造过程和生产设备相联系。用计算机系统进行制造过程

的计划、管理以及对生产设备的控制与操作的运行，处理产品制造过程中所需的数据，控制

和处理物料流动，对产品进行测试和检验等内容。CAM包括计算机数控、计算机辅助工艺

设计、计算机辅助测试、计算机辅助生产计划及仿真编制以及计算机辅助生产管理等部分。

最初狭义的CAM是指从产品设计到加工制造的一切生产准备活动。它包括CAPP、NC

编程、工时定额的计算、生产计划的制订、资源需求计划的制订等。至今，CAM的狭义概

念进一步缩小为NC编程的同义词，如图2-11所示。CAPP已被作为一个专门的子系统，而

工时定额的计算、生产计划的制订、资源需求计划的制订则划分给MRPH/ERP系统来完成.

采用计算机辅助制造零部件，可改善对产品设计和品种多变的适应能力，提高加工速度

和生产自动化水平，缩短加工准备时间，降低生产成本，提高产品质量和批量生产的劳动生

产率。

2.4.2CAM系统组成

CAM系统的组成可以分为硬件和软件两方面：硬件方面有数控机床、加工中心、输送

装置、装卸装置、存储装置、检测装置、计算机等；软件方面有数据库、计算机辅助工艺过

程设计、计算机辅助数控程序编制、计算机辅助工装设计、计算机辅助作业计划编制与调度、

计算机辅助质量控制等。

根据是否使用计算机网络，CAM系统又可分为单机系统和网络系统。单机CAM系统

具备所有CAM的软件与硬件功能，但不能与其他CAM进行信息交换，信息不能共享。网

络CAM系统将具备CAM的软件与硬件功能的各个节点用网络设备和通信线路进行连接,

形成了一个网络化的CAM系统，可实现资源与信息共享。网络结构有星型、环型、总线型

和网络等形式，由于总线型具有兼容性强，开放性和可扩展性良好等特性，因此总线型已成

为主流。

CAM系统的核心是计算机数字控制，简称数控，是将计算机应用于制造生产的过程或

系统。数控除了在机床应用以外，还广泛地用于其它各种设备的控制。如冲压机、火烧或等

离子弧切割、激光束加工、自动绘图仪、焊接机、装配机、检查机、自动编织机、电脑绣花

和服装裁剪等，已成为各个相应行业CAM的基础。

市面上的CAM软件有：中望3D、UGNX、Pro/NC，CATIA、MasterCAM、SurfCAM.

SPACE-FxCAMWORKS.WorkNC、TERIS.HyperMIIL、Powermill.GihhsCAM.

