经过几年的CAD软件产品开发、推广和应用，部分地区和企业在微机CAD技术的应用，尤其是二维CAD软件的应用方面，取得了可喜的成果，基本上甩掉了图板，使绘图、出图工作更加科学化、规范化、标准化，与国际接轨。与此同时，我们也看到，二维CAD软件的功能还很有限，模块还不完善，远未发挥微机的计算及数据管理优势，企业在"甩图板"过程中和"甩图板"之后又暴露出很多问题以及产生了新的需求，那么如何解决这些问题、目前的技术和环境能否满足企业新的需求以及这些需求能给企业解决哪些问题，本文将基于这些问题探讨微机CAD技术的应用如何向更深层次发展非常必要。
目前国内二维CAD软件分类
1.图形平台软件
这些软件与具体的应用无关，完成基本的图形操作如：AutoCAD、MicroStation等。因为都是世界上流行的软件，其图形格式较通用，各版本图形格式能很好地兼容。
2.国内完全自主开发的二维机械CAD软件
因为专门针对国内用户开发，所以软件符合国标，具有较好的实用性；但软件的先进性、集成性、开放性、对外设的支持等与国外软件尚有较大差距，特别是软件能否延续下去，与世界上流行软件的兼容性等是决定这类软件生存的关键。
3.基于AutoCAD平台开发的增值软件
这类软件吸取了前两类的优点，发展比较迅速。这一类软件又分为两个层次：
1)具备了符合技术制图、机械（电气、建筑）制图等相关国家标准方面的通用功能，如：图纸设置、标注、符号库、零件图库、参数化设计、编辑修改等，仅仅提供了绘图的工具，使设计人员易于使用，绘图、成图速度有了大幅度提高，在设计计算、分析等方面的功能较少。这类软件是标准的"甩图板"软件。
2)在上述基础上，增加了一些设计计算、分析和图纸管理功能。这些功能是面向"设计"的，但实用性都很差，开发者与用户严重脱节。如图纸管理功能基本上都是"事后"管理，在绘图存盘后，再将其入库，输入该图纸信息，分层次管理，具备简单查找及预览功能，初步解决了应用CAD技术后的图纸管理，但该功能与绘图、设计过程基本无关，且需要重复录入信息，所以设计人员较少使用或从未使用过，实际上效率不高，并不实用。
目前国内CAD技术的应用现状
笔者从1999年8月份至11月份在国内对部分设计院、企业做了CAD应用情况的调研，行业类型覆盖了机械、机床、航空、航天、兵器、汽车、仪表、化工等。大部分企业的应用情况和新的需求令人担忧。以下是有代表性的几类：
1)边远地区的企业，特别是一些中小企业，CAD还是一片空白。
2)部分企业在1990年前后，投资数十万甚至数百万元上三维CAD系统，取得的效果微乎其微，有的甚至连一张二维图都没画出来。导致部分企业领导"谈CAD色变"，真是"一朝被蛇咬，十年怕井绳"，为CAD的应用推广形成负面影响。
3)众多的企业、设计院、个人在使用汉化的AutoCAD各版本软件，如：AutoCAD R12、R13、R14、R2000版本，且不同程度地做了一些定制开发工作，尤其是大企业、设计院制定了自己的CAD制图标准，开发仅限于做一些急需的但很不专业的功能，使设计人员能用AutoCAD软件开展工作，绘图、编辑、标注等功能并未增强很多。这类企业已经基本�"甩掉"了图板，相对于图板绘图讲，绘图速度有了一些提高，编辑、修改方便了许多，可结果是：图板甩掉了，效率提高却不多，和用户的硬件投资相比很不相称。
4)部分企业、设计院购买了AutoCAD上二次增值开发的软件，少数企业使用了自主版权软件，对于单张图纸的绘制来讲，在绘图、标注、成图方面更加方便、快捷，初步达到了甩掉图板，提高效率的目的。
5)一些有技术实力的企业和设计院，如：航空、航天、汽车等，三维CAD技术应用的较好，取得了很好的效果，但二维CAD仍然是主流技术。一些企业在1995年后盲目地上了三维CAD，结果却成�"玩"的工具，成了给上级领导"演示"其技术实力的工具，成了"展示"企业形象的工具，用于解决企业生产技术问题方面却成了"摆设"。
