1CAD/CAM技術(shù)簡(jiǎn)介

在機(jī)械制造業(yè)中，利用電子數(shù)字計(jì)算機(jī)通過(guò)各種數(shù)值控制機(jī)床和設(shè)備，自動(dòng)完成離散產(chǎn)品的加工、裝配、檢測(cè)和包裝等制造過(guò)程，簡(jiǎn)稱CAM（計(jì)算機(jī)輔助制造）。由于CAM發(fā)展的需求，促進(jìn)了CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）的發(fā)展。CAD是以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為支持，從方程求解計(jì)算和繪圖入手，到建立數(shù)學(xué)模型、工程分析、產(chǎn)品（工程）設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)模擬、自動(dòng)繪圖等。

CAD/CAM技術(shù)發(fā)展日新月異，更新迅速。近十幾年來(lái)，CAD/ CAM技術(shù)發(fā)展幾經(jīng)更新?lián)Q代，由最初的只能用于二維繪圖的、標(biāo)注符號(hào)和尺寸的CAD系統(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)在的以專家系統(tǒng)及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的智能化集成CAD系統(tǒng)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，基于產(chǎn)品信息共享和分布計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)CAD系統(tǒng)正向人們走來(lái)。

2CAD/ CAM網(wǎng)絡(luò)化的背景與產(chǎn)生原因

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)相互滲透而又密切結(jié)合的產(chǎn)物，在計(jì)算機(jī)應(yīng)用和信息的傳輸中起到了越來(lái)越重要的作用。作為計(jì)算機(jī)應(yīng)用的一個(gè)重要方面，CAD和CAM技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)是密不可分的。單臺(tái)計(jì)算機(jī)的處理能力限制了它的應(yīng)用范圍，只有通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互連起來(lái)，才能資源共享和協(xié)調(diào)合作，發(fā)揮更大的效能。一個(gè)復(fù)雜的CAD系統(tǒng)本身就可能由一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。CAM系統(tǒng)涉及加工設(shè)備、可編程控制器、傳輸設(shè)備、機(jī)器人等，更需要網(wǎng)絡(luò)將它們和計(jì)算機(jī)及各種專用的外部設(shè)備互連在一起。

CAD/ CAM系統(tǒng)涉及不同結(jié)構(gòu)、品牌及型號(hào)的各計(jì)算機(jī)和外圍設(shè)備，因而將它們互連的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)是開放式的和標(biāo)準(zhǔn)化的。開放式和標(biāo)準(zhǔn)化也是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向。制造自動(dòng)化協(xié)議MAP，是用于制造業(yè)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。在CAD/ CAM系統(tǒng)中存儲(chǔ)和傳送海量數(shù)據(jù)是多媒體技術(shù)中的一大難題，將采用壓縮/還原技術(shù)來(lái)解決這一問題。

3基于網(wǎng)絡(luò)的CAD/ CAM技術(shù)研究?jī)?nèi)容

基于網(wǎng)絡(luò)的CAD/ CAM技術(shù)目前還沒有統(tǒng)一的定義，但可以肯定的是：它是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造和因特網(wǎng)及網(wǎng)絡(luò)計(jì)算相集成的新興技術(shù)，是一個(gè)重要而嶄新的交叉學(xué)科，涉及實(shí)體造型、計(jì)算幾何、數(shù)據(jù)庫(kù)、分布計(jì)算和遠(yuǎn)程通信。是21世紀(jì)設(shè)計(jì)與制造的發(fā)展方向。

從研究的角度和深度來(lái)看，已進(jìn)行的網(wǎng)絡(luò)CAD/CAM研究，主要是CAD/ CAM可視化、集成化、智能化三方面的延續(xù)?？梢暬永m(xù)的研究?jī)?nèi)容除涉及數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)理解與分類、可視化建模、圖象處理等方面外，還與計(jì)算機(jī)支持協(xié)同工作CSCW、多媒體技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等交叉發(fā)展。智能化延續(xù)的研究涉及協(xié)同工作與設(shè)計(jì)問題的描述、邏輯推理、知識(shí)表示、知識(shí)獲取、模式識(shí)別、問題求解、機(jī)器學(xué)習(xí)、理論等諸多方面。集成化延續(xù)的研究表現(xiàn)為在計(jì)算機(jī)輔助幾何設(shè)計(jì)CAGD基礎(chǔ)上CAD與CAM的整體連接技術(shù)。

4基于網(wǎng)絡(luò)的CAD/CAM技術(shù)在工業(yè)企業(yè)中的發(fā)展趨勢(shì)

近年來(lái)，基于CAD/ CAM技術(shù)研究十分活躍，主要發(fā)展趨勢(shì)包括：

（1）基于Web的CAD/CAM技術(shù)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致了產(chǎn)品與設(shè)計(jì)資源的差異性、分散性與分布性。Web技術(shù)可以將地理上不同的CAD/CAM系統(tǒng)聯(lián)系在一起，基于網(wǎng)絡(luò)的CAD/CAM利用網(wǎng)絡(luò)及Web技術(shù)尋求設(shè)計(jì)中心的支持與協(xié)作，提供異地異構(gòu)服務(wù)，改善了遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)和制造的工作模式。目前具有代表性的基于Web的CAD系統(tǒng)有美國(guó)Standford的PPP系統(tǒng)、Berkeley的WELD系統(tǒng)等。

（2）多種信息模型CAD/ CAM技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化研究是基于不同應(yīng)用程序間共享數(shù)據(jù)的需求而產(chǎn)生的。它的發(fā)展是面向不同設(shè)計(jì)模型的協(xié)作，具有協(xié)同的特性，其產(chǎn)品對(duì)象也涉及多個(gè)專業(yè)學(xué)科，計(jì)算機(jī)表達(dá)的虛擬產(chǎn)品應(yīng)提供足夠的信息以滿足多學(xué)科、多視角的需求。

（3）與PDM相接基于網(wǎng)絡(luò)的CAD技術(shù)的一個(gè)主要發(fā)展方向就是實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互事件的協(xié)作自動(dòng)化。PDM系統(tǒng)具有一定的設(shè)計(jì)過(guò)程管理共享與自動(dòng)化特征。從CAD對(duì)象的任務(wù)確立、分解、組織、執(zhí)行、重構(gòu)到相關(guān)信息的存儲(chǔ)、分類、鏈接、維護(hù)、共享、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)促使CAD轉(zhuǎn)向更多考慮產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程管理與協(xié)調(diào)。相應(yīng)的產(chǎn)品信息模型建立在多用戶、多學(xué)科、多視角的基礎(chǔ)上，不僅僅是網(wǎng)絡(luò)CAD的需要，也有利于產(chǎn)品對(duì)象的數(shù)據(jù)管理。