FEATURECAM、topsolid,solidcam、cimatron、vx、esprit、gibbscam、Edgecam等。

2.4.3CAM数控系统及数控编程原理

（1）数控系统

数控系统是机床的控制部分，它根据输入的零件图纸信息、工艺过程和工艺参数，按照

人机交互的方式生成数控加工程序，然后通过电脉冲数，再经伺服驱动系统带动机床部件作

相应的运动。

传统的数控机床（NC）上，零件的加工信息是存储在数控纸带上的，通过光电阅读机

读取数控纸带上的信息，丈现机床的加工控制。

后来发展的计算机数控（CNC）,功能得到很大的提高，可以将一次加工的所有信息一

次性读入计算机内存，从而避免了频繁的启动阅读机。

更先进的CNC机床是计算机集成制造系统的基础设备，可以去掉光电阅读机，直接在

计算机上编程，或者直接接收来自CAPP的信息，实现自动编程。

现代CNC系统常具有的功能包括多坐标轴联动控制、刀具位置补偿、系统故障诊断、

在线编程、加工编程并行作业、加工仿真、刀具管理和监控以及在线检测等。

（2）数控编程原理

所谓数控编程是根据来自CAD的零件几何信息和来自CAPP的零件工艺信息自动或人

工干预下生成数控代码的过程。

常用的数控代码有国际标准化组织ISO和美国电子工业协会EIA两种系统。其中ISO

代码是七位补偶代码，即第8位为补偶位，而EIA代码是六位补奇码，即第5列为补奇位。

补偶和补奇的目的是为了便于检验纸带阅读机的读错信息。

一般的数控程序是由程序字组成，而程序字则是由用英文字母代表的地址码和地址码后

的数字和符号组成。每个程序都代表着一个特殊功能，如G00表示点位控制，G33表示等

螺距螺纹切削，M05表示主轴停转等。一般情况下，一条数控加工指令是若干个程序字组成

的,如NO12GOOG49XO70YO55T21中的N012表示第12条指令,G00表示点位控制，G49

表示刀补准备功能，X070和Y055表示X和Y的坐标值，T21表示刀具编号指令。整个指

令的意义是：快速运动到点（70,55）,一号刀取2号拨盘上刀补值。

数控编程的方式•般有手动编程、数控语言编程、CAM系统编程和自动编程等四种。

手动编程是编程人员按照数控系统规定的加工程序段和指令格式，手动编写出待加.工零

件的数控加工程序。手动编程的主要步骤如下：

首先，根据零件图纸对零件进行工艺分析；

其次，确定加工路线和工艺参数（装夹顺序、表面加工先后顺序、切削参数）；

接下来，我们确定刀具移动轨迹（起点、终点、运动形式）；

然后我们需要计算机未运动所需要数据；

然后是书写零件加工程序单：

最后是纸带穿孔；

手动编程包括了制定工艺规程的内容，目前已很少使用。

数控语言编程往往被称为“自动编程”，这种叫法来源于数控编程语言APTO事实上,

它并不是自动化的编程工具，只是比手工编程前进一步，实现了用“高级编程语言”来编写

数控程序。用数控语言编程就是用专用的语言和符号来描述零件的几何形状和刀具相对零件

运动的轨迹、顺序和其他工艺参数等。由于采用类似于计算机高级语言的数控语言来描述加

工过程，这就大大简化了编程过程，特别是省去了数值计算过程，提高了编程效率。用数控

语言编写的程序称为源程序，计算机接受源程序后，首先进行编译处理，再经过后置处理程

序才能生成控制机床的数控程序。

目前常用的数控编程语言是美国麻省理工学院开发的APT语言。APT语言词汇丰富，

定义的几何类型多，并配有多种后置处理程序，通用性好，获得广泛应用。APT语言的源程

序是由语句组成的，共有四种类型的语句，而语句则由词汇、数值、标识符号等按一定语法

规则组成。

CAM系统编程不需要编程人员编写数控源程序，只需要从CAD数据库中调出零件图

形文件，并显示在屏幕上，采用多级功能菜单作为人机界面。编程过程中，系统还会给出大

量的提示，这种方式操作方便，容易学习，可大大提高编程效率。•般CAM系统编程部分

都包括查询被加工部位图形元素的几何信息，对设计信息进行工艺处理，刀具中心轨迹计算,

定义刀具类型以及定义刀位文件数据等内容。

对于一些功能强大的CAM系统，甚至还包括数据后置处理器，自动生成数控加工源程

序，并进行加工模拟，用来检验数控程序的正确性。自动编程是系统从CAD数据库获取零

件的几何信息，从CAPP数据库获取零件加工过程的工艺信息，然后调用NC源程序生成数

控源程序，再对源程序进行动态仿真，如果正确无误，则将加工指令送到机床进行加工错误味

找到引用源.

