CATIA-虚拟设计成就卓越产品

2016-11-18 by:CAE仿真在线来源:互联网

CATIA是法国达索公司的产品开发旗舰解决方案。作为PLM协同解决方案的一个重要组成部分,它可以帮助制造厂商设计他们未来的产品,并支持从项目前阶段、具体的设计、分析、模拟、组装到维护在内的全部工业设计流程。

模块化的CATIA系列产品旨在满足客户在产品开发活动中的需要,包括风格和外型设计、机械设计、设备与系统工程、管理数字样机、机械加工、分析和模拟。CATIA产品基于开放式可扩展的V5架构。

通过使企业能够重用产品设计知识,缩短开发周期,CATIA解决方案加快企业对市场的需求的反应。自1999年以来,市场上广泛采用它的数字样机流程,从而使之成为世界上最常用的产品开发系统。

CATIA系列产品已经在七大领域里成为首要的3D设计和模拟解决方案:汽车、航空航天、船舶制造、厂房设计、电力与电子、消费品和通用机械制造。

CATIA先进的混合建模技术,所有模块具有全相关性,覆盖了产品开发的整个过程,拥有远远强于其竞争对手的曲面设计模块,比较广泛的用于汽车、航空航天、轮船、军工、仪器仪表、建筑工程、电气管道、通信等方方面面。

航空航天

CATIA 源于航空航天工业,是业界无可争辩的领袖。以其精确安全,可靠性满足商业、防御和航空航天领域各种应用的需要。在航空航天业的多个项目中,CATIA 被应用于开发虚拟的原型机,其中包括Boeing飞机公司(美国)的Boeing 777 和Boeing 737,Dassault 飞机公司(法国)的阵风(Rafale)战斗机、Bombardier飞机公司(加拿大)的Global Express 公务机、以及Lockheed Martin飞机公司(美国)的Darkstar无人驾驶侦察机。Boeing飞机公司在Boeing 777项目中,应用CATIA设计了除发动机以外的100%的机械零件。并将包括发动机在内的100%的零件进行了预装配。Boeing 777也是迄今为止,唯一进行100%数字化设计和装配的大型喷气客机。参与Boeing 777项目的工程师、工装设计师、技师以及项目管理人员超过1700人,分布于美国、日本、英国的不同地区。他们通过1,400套CATIA 工作站联系在一起,进行并行工作。Boeing 的设计人员对777的全部零件进行了三维实体造型,并在计算机上对整个777进行了全尺寸的预装配。预装配使工程师不必再制造一个物理样机,工程师在预装配的数字样机上即可检查和修改设计中的干涉和不协调。Boeing 飞机公司宣布在777项目中,与传统设计和装配流程相比较,由于应用CATIA节省了50%的重复工作和错误修改时间。尽管首架777的研发时间与应用传统设计流程的其他机型相比,其节省的时间并不是非常的显著,但Boeing飞机公司预计,777后继机型的开发至少可节省50%的时间。CATIA 的后参数化处理功能在777的设计中也显示出了其优越性和强大功能。为迎合特殊用户的需求,利用CATIA 的参数化设计,Boeing 公司不必重新设计和建立物理样机,只需进行参数更改,就可以得到满足用户需要的电子样机,用户可以在计算机上进行预览。

汽车工业

CATIA是汽车工业的事实标准,是欧洲、北美和亚洲顶尖汽车制造商所用的核心系统。CATIA 在造型风格、车身及引擎设计等方面具有独特的长处,为各种车辆的设计和制造提供了端对端(end to end )的解决方案。CATIA 涉及产品、加工和人三个关键领域。CATIA 的可伸缩性和并行工程能力可显著缩短产品上市时间。

一级方程式赛车、跑车、轿车、卡车、商用车、有轨电车、地铁列车、高速列车,各种车辆在CATIA 上都可以作为数字化产品,在数字化工厂内,通过数字化流程,进行数字化工程实施。CATIA 的技术在汽车工业领域内是无人可及的,并且被各国的汽车零部件供应商所认可。从近来一些著名汽车制造商所做的采购决定,如Renault、Toyota、Karman 、Volvo、Chrysler 等,足以证明数字化车辆的发展动态。 Scania 是居于世界领先地位的卡车制造商,总部位于瑞典。其卡车年产量超过50,000辆。当其他竞争对手的卡车零部件还在25,000个左右时,Scania公司借助于CATIA系统,已经将卡车零部件减少了一半。现在,Scania 公司在整个卡车研制开发过程中,使用更多的分析仿真,以缩短开发周期,提高卡车的性能和维护性。CATIA 系统是Scania 公司的主要CAD/CAM 系统,全部用于卡车系统和零部件的设计。通过应用这些新的设计工具,如发动机和车身底盘部门CATIA 系统创成式零部件应力分析的应用,支持开发过程中的重复使用等应用,公司已取得了良好的投资回报。现在,为了进一步提高产品的性能,Scania 公司在整个开发过程中,正在推广设计师、分析师和检验部门更加紧密地协同工作方式。这种协调工作方式可使Scania 公司更具市场应变能力,同时又能从物理样机和虚拟数字化样机中不断积累产品知识。

