发布时间：2020-08-12所属分类：科技论文浏览：1次
摘 要： 摘要：2010年，随着我国经济超越日本成为了世界上第二大经济体，我国实体经济和虚拟经济也来到了一个飞速发展的时期。我国的工业也迎来了一个全新的信息时代。随着电子计算机的全民普及，计算机技术也得到了广泛的普及。在工业领域中，CAD/CAM技术也得到了广
摘要：2010年，随着我国经济超越日本成为了世界上第二大经济体，我国实体经济和虚拟经济也来到了一个飞速发展的时期。我国的工业也迎来了一个全新的信息时代。随着电子计算机的全民普及，计算机技术也得到了广泛的普及。在工业领域中，CAD/CAM技术也得到了广大公司的认可得到了广泛的使用。在计算机科学与技术、机械设计制造及自动化，机械电子工程、车辆工程、电子控制工程等诸多方向都有广泛的应用。经过多年的发展，CAD/CAM已经在我国航空航天、导弹外形设计等高精尖领域发挥了重要的作用。本文对CAD/CAM技术在我国的发展现状进行了详细的描述以及未来的发展做了展望。
关键词： CAM、 CAD、 发展、 现状、 问题、 展望
在目前我国实行一带一路政策下，带动周边国家经济发展，为亚太地区的发展贡献自己的力量体现自己的大国担当。在改革开放只会越开越大的形式下，中国的各大企业也面临着前所未有的市场竞争压力，提高本身的应变能力和生存能力成为了各位企业家所面临的最现实也是最紧迫的问题。CAD/CAM技术从根本上改变了我国自建国以来的传统的设计、生产、出厂模式，推动现代企业的技术改革，促进整个产业结构的更新换代，发展新型技术。
CAD/CAM的发展概况
CAD/CAM从无到有再到现在，经历了形成、发展、提升和集成四个阶段。
美国在1946年成功研究出第一台电子计算机，计算机技术由此开始被研究人员引入到机械设计、制造领域。1952年，人们首次研制成功第一台数控机床，(主要指将金属工件以自动切削或轮磨等的机械制造方法制造出所需形状、尺寸及 表面精度为目的的机械)，后来，研究人员尝试通过描述出金属工件的外表面形状而实现计算机辅助数控编程，故而实现金属工件的自动加工。但当时计算机还处于初级阶段(电子管时期)，所以CAD/CAM还处于酝酿阶段
相关期刊推荐：《机械制造与自动化》Machine Building & Automation(双月刊)曾用刊名：南京机械;机械制造与自动化;江苏机械制造与自动化，1972年创刊，是传播机械与电气行业新成果、新技术、新产品、新材料、新工艺、新设备，以及国内外机电行业前沿信息和企业管理、人才培养、教学研究与实践经验的综合性机电技术期刊，也是江苏省机电行业唯一的集数控、智能化、机电一体化和敏捷制等先进制造技术的技术期刊。
1960年代，二维SKETCHPAD系统被MIT的研究生I. E. Sutherland成功推出并成功发表了《人机对话图形通信系统》论文。计算机图形学、交互技术及图形符号存贮采用分层的数据结构等思想在这篇论文中被首次提出。为CAD/CAM技术的产生和后续发展提供了理论基础。随后科技人员进行了艰苦研究。相继出现了商品化的CAD/CAM的设备及系统。
1960年代中期到1970年代中期，CAD/CAM技术在这个阶段逐渐来到了一个性能不断完善的过程，计算机硬件在这个时期也广泛普及，性能的不断提升。CAD/CAM数控系统专门服务于小型微型设备的产品相继进入市场，其中也包括解决一些复杂特定问题的CAD/CAM系统，也成为交钥匙系统。市场中三维几何设计处理软件也大量出。1970年代初期，美国辛辛那提公司成功研制出了第一条FMS系统，即柔性制造系统。
1980年代以后，CAD/CAM技术迅猛发展，走上了高度集成化道路。随着超大规模集成电路的出现，使得硬件成本大幅度下降，使得大量资金用于发展软件。同时CAD/CAM技术的配套技术也快速发展起来(有限元分析、优化设计、可靠性设计、数据库技术)。使得CAD/CAM技术从计算机辅助绘图到计算机辅助设计， 从二维绘图到三维造型， 进而到三维集成的转变速度迅速加快。CAD/CAM系统也由开始的APT阶段转而向曲面系统阶段、特征造型阶段发展UG、DUCT、 Cimatom 、 MarsterCAM 等软件的出现，标志着CAD/CAM向局部曲面的加工方式转变，实现了质的提升。
3.我国CAD/CAM技术发展的现状