O

2.4.4CAM应用领域

目前我们可以看到，CAM已广泛应用于飞机、汽车、机械制造业、家用电器和电子产

品制造业，其应用领域包括：

机械产品的零件加工（切削、冲压、铸造、焊接、测量等）、部件组装、整机装配、验

收、包装入库、自动仓库控制和管理。在金属切削加工中，计算机内预先建立有基本切削条

件方程，根据测量系统测得的参数和机床工作状况，调整进给率、切削力、切削速度、切削

操作顺序和冷却液流量。在保证零件表面粗糙度和加工精度的条件下，使加工效率、刀具磨

损和能源消耗达到最优。

电子产品的元件器件老炼、测试和筛选，元件器件自动插入印制电路板和波峰焊接，装

置板、机箱布线的自动绕接，部件、整件和整机的自动测试。

各种机电产品的成品检验、质量控制，能完成人工方法不能完成的夏杂产品（如飞机发

动机、超大规模集成电路、电子计算机等）的大量测试工作。

2.4.5中望CAM设计案例

下面我们通过一个实际案例来理解CAM的实际工作机理。

需求描述

我们的案例开发是基于以下需求的：

首先，手工制造劳动力成本高，制造的产品及其组件质量低。

其次，生产过程的相关任务需要代替方案，可减少了操作员出错的可能性。

另外，数控程序的创建和优化需要更方便的来进行。

任务分析

首先，我们需要获得CAD模型。

其次，我们要做好加工工艺分析和规划。

接下来是加工参数的设置。

然后是生成刀具路径，

我们同样需要做刀具路径检验。

最后是后处理。

2.4.53任务实施

在本案例中，我们针对中望3D软件的2轴铳削以及钻孔实例进行说明。

首先，我们来看2轴铳削

首先，我们需要准备零件和坯料。在CAD模块中打开一个零件文件，如图所示。在零

件准备好之后，进入CAM模块后就可以添加一个坯料。中望3D提供了两种方式去创建坯

料。方法1：点击Ribbon栏添加坯料按钮，根据几何体尺寸创建规则的坯料。方法2：插入

一个几何体作为坯料。几何体可以来自同一个Z3文件的不同对象，也可以来自外部文件。

另外，对零件进行初步分析和测量很重要，包括零件材料，圆角半径，孔直径，关键特征和

其他参数，这些参数有助于决定刀具或者工序。

接下来，我们要创建刀轨。中望3D提供了多种类型的工序，如螺旋切削工序、Z字型

平行切削工序等。2轴铳削策略刀轨如图。2轴铳削策略用于为整个零件一键创建系列基于

2轴工序的智能规则。这人功能帮助用户在创建2轴刀轨的时候省下很多时间，特别是在简

单的零件和加工精度不高的零件当中。

2轴铳削策略自动检测零件的加工特征，然后基于定义好的规则为它们选择合适的工序。

刀具选型来自刀具库，用户可以使用默认的刀具库或者新建刀具库。

接下来我们来看刀具管理器。用户可以在刀具管理器中定义刀具或者刀具库。

在2轴工序的典型参数处，为工序设置适当的参数是非常重要的，否则计算将无法得到

准确的结果。主要参数包括坐标、速度，进给、刀轨公差、侧面余量、底面余鼠、刀轨间距、

下切类型、下切步距.限制参数：刀具位置、类型、顶部/底部、检查零件所有面。刀轨设置：

切削方向、切削顺序、刀轨样式、允许抬刀、区域内抬刀、刀具补偿、清边方式、清边距离、

转角控制、入刀点。连接和进退刀：进退刀模式、连接类型、进刀垂直安全距离、进刀水平

安全距离、进刀方式、安全距离、进刀到圆弧半径、进刀重叠。

在刀轨仿真模块，中望3D提供两种刀轨仿真的方式。一种是“仿真”，用于检查刀具如

何沿刀具移动。另外一种是“实体仿真”的模拟过程，模拟坯料如何变成零件的过程。

另外，如果刀轨可以接受，下一步该做的就是定义机器和控制器参数。需定义的内容包

括：设备名称、类别、类型、子类、后置处理相、后置处理器配置、XY,YZ,ZX平面弧线

运动、检查多轴联动、多轴联动、精准RAPIDs、#.xxxx、重绕、增量、刀具补偿、偏移寄存

那、NC后缀名、设备定义文件。

接下来是生成NC文件。中望3D有两种方式生成NC文件。第一种，从工序中创建NC

文件。第二种，通过输出创建NC文件

（2）钻孔

1）孔特征

我们可以创建孔特征然后自定义孔特征属性。如图所示。

2）钻孔工序

为大家介绍下钻孔工序概览。

中望3D中提供的钻孔工序包括：中心钻工序、普通钻工序、较孔工序等，图2-16展示

了中望3D中钻孔工序的类型。创建孔策略的步骤和创建2轴铳削策略的步骤一样。后续定

义设备和控制器参数以及NC文件的生成步骤也与2轴削铳一样。