造船工业

CATIA 为造船工业提供了优秀的解决方案,包括专门的船体产品和船载设备、机械解决方案。船体设计解决方案已被应用于众多船舶制造企业,类似General Dynamics, Meyer Weft 和Delta Marin ,涉及所有类型船舶的零件设计、制造、装配。船体的结构设计与定义是基于三维参数化模型的。参数化管理零件之间的相关性,相关零件的更改,可以影响船体的外型。船体设计解决方案与其他CATIA 产品是完全集成的。传统的CATIA 实体和曲面造型功能用于基本设计和船体光顺。Bath Iron Works 应用GSM (创成式外型设计)作为参数化引擎,进行驱逐舰的概念设计和与其他船舶结构设计解决方案进行数据交换。

4.2版本的CATIA 提供了与Deneb 加工的直接集成,并在与Fincantieri 的协作中得到发展,机器人可进行直线和弧线焊缝的加工并克服了机器人自动线编程的瓶颈。

General Dynamic Electric Boat 和 Newport News Shipbuilding 使用CATIA 设计和建造美国海军的新型弗吉尼亚级攻击潜艇。大量的系统从核反应堆、相关的安全设备到全部的生命支持设备需要一个综合的,有效的产品数据管理系统(PDM)进行整个潜艇产品定义的管理,不仅仅是一个材料单,而是所有三维数字化产品和焊接设备。ENOVIA 提供了强大的数据管理能力。

Meyer Werft 关于CAD 技术的应用在业内一直处于领先地位,从设计、零件、船载设备到试车,涉及造船业的所有方面。在切下第一块钢板前,已经完成了全部产品的三维设计和演示。

Delta Marin 在船舶的设计与制造过程中,依照船体设计舰桥、甲板和推进系统。船主利用4D 漫游器进行浏览和检查。

中国广州的文冲船厂也对CATIA 进行了成功地应用。使用CATIA 进行三维设计,取代了传统的二维设计。

厂房设计

在丰富经验的基础上,IBM 和Dassault - Systems 为造船业、发电厂、加工厂和工程建筑公司开发了新一代的解决方案。包括管道、装备、结构和自动化文档。CCPlant 是这些行业中的第一个面向对象的知识工程技术的系统。

CCPlant 已被成功应用于Chrysler 及其扩展企业。使用CCPlant 和Deneb 仿真对正在建设中的Toledo 吉普工厂设计进行了修改。费用的节省已经很明显地体现出来。并且对将来企业的运作有着深远的影响。

Haden International 的涂装生产线主要应用于汽车和宇航工业。Haden International 应用CATIA 设计其先进的涂装生产线,CCPlant 明显缩短了设计与安装的时间。 Shell 使用CCPlant 在鹿特丹工厂开发新的生产流程,鹿特丹工厂拥有二千万吨原油的年处理能力,可生产塑料、树脂、橡胶等多种复杂化工产品。

加工和装配

一个产品仅有设计是不够的,还必须制造出来。CATIA 擅长为棱柱和工具零件作2D/3D关联,分析和NC ;CATIA 规程驱动的混合建模方案保证高速生产和组装精密产品,如机床,医疗器械、胶印机钟表及工厂设备等均能作到一次成功。

在机床工业中,用户要求产品能够迅速地进行精确制造和装配。Dassault System 产品的强大功能使其应用于产品设计与制造的广泛领域。大的制造商像Staubli 从Dassault System 的产品中受益匪浅。Staubli 使用CATIA 设计和制造纺织机械和机器人。Gidding &Lewis使用CATIA 设计和制造大型机床。

Dassault System 产品也同样应用于众多小型企业。象Klipan使用CATIA设计和生产电站的电子终端和控制设备。Polynorm 使用CATIA 设计和制造压力设备。Tweko使用CADAM 设计焊接和切割工具。