原文出處: 龍震工作室挑選CAD軟件的原則 (當前知名CAD軟件縱論) 在這2008年開春的時候,龍震老師要對我們的讀者講述學習CAD的正確心態,因為從讀者的提問中,我們發現很多人學CAD的心態不是正確的。同時,也順便為您分析現在一些知名CAD軟件,以及我們撰寫它們的理由。
9 e0 z) L, h# Q( f3 x8 N. i“以為學會CAD軟件是就業的萬靈丹”的概念誤區 * n2 ?) [9 W6 d! \
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大家一定會發現:本工作室所出版的書都是一套一套的,很少只出單本。這是因為計算機輔助設計繪圖(CAD)的技術,是一種深層專業的技術,無法僅以一本來完全陳述。它包含專業慣例、制圖規范、機械制造,以及仿真分析等層面的技術,是一門復雜的綜合技術,但卻以一個界面看起來簡單的CAD軟件來實現它的圖面生產。 就是因為CAD軟件帶上圖形,簡單的操作能讓操作者很快的得到成就感和興趣,所以會帶動很多人學習,但也因為如此,讓外行者以為機械專業就是這樣,機械本科的學子們則誤以為它是未來到職場上的一個主要技能。 問題就在這里!很多讀者,不論是本科或是轉業者,都誤以為學好CAD軟件就可以順利就業,而忽略了機械本身的專業學科。也就是說,多數人誤會了老板用人的主要因素!事實上,老板會因為一個人有比較好的學歷、經驗和專業技能而優先考慮用這個人,CAD很強或許也是因素之一,但是絕不會放在考慮要件的最前面;除非您只是要應征制圖員。而制圖員并不算是高薪的工作,除非您可以經過它再往上到設計師,但是只要牽涉到“設計”這個層級,熟練的CAD操作就不是主要的考慮因素之一。在造型設計和模具設計專業中,有很多高薪、年齡較高的設計師不一定會用(或很熟練)CAD軟件,就是這個緣故。
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那為什么還要學習CAD軟件呢?問題出在我們所生的時代里,在這個專業里混的人大家多少都會用。就好像我們大家都會吃飯,吃飯也是必要的,可是就沒有人說:我很會吃飯是很了不起的才能,有時可能還會被戲謔的稱為“飯桶”呢! 對機械專業來說,會用CAD軟件這樣的工具,代表您的設計會比較有效率,就像您用計算器來做算術一樣,但是應用的結果是否正確有效,還是得靠個人的專業技術和知識判斷,這才是我們的價值,可以用來和老板談價錢的部分。 本工作室出版的CAD叢書,經常在前面先提專業,就是用來提醒您這部分專業的理論基礎所在,它還不是全部,所以您還要從企業里的實務歷練得到更多的體會。換句話說,本工作室的出版目的就是在告訴您:“要學CAD,您看我們的書就好了,這不會花您太多的時間就可以了解;這樣,您就可以將寶貴的精神和體力放在研究專業的技術上。”
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! V n1 q8 `7 ]" k要學習哪些有用的CAD軟件
! k0 s& V% x) z4 X好!現在我們繼續來談要學哪些CAD才足夠!?對出版社來說,只要有市場的軟件,能出版就出版,如果市場反應不好,大不了以后就不出這類軟件的書了。但是對寫書的我們來說,為了出版一套書,我們所投入的精力和研究時間都是很巨大的,我們禁不起市場反應不好。因此,本工作室一直以謹慎出書為座右銘!