2.5计算机辅助工程（CAE）

2.5.1CAE的概念及作用

CAE指用计算机铺助求解和分析复杂工程和产品的结构力学性能的近似数值分析方法。

这些性能指标包括强度、刚度、稳定性、动力响应、热传导、三维多体接触、弹塑性等。简

而言之，就是利用计算机辅助求解工程上一些分析、计算和优化设计等问题的一种数值方法。

广义上说，计算机辅助工程包括很多，可以包括工程和制造业信息化的所有方面。传统

的CAE主要指用计算机对工程和产品进行性能与安全可靠性分析，对其未来的工作状态和

运行行为进行模拟，及早发现设计缺陷，证实未来工程、产品功能和性能的可用性和可靠性，

这里主要是指CAE软件。

CAE软件可以分为两类，一类称之为专用CAE软件，是针对特定类型的工程或产品所

开发，用于产品性能分析、预测和优化的软件。另一类称之为通用CAE软件，是对多种类

型的工程和产品的物理、力学性能进行分析、模拟、预测、评价和优化，以实现产品技术创

新的软件。CAE软件的主体是有限元分析软件。

有限元方法的基本思想是将结构离散化，用有限个容易分析的单元来表示复杂的对象，

单元之间通过有限个节点相互连接，然后根据变形协调条件综合求解。由于单元的数目是有

限的，节点的数目也是有限的，所以称为有限元法。这种方法灵活性很大，只要改变单元的

数目，就可以使解的精确度改变，得到与真实情况无限接近的解。

基于有限元方法的CAE系统，其核心思想是结构的离散化。根据经验，CAE各阶段所

用的时间为：40%-45%用于模型的建立和数据输入，50%-55%用于分析结果的判读和评定，

而真正的分析计算时间只占5%左右。

采用CAD技术来建立CAE的几何模型和物理模型，完成分析数据的输入，通常称此

过程为CAE的前处理。同样，CAE的结果也需要用CAD技术生成形象的图形输出，如生

成位移图、应力、温度、压力分布的等值线图，表示应力、温度、压力分布的彩色明暗图，

我们称这一过程为CAE的后处理。针对不同的应用，也可用CAE仿真模拟零部件、装置乃

至生产线、工厂运动和运行状态错误味找到引用瓯。

CAE技术对于工程或产品的主要作用如下：

增加设计功能，借助计算机分析计算，确保产品设计的合理性，减少设计成本；

缩短设计和分析的循环周期；

CAE分析起到的“虚拟样机”作用在很大程度上替代了传统设计中资源消耗极大的“物

理样机验证设计”过程，虚拟样机作用能预测产品在整个生命周期内的可靠性；

采用优化设计，找出产品设计最佳方案，降低材料的消耗或成本；

在产品制造或工程施工前预先发现潜在的问题；

模拟各种试验方案，减少试验时间和经费；

进行机械事故分析，查找事故原因。

2.5.2CAE基本模块

应用CAE软件对工程或产品进行性能分析和模拟时，一般要包括前处理、分析和计算、

后处理三个模块：

前处理模块：包括实体建模或模型导入、参数化建模以及单位设置。土要分为构件的布

尔运算，单元自动剖分，节点自动编号与节点参数自动生成，载荷与材料参数直接输入有公

式参数化导入，节点载荷自动生成，有限元模型信息自动生成等内容。

分析和计算模块：针对所涉及的分析和计算问题，主要包括设置模型材料、施加约束、

施加载荷、划分网格等内容。具体有选择有限元单元库、材料库、相关算法库以及静力、动

力、振动、线性与非线性解法库和有限元系统组装模块。将大型通用问题分解成若干个子问

题，由不同的有限元分析子系统完成。有限元分析的子系统一般有线性静力分析子系统、动

力分析子系统、振动模态分析子系统、热分析子系统等。

后处理模块：包括结果查看与后处理、生成算例报告。具体为分析有限元分析结果的数

据是否平滑、各种物理量的显示。针对工程或产品设计要求的数据检验与工程规范校核，设

计优化与模型修改等。根据工程或产品模型与设计要求，对有限元分析结果进行用户所要求

的加工、检查，并以图形方式提供给用户，辅助用户判定计算结果与设计方案的合理性。

CAE通常可以进行有限元分析、机构的运动学及动力学分析。有限元分析可完成力学

分析（线性、非线性、静态、动态）、场分析（热场、电场、磁场等）、频率响应和结构优化

等。机构分析能完成机构内零部件的位移、速度、加速度和力的计算，机构的运动模拟及机

构参数的优化。

CAE软件对工程和产品的分析、模拟能力，主要取决于单元库和材料库的丰富和完善

程度，单元库所包含的单元类型越多以及材料库所包括的材料特性种类越齐全，其CAE软

