CATIA-虛擬設計成就卓越產品

2016-11-18 by:CAE仿真在線來源:互聯網

CATIA是法國達索公司的產品開發旗艦解決方案。作為PLM協同解決方案的一個重要組成部分,它可以幫助制造廠商設計他們未來的產品,并支持從項目前階段、具體的設計、分析、模擬、組裝到維護在內的全部工業設計流程。

模塊化的CATIA系列產品旨在滿足客戶在產品開發活動中的需要,包括風格和外型設計、機械設計、設備與系統工程、管理數字樣機、機械加工、分析和模擬。CATIA產品基于開放式可擴展的V5架構。

通過使企業能夠重用產品設計知識,縮短開發周期,CATIA解決方案加快企業對市場的需求的反應。自1999年以來,市場上廣泛采用它的數字樣機流程,從而使之成為世界上最常用的產品開發系統。

CATIA系列產品已經在七大領域里成為首要的3D設計和模擬解決方案:汽車、航空航天、船舶制造、廠房設計、電力與電子、消費品和通用機械制造。

CATIA先進的混合建模技術,所有模塊具有全相關性,覆蓋了產品開發的整個過程,擁有遠遠強于其競爭對手的曲面設計模塊,比較廣泛的用于汽車、航空航天、輪船、軍工、儀器儀表、建筑工程、電氣管道、通信等方方面面。

航空航天

CATIA 源于航空航天工業,是業界無可爭辯的領袖。以其精確安全,可靠性滿足商業、防御和航空航天領域各種應用的需要。在航空航天業的多個項目中,CATIA 被應用于開發虛擬的原型機,其中包括Boeing飛機公司(美國)的Boeing 777 和Boeing 737,Dassault 飛機公司(法國)的陣風(Rafale)戰斗機、Bombardier飛機公司(加拿大)的Global Express 公務機、以及Lockheed Martin飛機公司(美國)的Darkstar無人駕駛偵察機。Boeing飛機公司在Boeing 777項目中,應用CATIA設計了除發動機以外的100%的機械零件。并將包括發動機在內的100%的零件進行了預裝配。Boeing 777也是迄今為止,唯一進行100%數字化設計和裝配的大型噴氣客機。參與Boeing 777項目的工程師、工裝設計師、技師以及項目管理人員超過1700人,分布于美國、日本、英國的不同地區。他們通過1,400套CATIA 工作站聯系在一起,進行并行工作。Boeing 的設計人員對777的全部零件進行了三維實體造型,并在計算機上對整個777進行了全尺寸的預裝配。預裝配使工程師不必再制造一個物理樣機,工程師在預裝配的數字樣機上即可檢查和修改設計中的干涉和不協調。Boeing 飛機公司宣布在777項目中,與傳統設計和裝配流程相比較,由于應用CATIA節省了50%的重復工作和錯誤修改時間。盡管首架777的研發時間與應用傳統設計流程的其他機型相比,其節省的時間并不是非常的顯著,但Boeing飛機公司預計,777后繼機型的開發至少可節省50%的時間。CATIA 的后參數化處理功能在777的設計中也顯示出了其優越性和強大功能。為迎合特殊用戶的需求,利用CATIA 的參數化設計,Boeing 公司不必重新設計和建立物理樣機,只需進行參數更改,就可以得到滿足用戶需要的電子樣機,用戶可以在計算機上進行預覽。

汽車工業

CATIA是汽車工業的事實標準,是歐洲、北美和亞洲頂尖汽車制造商所用的核心系統。CATIA 在造型風格、車身及引擎設計等方面具有獨特的長處,為各種車輛的設計和制造提供了端對端(end to end )的解決方案。CATIA 涉及產品、加工和人三個關鍵領域。CATIA 的可伸縮性和并行工程能力可顯著縮短產品上市時間。

一級方程式賽車、跑車、轎車、卡車、商用車、有軌電車、地鐵列車、高速列車,各種車輛在CATIA 上都可以作為數字化產品,在數字化工廠內,通過數字化流程,進行數字化工程實施。CATIA 的技術在汽車工業領域內是無人可及的,并且被各國的汽車零部件供應商所認可。從近來一些著名汽車制造商所做的采購決定,如Renault、Toyota、Karman 、Volvo、Chrysler 等,足以證明數字化車輛的發展動態。 Scania 是居于世界領先地位的卡車制造商,總部位于瑞典。其卡車年產量超過50,000輛。當其他競爭對手的卡車零部件還在25,000個左右時,Scania公司借助于CATIA系統,已經將卡車零部件減少了一半。現在,Scania 公司在整個卡車研制開發過程中,使用更多的分析仿真,以縮短開發周期,提高卡車的性能和維護性。CATIA 系統是Scania 公司的主要CAD/CAM 系統,全部用于卡車系統和零部件的設計。通過應用這些新的設計工具,如發動機和車身底盤部門CATIA 系統創成式零部件應力分析的應用,支持開發過程中的重復使用等應用,公司已取得了良好的投資回報。現在,為了進一步提高產品的性能,Scania 公司在整個開發過程中,正在推廣設計師、分析師和檢驗部門更加緊密地協同工作方式。這種協調工作方式可使Scania 公司更具市場應變能力,同時又能從物理樣機和虛擬數字化樣機中不斷積累產品知識。