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% x: i" u2 \; Z5 m# i! K/ ` 換句話說,為了讓我們的書能符合市場上的需要,我們必須出版符合當前企業所使用的主流軟件。本工作室將時下的CAD軟件分為以下三級:
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1. 低階CAD軟件 這級的軟件有:AutoCAD、QCAD、Microstation等,而以知名的AutoCAD為代表。這類軟件代表的是過去以2D為設計繪圖的思維,所以在畫2D施工圖的功能方面,都讓人無話可說。它們的優點是:命令功能易學,且符合現有圖學教育體系的傳統思維,缺點就是缺乏3D的思維,當過份習慣以2D思考時,還會導致學習3D時的嚴重障礙。而AutoCAD雖然提供了3D的功能,但都不符合3D主流架構,所以我們宣告放棄再去教它,以免浪費了學子們的寶貴時間。
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! T: c6 c9 S8 H2. 中階CAD軟件 這級的軟件有:SolidWorks、SolidEdge、Inventor等,而以歷史最老,Third Party(第三方)廠商最多的SolidWorks為代表。SolidWorks和稍后我們要提到的Catia,都是法國達梭(Dassault)公司旗下子公司的產品。而SolidWorks是Dassault System公司的產品。對機械專業來說,這一層級的CAD軟件是在3D時代里,用來取代2D CAD軟件的。所以,很多人會告訴您:要用AutoCAD,不如直接從SolidWorks上手。但是在這一層級中的軟件競爭非常激烈,主要是由Autodesk的Inventor對上SolidWorks,但從企業的采用度上來看,顯然還是SolidWorks占上鋒。中型CAD的劃分是以軟件功能和曲面精細度來作判別標準的。對SolidWorks來說,它現在正在極力要擺脫此層級,而希望提升到高階大型的那一級。因此,大家可以發現SolidWorks正廣納其Third Party模塊,使其具備CAD/CAM/CAE的廣度,同時也在改善其軟件的精細度。至于成效如何,我們正拭目以待!
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3. 高階大型CAD/CAM/CAE軟件 這級的軟件有:Pro/ENGINEER、Catia、UG等。說實在話,這3個軟件雖然彼此競爭,但各擅勝場。里面整體功能和精度公認最好的就是Catia,她是法國達梭航空公司(Dassault Aviation)的產品,因為它可是咱們CAD/CAM軟件的祖師爺“CADAM”的繼承者,但是它也是最貴的。競爭比較厲害的則是Pro/ENGINEER和UG。Pro/ENGINEER在造型設計方面的功能較強,而UG則在制造方面占有優勢,目前則是因為造型設計是工業設計的最上游,所以Pro/ENGINEER較占有優勢。 , O2 ^6 e8 B5 I9 _, }
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. I! Y" f, o6 n) d v, F您必須要了解:如果您辛苦的學了一門軟件,但是到社會上工作時卻沒人在用,那對您而言就是浪費的!對大陸現階段而言,某些企業不一定都使用合法軟件,所以可以放任工程師使用自己熟悉的軟件。但是像臺灣,為了要爭取國際性的案件,所以都要使用合法的軟件,公司也都提供合法軟件,雖然會不會用該軟件不一定是您是否可以獲得該分工作的主要因素,但是先在學校階段學會企業中的常見CAD軟件,對您還是有幫助的。當然,未來大陸上多數的企業也都必然會走向臺灣的這個趨勢,即:合法軟件將是企業的經營成本之一。因此,我們就要保證各位讀者或孩子們讀了我們的書以后,對他(她)們后續的工作是有幫助的。 因此,下面則是我們對所選軟件的見解和分析:
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# G( V* M& B5 Z. W5 H0 y首先,我們認為CAD的初學者一定要先學AutoCAD,因為現有的教育體系和識圖系統都還是先平面(2D)后立體(3D)的教育,坦白說,以平面出發的制圖或設計概念,多少會挫傷學習者的立體識圖能力,但是這也是莫可奈何的!所以,在我們AutoCAD系列叢書里,會盡量先將幾何圖學的概念鋪陳上去,然后再往上加上機械或建筑等專業方面的制圖慣例。在這個階段,初學者可以體驗CAD的效能和特有的優勢,同時又可以了解如何畫出一張合格的平面工程圖。如果要以學制來形容這個層級的話,AutoCAD很適合在高工階段學習它。 接下來,在機械專業方面,我們建議學習以3D建模為軟件基礎結構的SolidWorks。初學者到此已變為入門者,他們需要開始創建立體幾何的概念。SolidWorks的優點就是操作命令簡單易學,讓我們這些寫書的人,可以很清晰的將建模的流程和立體概念說明清楚。同時,它的指令設計和周邊的零件庫供應,簡直就像針對加工廠層級需要的,因此工廠里的人很容易接受它。若要以學制來形容這個層級的話,SolidWorks很合適在專科或技術學院階段學習它。* q5 {) ]1 Y6 f+ `6 @5 T$ B, d