件对工程或产品的分析、仿真能力越强。

一个CAE软件的计算效率和计算结果的精度，主要决定于解法库。先进高效的求解算

法与常规的求解算法，在计算效率上可能有几倍、几十倍，甚至几百倍的差异。

前后处理模块是近十多年发展最快的CAE软件成分，它们使通用软件专业化、属地化，

是CAE软件满足用户需求的前提，是实现CAD、CAM、CAPP、PDM等软件无缝集成的关

键性软件成分,通过增设CAD软件,$0Pro/Engineer,UG,Solidedge,CATIA,MDT等软

件的接口数据模块，实现CADQAE的有效集成。

2.5.3CAE应用

随着CAE技术的不断发展，它在工程实际中的应用也越来越广泛。当产品在趋于多样

化、智能化的同时，也会不可避免地趋于复杂化。对于复杂的工程，人们都希望能在产品生

产之前对设计方案进行精确的试验、分析和论证，这些工作需要借助计算机实现，CAE就

可以帮助完成这些工作。

CAE是包括产品设计、工程分析、数据管理、试验、仿真和制造的一个综合过程，关键

是在三维实体建模的基础上，从产品的设计阶段开始，按实际条件进行仿真和结构分析，按

性能要求进行设计和综合评价，以便从多个方案中选择最佳方案，或者直接进行设计优化。

以卜.列举3个具体的应用，

（1）钢结构优化设计

从20世纪80年代起，CAE技术在钢结构产品设计中得到了广泛应用，使得钢结构分

析计算真正成为设计计算，在设计的过程始终能做到随算随改、随改随算，填补了以往的产

品生产后再进行强度校核计算的缺陷。因此，有限元分析计算技术真正起到了为设计''把关

定向”的作用。在产品结构设计过程中应用有限元分析和优化设计技术，设计出的结构更趋

合理，工艺、工装更为简化，节省了大量的人力、物力、财力和时间，同时也大大提高了产

品设计的可靠性。

（2）汽车碰撞安全CAE仿真分析

汽车碰撞的安全性是汽车设计和开发过程中必不可少的环节.。试验中可以通过分析汽车

各部分的变形损坏情况，对汽车结构、工艺等做适当整改，以优化汽车的整车性能。使用CAE

可以在对汽车做实物实验之前进行精确的仿真实验，有效节约产品的成本，CAE在仿真分

析中具有可重复性、费用低和使用方便等优点，为检验设计是否合理提供了有效的方法。

（3）产品预装配及干涉检查

大型产品的关键部位以及更杂结构在加工之前，先根据图纸进行三维实体造型，其次预

装配成部件或整机，如斗轮堆取料机、翻车机、钢（铁）水包、混铁水车等，并对其关键部

位或关键部件进行干涉检杳，求解重心和转动惯量，模拟动态过程，找出重心轨迹和力矩变

化规律。一方面可以为电气或液压传动的设计提供理论依据，另一方面可以提高产品的设计

质量，减少废品率和返修率。

2.5.4中望CAE简介

中望CAE系列产品具有3个显著特点，一是先进的分析和计算求解技术，其独有的EIT

算法，不仅仿真精度高、速度快、占用内存少，还极大地提高了求解效率；二是强大的前处

理，其优秀的建模能力，高效稳健的Yec网格剖分技术、便捷的前处理方法使得分析结果更

准确；三是丰富的后处理，不仅支持一、二、三维结果显示与管理，还支持以日志文件及结

果报告的形式呈现分析结果。

中望CAE系列产品包括拥有自主儿何内核的开放式通用前后处理平台ZWMeshWorks、

基于多算法的通用三维全波电磁仿真软件ZWSim-EM和通用有限元结构仿真分析软件

ZWSimStructuralo

(1)ZWMeshWorks

通用前后处理平台ZWMeshWorks是一款基于三维几何建模内核和网格剖分技术的国

产CAE软件集成开发平台，可实现对多学科求解器的无缝集成，提供集前处理、求解计算

与后处理于一体的开发需求。

(2)电磁仿真ZWSim-EM

电磁仿真软件ZWSim-EM嵌入高效的时域有限差分求解器和高精度的频域有限元求解

器，具有稳定的Yee网格和有限元网格剖分引擎，支持丰富的激励源和边界条件设置以及高

性能并行加速技术，可用于设计和仿真高频电子产品，如天线、天线阵列、射频元件、滤波

器、连接器等，并致力于为用户提供行业专属的以及射频拓展应用的整体解决方案。

(3)结构仿真ZWSimSlructural

结构仿真软件ZWSimStructural是一款集建模设计与仿真分析于一体的有限元结构仿

真分析软件，依托自主研发的前后处理平台打造“设计-仿真双向协同”的开发环境，内置