已使用CAD技术的企业，不管是产品设计还是工装设计，使用的几乎都是通用的CAD，CAD技术在企业中的作用仅仅是绘图工具而已。值得一提的是，有相当一部分企业领导"重硬轻软"，可以花大量的经费购买计算机，却不舍得购买用于设计的CAD软件。
"甩图板"后有哪些实际需求
1.企业信息化建设的层次
1）单元技术是企业信息化建设的基础
目前国内大多数CAD软件仅能解决设计员的设计绘图工作，而不能满足设计工作全过程的需求。很多企业是为了甩图板而甩图板，没有把甩图板工作作为企业信息化建设的基础。一些企业刚刚甩图板就急着上PDM、MRPⅡ系统，结果是实施单位和企业都进退两难。企业应实实在在用好单元技术、用出效益、培养出自己的人才、准备好数据，为深入应用和信息集成打下基础。
2）深化应用单元技术是企业信息化建设成功的根本保障
PDM等系统处理的对象是各单元技术生成的各种文档数据，它要对这些单元技术进行集成。如果单元技术不能提供完整的、有效的数据给PDM、MRPII系统，那么"集成"就成了空话。事实上目前的常用单元技术并没有提供集成的条件，如大部分CAD和CAPP系统不能读取企业的物料编码库，不能提供给PDM、MRPⅡ等系统有效的管理数据。
3）企业信息化建设的关键
三分技术，七分人才，十二分数据。
2.目前企业深化CAD应用的实际情况
盲目追求新思想、新技术，而不注重基础技术的稳固与发展，不注重人员素质的提高，不注重基础数据的准备。
1） 误区之一：认为3D设计是目前解决设计效率和质量的惟一办法
尽管目前3D设计技术已很成熟，但国内企业的经济实力和技术实力特别是人员素质尚没有具备把3D技术作为普通工具来使用，3D设计只能解决非常局部的问题；2D设计在很长（笔者认为未来5至10年不可能普及3D设计）的一段时间内仍然是CAD技术应用的主流。
2） 误区之二：认为PDM是企业深化CAD技术应用的惟一出路
PDM的需求是在CAD等单元技术应用非常普及、各种产品数据已经准备就绪需要管理和协调的情况下产生的。然而，现在一些企业却把PDM当成一根"救命稻草"：
1有些企业图板还没甩利索甚至CAD刚刚起步，就在实施PDM、MRPII等系统。
2几乎所有实施PDM的企业，同期在实施CAPP技术。CAPP在某些方面比PDM更难、更复杂，目前情况下企业更需要CAPP技术而不是PDM技术。
3国内不少企业上了MRPⅡ系统，但其基础数据还需人工录入，加上系统本身存在的问题，成功应用MRPⅡ的企业很少。一些企业的MRPⅡ系统里有不少假数据在跑。
4在国内成功应用PDM系统的企业很少。非常多的企业被PDM商家的各种媒体宣传搞的团团转，连企业自身的实际需求还提不出来，就急着上PDM。
3） 误区之三：认为2D设计只能解决绘图问题
调研中发现，不少被认为是CAD技术应用较好的企业，其应用情况也不是很好，他们使用的不少软件是上级有关部门"推荐"下去的，尽管图板已经甩了，但软件的兼容性、功能等已不能满足企业新的需求，软件的功能不能从设计的全过程解决设计问题，而仅仅起到了辅助绘图的目的。因此企业想通过PDM等系统解决设计问题，认为二维CAD已无事可做。
4） 误区之四：想把需要CAD解决的问题交给PDM系统
CAD系统应解决企业设计的全过程并为企业的其它系统准备数据，而不仅仅是绘图。就国内企业目前的制造环境，目前的PDM系统最适宜解决设计事后数据的管理，即图档管理。
3.设计员全过程的设计包括哪些内容
1） 任务的建立、分解、合并
一个较大的设计项目往往需要几个人或几个小组协调完成，这就需要对任务进行分解与合并。
2） 自动建立产品结构树、设计过程控制
手工设计时，产品结构（装配关系）是反映在各级的装配图中的。但采用二维CAD后，在打印出图前看不到图纸，装配关系非常模糊，特别是项目较大图纸比较多时，经常会出现打印出图后发现少画了或多画了几张图。同时，产品结构也是设计过程结束后提交给PDM等系统必不可少的内容。
3） 设计、绘图
常规二维CAD的主要功能。
4） 设计协调（尺寸协调、标题栏/明细表数据协调）