& K2 G+ K+ g( t2 r: ]/ @ 而在建筑專業部分,我們則提出SketchUP這個知名的3D草圖軟件來搭配AutoCAD。該軟件已被Google買下,連AutoCAD新的3D功能都是模仿它來設計,足見該軟件的潛力和前景。所以,本工作室已經開始逐步介紹它給大家認識,未來還會規劃發展出建筑設計和室內設計方面的主題叢書。 除非有特別的理由(例如,市場占有率突然激增),在這兩個層級中,我們并不建議大家再去花時間學習同級的其它CAD軟件。即便是QCAD、Microstation或Inventor等軟件也很有名,但是較多企業接受的就是AutoCAD和SolidWorks。職場上也會因為這類人才取得比較容易,不需要特別再花錢培訓,而有意愿采用它。我經常講:臺商的工廠在成本控制上非常有一套,就是他們可以集成上、下游供應鏈中會增加成本的項目。而軟件的集成也經常是其中的一環。通常一個產業不會讓其上、下游廠商使用不同的軟件,來自找麻煩,增加成本。因此,軟件只要好用,一旦被認可,其他競爭軟件就很難再挖墻腳。
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# r4 i- C9 f- M% f, |! b$ Y% `0 e 再上來的最高CAD層級,就是戰國割據,各有擅長的局面了!通常這個層級的CAD軟件都是大型的,即包含CAD/CAM/CAE等模塊。有趣的是,基本上比的還是CAD,CAM大家都有,但是CIMATRON和UG會比較受肯定,CAE大家也都有,但是有名的卻是如ADAMS或ANSYS這類的獨立軟件。 我們先來談Pro/ENGINEER吧!Pro/ENGINEER的優勢在于造型設計,而造型設計是工業設計的上游。所以,在很多3C產品設計上,多數都使用Pro/ENGINEER來做造型。然而,即便是造型設計,純就功能面和曲面精密度來講,Catia要比Pro/ENGINEER更優,那為什么Pro/ENGINEER的市占率要優于Catia呢?兩個原因,一個是價格比Catia低,企業基于成本考慮而采用;另一個是Pro/ENGINEER從工作站下放到個人計算機的時間要比Catia早很多,即較早成熟并取得先機。當然,軟件推廣商的態度也有關系。Catia經銷商的姿態總讓我猜想他們可能寧愿賺飛機公司代工設計的錢(比較有利潤),也不愿賺賣軟件的錢。不過,這一、二年來,Catia經銷商的推廣動作已經稍有積極,未來本工作室是否要寫Catia方面的叢書,就要看他們這幾年的推廣成果了。 UG在過去一直是逆向(抄數)方面的佼佼者,它在NC方面的功能很獲得好評,所以在汽車業、制造業里擁有很多支持者。臺灣就是因為缺乏汽車制造業和大型工業,只有模具廠在用,所以UG在臺灣的市場很小。不過,這在工業較均衡發展的大陸就不同了,很多大陸讀者要求我們寫UG的書,本工作室原本也要順從民意開始規劃,但是當我們按慣例去查UG公司在美國的股價時,卻發現他們有經營不善的問題,于是就不敢投入。沒想到,去年UG就真的就被德國西門子自動化暨驅動系統事業部收購。說實在話,這對已經使用UG的企業來說,這是會一個很麻煩的事,因為就我們對企業合并或收購行為的了解,競爭對手不會放過任何機會,UG的研發小組的高手們在某種程度上,多少一定會有所折損(挖角)。因此,對UG的投入來說,本工作室還要觀察其后續版本的內容。如果仍能保持其一貫的水平,我們將針對UG中具有優勢的模塊,開發出后續的相關書籍。6 }, m) L1 {! t. J2 Z
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從上面的敘述中,您可以看出:在高級層級的三大CAD/CAM/CAE軟件中,會因為應用的機械專業不同而有不同取向。如果是以造型設計為主的,可以采用Pro/ENGINEER;如果是以制造為主的,用UG可能是不錯的選擇;如果企業有錢,可以用更好的軟件,那就可以試試Catia。總之,這個層級的CAD軟件都有龐大的模塊內涵,CAD基礎沒打好的人,不一定可以順利使用這些軟件。 至于我們沒有談到的CAD軟件,或者說是本工作室沒有寫到的軟件,您可以將打算學習那些軟件時間用到專業技術的養成吧!