自主开发的大规模矩阵求解技术，用于模拟产品结构的物理行为，评估产品结构设计的合理

性，帮助企业缩短研发周期并降低研发成本。

2.5.5CAE的核心技术

研发设计类工业软件为代表，中望CAE仿真系列产品在核心技术方面均取得了一定的

突破，其中ZWMeshWorks重点在于增强几何处理技术以及网格剖分技术，以提升网格剖分

交互、支持网格节点拾取等;ZWSim-EM重点在于新增FEM算法、提优化EIT算法效率、

支持GPU并行加速，以提升仿真精度及仿真效率；ZWSimStructural重点在于提升有限元

计算求解能力、支持网格节点选择、丰富自研矩阵求解器的算法库等。

ZWSim2022在网格剖分技术方面，产品已实现逐级网格剖分能力，满足用户对局部区

域网格精度的要求。实现了基于后验误差的自适应网格算法，其将自动生成最优的网格和最

精确的仿真结果。实现了基于目标外表面的空气域网格技术，提升空气盒子网格生成效率。

新增了网格拾取功能，并支持千万级网格数据的存储、读写、拾取能力，用户不必担心因大

体量网格导致效率降低的情况。强化了兼容网格功能，划分速度相较ZW5im202l版小提升

了30倍。

此外，ZWSim新突破了CAE一系列核心技术，全新升级的前后处理二次开发体系框

架将ZDF格式从软件框架上抽象分离出应用层、逻辑层和物理层，进一步加强了前处理、

后处理以及求解器计算调用的能力，开放了更加灵活的几何处理和网格剖分接U,可用于支

撑更多单物理场及多物理场求解器的集成。同时实现了大规模矩阵求解技术上的突破，自主

研发的线性方程组求解器与特征值求解器能够支持单机求解千万规模线性问题、百万规模特

征值问题，大大增强了求解的精度与稳定性，而全新的MPC求解器能够支持复杂情况下的

接触、连接单元等问题的求解。

CAE技术是一门涉及许多领域的多学科综合技术，其产品关键技术有以下5个方面。

计算机图形技术：CAE系统中表达信息的主要形式是图形，在CAE运行的过程中，用

户与计算机之间的信息交流非常重要，而交流的主要手段之一是计算机图形，因此，计算机

图形技术是CAE系统的基础和主要组成部分。

三维实体造型：工程设计项目和机械产品都是三维空间中的形体，在设计过程中，设计

人员构思形成的也是三维形体。CAE技术中的三维实体造型就是在计算机内建立三维形体

的几何模型，记录该形体的点、棱边、面的几何形状及尺寸，以及各点、边、面间的连接关

系。

数据交换技术：CAE系统中的各子系统、功能模块都是系统的组成部分，它们都应有

统一的数据表示格式，使不同的子系统间、不同模块间的数据交换顺利进行，同时有较强的

系统可扩展性和软件的可再用性，以提高CAE系统的生产率。各种不同的CAE系统之间为

了信息交换及资源共享的目的，也应建立CAE系统软件均应遵守的数据交换规范。国际上

通用的标准有GKS、IGES、PDES、STEP等。

工程数据管理技术：CAE系统中生成的几何与拓扑数据，如工程机械性能、工具的性

能、数量、状态，原材料的性能、数量、存放地点和价格，工艺数据和施工规范等数据必须

通过计算机存储、读取、处理和传送。这些数据的有效组织和管理是建造CAE系统的又一

关键技术，是CAE系统集成的核心。采用数据库管理系统（DBMS）对所产生的数据进行

管理是最好的技术手段。

管理信息系统：工程管理的成败，取决于能否做出有效的决策。一定的信息管理方法和

管理手段是一定社会生产力发展水平的产物。因此，建立一个由人和计算机等组成的能进行

信息收集、传输、加工、保存、维护和使用的管理信息系统，有效地利用信息控制企业活动

是CAE系统具有战略意义、事关全局的一环.工程的整个过程归根结底是管理过程，工程

的质量与效益在很大程度上取决于管理。

接下来我们来看CAE生态协同效应与建设。

ZWMeshWorks产品支持不同学科的网格剖分功能、功能强大的显示引擎与数据处理模

块，提供的SDK套件支持多学科求解器的集成。具有自主研发的基于后验误差的自适应网

格算法与几何清理、简化、修复等功能，极大地降低了CAE仿真工程师的使用门槛，以全

国产化的解决方案逐步完善产品对于求解器的集成能力，致力于打造真正意义上的国产自主

可控的仿真生态圈。

ZWSim-EM已发展出基于时域有限差分法、高频有限元等多算法的求解器框架，依托

自主研发的前后处理平台与并行加速技术，向布局