设计协调特别是标题栏/明细表数据的自动协调非常重要。设计员经常在打印（或描图）出图后才发现某些数据不正确，造成的返工损失很大。
5） 明细表的处理（汇总、分类、统计、报表输出等） 各种报表是设计文件的有效组成部分。同时，设计数据可提供给PDM、MRPⅡ、ERP等系统使用。目前CAD的应用情况是图板甩掉了，这些非常烦琐且工作量极大的事情还得手工去做。
6） 设计总结（页次编排、图样目录、设计文件目录、设计量统计等一些必要的报表）
出于资料管理和生产管理的需要，设计员需要提供一些与设计无关的文件，部分文件也是设计文件的组成部分（如：图样目录）。
7） 电子图档管理
在采用常规二维CAD设计产品的过程中，设计员很难把一个任务中的所有图形文件所在的目录、文件名称记清楚，给设计管理造成很大困难。在企业还没有建立文档管理系统(AMS)和电子图档管理系统(EDS)的情况下，小组（部门）特别是个人的设计资料的管理和利用成为目前企业甩图板后最迫切的需要。
8） 打印出图
也许企业并没把这个问题当回事。一个业务员加上一台绘图仪能解决几百人甚至上千人的出图吗？答案是肯定的，只要解决了智能化的自动排图问题。
9） 任务提交
任务经过设计流程各环节最后批准后，即可"出图"交由资料部门存档和下发。对计算机而言，特别是已实施AMS、电子图档管理(EDM)或PDM的企业，任务提交应该是自动的，提交的内容包括产品结构、产品数据、图形文档、汇总文档、其它设计文档等。以上设计内容，目前市场上见到的二维CAD软件只提供"设计绘图"功能，除此之外的工作却没有什么软件能很好地解决，我们把这部分工作统称为"设计管理"或"项目设计"。
4.设计内容工作量所占的比重
1） 首先，企业、设计院的设计工作开始之前应已立项，并进行整体规划，构思产品结构，草绘产品装配总图，再拆成部件图、零件图，此为自顶向下设计。有时也会结合自下向上设计或混合设计模式。
2） 零件图设计：绘图（含编辑、修改）的工作量和尺寸、文字、符号等标注（含编辑、修改）的工作量如图1所示：若采用自顶向下（Top－Down）方式，零件的图形部分由装配图"拆图"而成，绘制图形占用的时间会更少。因此，用户购买了目前市场上二维绘图设计系统软件后，零件图的绘制成图时间大大减少、效率提高。
3） 装配图设计：除图形外，主要工作是序号/明细表、技术条件。若采用自下而上（Bottom－Up）方式，装配图的图形部分由零件图"装配"而成，绘制图形占用的时间不会太多，这样序号/名细表的处理、技术条件标注就显得非常重要。各部分的工作量基本同零件图。
4） 项目设计：从项目、产品的角度来看，设计过程控制、设计协调（尺寸协调、标题栏/明细表数据协调）、明细表的处理（汇总、分类、统计、报表输出等）、设计总结（图样目录、设计文件目录、一些必要的报表等）、电子图档管理（查询、统计汇总等）、打印出图等的工作量极大，把这些工作称作"项目设计"。
目前市场上销售的绝大多数二维通用绘图系统软件不支持"项目设计"功能，这些工作只能靠手工来完成，工作量极大且经常出现错误，如某企业使用常规CAD软件设计产品时，手工统计、汇总BOM数据需要两个人三个月的时间，而且还不能保证数据的正确性。
那么，怎样才能实现"项目设计"的自动化呢？目前比较好的思路就是利用数据库技术，把具有一定规则的设计信息（明细表、标题栏等二维图上的信息）作为数据对象，存储在数据库中，通过数据库进行管理，并进行实时变更。
总之，产品设计甩掉图板是企业信息化建设的第一步。企业应根据自身的实际情况选择合适的软件，立足于用好单元技术、培养人才，逐步准备和完善技术数据，逐步并且自然过度到集成应用阶段（PDM、MRPⅡ、ERP），真正实现企业以一定的投入得到较好的效益，降低投入风险，达到增强企业产品创新能力，增强企业竞争力的目的。
当前大、中型企业甚至有的私营企业开始用上了高档的CAD/CAM/CAE软件，如UG、Pro/E、CATIA、I-DEAS等，这些软件给企业带来了技术的进步和可观的经济效益。
02-7-23