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三級CAD軟件和采用企業的關系 $ X( p/ O( [* U7 a3 u S
7 [8 ?, X* O! r, M# k" k現在,您一定會問:既然CAD軟件分三級,那么我們怎么知道有哪些企業會采用哪些軟件呢?在評論前,我們要先作以下聲明: ) _ S" I6 A7 m9 d7 a
通常企業不會采用單一的CAD軟件,而在此我們討論的是和建模有關的CAD軟件。有些像是CAE(計算機輔助分析)、抄數等專業所用的軟件,它們也和CAD軟件有關;有些性質是相同(如Geomagic或Imageware等抄數),有些則是可以銜接的(如ADAMS或ANSYS等CAE軟件),但是可以搭配一起使用。 以下都是假設要使用合法軟件的前題下。因為如果不考慮合法軟件,那就可以任意使用功能最好的軟件,那討論就沒有意義。當企業決定采用合法軟件時,功能最好的軟件價格可能最貴,那企業就要認真評估考慮以下重點: ) }: C; ?! Z+ l
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n 企業的產品是不是真的需要功能最好的軟件才能設計出來!這牽涉到企業的投資成本、生產效益和操作人才的取得。 n 企業所處的產業上、下游都在用什么軟件,是否要大家一致。這牽涉到圖形文件交換或轉換所需要的時間和人力成本支出。 n 所用軟件是否可以長期不間斷開發。這牽涉到若要變換軟件時,一定會產生的人才和技術庫(零件庫)損失。
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在經營者這樣的考慮下,經常會影響到某些CAD軟件的市占率。 好!我們就以下表來說明CAD軟件和采用企業(機械業)性質的關系: 4 e- R" O6 v3 @/ x" U' ^* K2 S
% M; W8 f3 h' [: c[td]CAD軟件層級 | 采用企業性質 | 低階 | 低階的CAD軟件,如AutoCAD,已經是學校都教的軟件,一般仍使用傳統2D工程圖來做制造的加工廠或設計單位,都還要用到它。以成本來看,這類軟件價格比較低,加上大家都會用,所以進入職場后,看到它的機會很普遍。傳統的2D工程圖(施工圖),一般以三視圖來顯示,它的優點是尺寸標注清楚,施工者不易搞錯,設計和施工的責任區分也較明顯,因此在制造上仍有絕對的優勢。大家千萬不要以為3D設計是現在的趨勢而看輕它,倒是現在因為都有3D模型,所以會在2D的圖面上輔之以立體視面,來讓施工圖更清楚。但是2D的施工圖面仍是非常必要的。從另一個觀點來看,此級軟件所有企業的人都會用,只是在用多用少而已! | 中階 | 某一些企業,它的產品不牽涉復雜的曲線,尤其是生產零件的零件廠,就可以使用這一級的軟件。這一級的軟件,如SolidWorks,簡單易學,很多在學習高等大型CAD中遇到挫折的人,可以轉而進到這個層級。對采用此級軟件的企業來說,人才和軟件成本可以降到最低。這類企業在目前機械業中,算是最廣的。但是在這些企業之中,也有很多因為不花錢買軟件,所以就直接采用諸如Pro/E、UG等大型CAD軟件(事實上,它們的產品可能用SolidWorks就可以處理了)。因此,實際上的用量不一定會和您感覺的一樣。 | 高階 | 對那些原創性強、制造精度要求高、具有開發或研發需求、精密模具廠,或是外商企業,它們的產品是按工業設計的標準流程來設計制造(或是其中的一環)的;這類的企業就需要成本價格高,但功能也強的高等大型CAD軟件。當然,要使用這類的軟件,絕對要從3D往2D的方向走,同時要涵蓋整個CAD/CAM/CAE范疇,而操作者的基礎和功力也要夠。所以,您常見的汽車、3C電子產品、家電用品、航空科技…,都是可以使用這類軟件的企業。當然,讓我們的讀者有能力往這個職場走,是我們期望的。 |
4 l- W" [% E0 k, f% Z注意:所謂“工業設計的標準流程”就是:造型設計→機構設計→結構分析→模具設計→一般制造或NC加工制造。
9 Z% j" ?9 Z1 Z, e/ F/ g您要注意的是:這僅是我們提供給您參考的全局性一般觀點。有些時候,由于所處區域的發展不一定均衡,以及所用的軟件不一定都用合法的,或其它復雜因素,而會有不同的看法和情況。
0 v; _6 y" c+ ]! D1 q: U5 H( y" P結語:CAD系統的變革
$ [3 J& x4 {" R2 E1 z以現階段的局勢發展來看,CAD軟件的市場或許已經不再像幾年前般的詭譎多變,因為“四國鼎立”(Dassault,PTC,UGs,Autodesk)的局面,已經成型。因此,無論是Autodesk以一億九千七百萬美金買下Alias;或是西門子并入UG;或是Google購入SketchUp等并購案,都已經不再令人感到驚訝,因為在CAD的發展歷史過程,這樣的并購已經發生過太多次了。 然而,對于Google首度購買CAD公司,直接涉入以Google Earth為基礎的GIS領域,也迫使Autodesk將手上的MapGuide轉為“開放原始資源”(Open Source)作為因應。事實上,迫使Autodesk將當紅的GIS集成環境釋出的另外一個重要因素,應該是結合AJAX與各種網際技術(PHP,Python,Perl,Ruby,Java與C#)的MapServer開放原始資源環境,持續不斷破壞MapGuide的商用市場所致。 雖然上述的Catia、Pro/E、UG、Alias,被定義為工業設計軟件(MCAD),而SketchUP則是屬于廣用型的3D模型建構系統;它們與我們所關心的MCAD環境可能有一些差異,但是就協同設計的角度而言,這些工具所代表的基本技術都是相同的。換句話說,操作者利用AJAX在網絡上檢視2D或3D地圖數據所涉及到的技術,與MCAD使用者瀏覽2D或3D機械設計圖面是相同的,只是目前各家對于市場的考慮,不愿意支持共同的標準格式而已。因此,這導致Adobe也不得不在以PDF/Flash統一網絡2D靜態/動態文件的格式之后,也必須再上層樓,試圖以Acrobat 3D統一全球信息網上的3D虛擬現實文件格式。 最后,接下來與CAD系統有關的發展與變革,可能仍然脫離不了“并購”與“開放原始資源”(Open Source)兩種手段。 在“并購”方面,比較令人關注的,可能是Autodesk未來將會有機會買下哪一套高階MCAD?是Pro/E?還是哪一家?我們還無法猜測,但2008年最新的消息:“PTC參數科技與Autodesk歐特克共同宣布技術交換協議,促使雙方客戶及制造業廠商可因而獲得更多選擇。” 至于開放原始資源方面,則是任何一套中、低階MCAD軟體都有可能。 |