造船工業

CATIA 為造船工業提供了優秀的解決方案,包括專門的船體產品和船載設備、機械解決方案。船體設計解決方案已被應用于眾多船舶制造企業,類似General Dynamics, Meyer Weft 和Delta Marin ,涉及所有類型船舶的零件設計、制造、裝配。船體的結構設計與定義是基于三維參數化模型的。參數化管理零件之間的相關性,相關零件的更改,可以影響船體的外型。船體設計解決方案與其他CATIA 產品是完全集成的。傳統的CATIA 實體和曲面造型功能用于基本設計和船體光順。Bath Iron Works 應用GSM (創成式外型設計)作為參數化引擎,進行驅逐艦的概念設計和與其他船舶結構設計解決方案進行數據交換。

4.2版本的CATIA 提供了與Deneb 加工的直接集成,并在與Fincantieri 的協作中得到發展,機器人可進行直線和弧線焊縫的加工并克服了機器人自動線編程的瓶頸。

General Dynamic Electric Boat 和 Newport News Shipbuilding 使用CATIA 設計和建造美國海軍的新型弗吉尼亞級攻擊潛艇。大量的系統從核反應堆、相關的安全設備到全部的生命支持設備需要一個綜合的,有效的產品數據管理系統(PDM)進行整個潛艇產品定義的管理,不僅僅是一個材料單,而是所有三維數字化產品和焊接設備。ENOVIA 提供了強大的數據管理能力。

Meyer Werft 關于CAD 技術的應用在業內一直處于領先地位,從設計、零件、船載設備到試車,涉及造船業的所有方面。在切下第一塊鋼板前,已經完成了全部產品的三維設計和演示。

Delta Marin 在船舶的設計與制造過程中,依照船體設計艦橋、甲板和推進系統。船主利用4D 漫游器進行瀏覽和檢查。

中國廣州的文沖船廠也對CATIA 進行了成功地應用。使用CATIA 進行三維設計,取代了傳統的二維設計。

廠房設計

在豐富經驗的基礎上,IBM 和Dassault - Systems 為造船業、發電廠、加工廠和工程建筑公司開發了新一代的解決方案。包括管道、裝備、結構和自動化文檔。CCPlant 是這些行業中的第一個面向對象的知識工程技術的系統。

CCPlant 已被成功應用于Chrysler 及其擴展企業。使用CCPlant 和Deneb 仿真對正在建設中的Toledo 吉普工廠設計進行了修改。費用的節省已經很明顯地體現出來。并且對將來企業的運作有著深遠的影響。

Haden International 的涂裝生產線主要應用于汽車和宇航工業。Haden International 應用CATIA 設計其先進的涂裝生產線,CCPlant 明顯縮短了設計與安裝的時間。 Shell 使用CCPlant 在鹿特丹工廠開發新的生產流程,鹿特丹工廠擁有二千萬噸原油的年處理能力,可生產塑料、樹脂、橡膠等多種復雜化工產品。

加工和裝配

一個產品僅有設計是不夠的,還必須制造出來。CATIA 擅長為棱柱和工具零件作2D/3D關聯,分析和NC ;CATIA 規程驅動的混合建模方案保證高速生產和組裝精密產品,如機床,醫療器械、膠印機鐘表及工廠設備等均能作到一次成功。

在機床工業中,用戶要求產品能夠迅速地進行精確制造和裝配。Dassault System 產品的強大功能使其應用于產品設計與制造的廣泛領域。大的制造商像Staubli 從Dassault System 的產品中受益匪淺。Staubli 使用CATIA 設計和制造紡織機械和機器人。Gidding &Lewis使用CATIA 設計和制造大型機床。

Dassault System 產品也同樣應用于眾多小型企業。象Klipan使用CATIA設計和生產電站的電子終端和控制設備。Polynorm 使用CATIA 設計和制造壓力設備。Tweko使用CADAM 設計焊接和切割工具。