60年代，首次引进CAD/CAM技术投入到我们的生产中。最早由于我国正处于建国初期，国家经济还很不景气，所以航空航天工业、大型民用企业、造船业和科研院所等一些受国家资金支持的重点企业才有资金使用CAD/CAM技术。许多中小型企业效益不佳, 没有经济实力购买数控设备或软件更缺少像国企那样卓越的技术队伍, 就没有成规模的使用CAD/CAM技术，使CAD/CAM技术得不到全国的推广使用。改革开放后，中国与世界的联系逐渐紧密了起来，随着进出口贸易的疯狂猛涨，国家GDP倍数式增长，使得许多中小型企业收益良好，开始引进先进制造技术，CAD/CAM技术这才开始走入中国工业的深层次企业，逐渐成为研究设计人员主要的工作工具。经过最近几年的快速发展，目前在我国服装、产品设计、工业设计、汽车工程、铁道轨道、建筑工程、机械设计制造、机械电子等诸多行业已经逐步进入了实用阶段。90年代初国务院批准 由国家科技委员会牵头开始实施以“甩掉图板”为突破口的CAD 应用工程 ，“十五” 期间 CAD应用工程与 CIMS 工程合并实施制造业信息化工程更加带动了我国CAD/CAM在我国的发展。 中国企业进行两种方式齐头并进的方法，一方面，中国直接引进国外先进的商品软件直接进行工厂使用，进行产品生产。另一方面，投入大量资金，引进高水平科研人员，与国内知名高校合作自主研发先进的，具有国际一流水平的自主知识产权的CAD/CAM系统。这样以来，更一步扩大了CAD/CAM在我国的知名度，提高了民众对CAD/CAM技术的认知。
4.目前我国CAD/CAM技术存在的问题
从1960年至今，虽然我国发展CAD/CAM技术的时间只有短短的几十年时间但已经取得了巨大的进步。这种表面巨大成功的同时，在工业内部一定存在着各种各样的小漏洞，以及各方面之间发展的不平衡。我国研究人员研究课题时间较短，经验不足并不能完全掌握技术的完整要义，目前我国出现了如下几个主要的问题：
4.1 我国软件研发完善的研究人员无法对软件进行有效的研发完善。
目前我国科研人员大都集中在各大高校以及科研所和各大企业中。在企业中的研发人员面临的首要问题为薪资待遇不够理想，与其他工作岗位的职工丰厚的报酬相比感到付出与收入不成正比。企业对研发人员的作用不够重视容易导致研发人员心生倦意，科研情绪不高导致研发进度和研发质量都受到一定的影响。另一方面企业中人员流动较大，研发人员往往不能在同一个企业或同一个岗位上面工作一个完整的机器使用周期，使得在实际生产生活中系统所面临的不能很好解决或不能解决的问题及时反馈到它的研发人员手里面，不能对此问题进行有效的完善升级，导致软件系统的升级换代进展缓慢。在各大高校以及科研所的研发人员大都多年受高等教育，在高校平台可多次参加国内国外的先进技术和成果的交流会议。具有见识高、知识渊博、科研时间充足等特点。但是他们接触的大都是完备的软件系统，而并不清楚这些看似完备的软件系统在实际生产生活中会遇到哪些的问题。自己本身并不是熟练掌握在实际生产中的各工步以及哪些在实际加工中才会出现的一些特殊问题，这些问题是在书本以及文献中所没有的。所以研发出的软件系统遇到实际加工中的复杂问题时往往不能很好地解决。
4.2 国内外软件系统发展的巨大差距。
国内外软件系统的差距就是国内外工业水平差距的一个缩影。我国的工业水平发展速度很快，一句话：用几十年的时间走完了发达国家几百年走过的路。但是我国的工业水平距离美国、德国、日本等这些工业强国还有不小的差距，这一点在软件水平上面就可以看出来，国外等工业强国的CAD/CAM软件系统的功能齐全能覆盖绝大多数加工生产中的需求、性能水平极高、价格也较低在市场竞争中占据非常大的优势，而我国具有自主知识产权的软件系统，无论是在性能方面还是在功能方面都远远不及国外的产品。但是由于我国研究人员水平有限，且没有成功人员带领、没有成功经验，故导致我国的研发过程导致的经费支出数额并不比国外的研发团队少，所以导致我们的软件系统在市场中实际出售中价格基本与国外持平甚至高于他们。导致市场中的竞争力不佳，则企业的效益不好，研发经费不足更会使研发出的软件系统质量高。如此恶性循环下去，导致CAD/CAM技术软件系统我国始终走在发达国家后面。
4.3 我国企业思维方式的制约
我国的企业家做不到软件与硬件的平等对待。在一家企业的发展中往往不会投入大量资金用于购买正版软件用于自己的设计人员进行使用，觉得买这些摸不着的东西不划算不值，忽视软件的重要性。反而会购买大量价格昂贵的高端计算机、 先进打印机、智能绘图仪， 引进大屏幕工作站，在公司的各部门建立数量超标准的计算机房等硬件设施。设计人员使用廉价的盗版软件，在许多功能上面不能完全体现正版软件才能体现出来的技术服务。在遇到技术问题时也得不到来自软件公司的专业技术人员的指导，也无法和软件公司进行交流，以使得自己公司的问题得到有效的解决，导致公司的效益降低。我国的企业家应该把硬件与软件有机地结合起来以求企业效益的最大化。增加企业在市场中长期保持较强的竞争力。
5. CAD/CAM技术的未来展望
随着科技进步的不断加快，各类产品更新换代的速度不断加快。CAD/CAM软件系统的换代升级速度也应顺应时代潮流，加快自己的更新换代。
5.1 CAD/CAM技术智能化发展
CAD/CAM技术是否可以更上一层台阶取决于是否可以更加智能化，使得普通大众(知识水平并不是特别突出的人们)也能够轻松使用它。达到高智能化更有利于打开更大的市场使得更多的中小型企业也参与到CAD/CAM技术的使用中来，增大更多用户对它的认知程度和使用程度。在未来CAD/CAM技术可以通过扫描仪器直接对工件进行扫描而不再进行三维绘图就可以得出工件的各部分尺寸和工件的加工轨迹，可以将二维图纸直接转化为三维实体模型，并且可以在众多的加工方案中进行智能分析得出一个最优的方案，大大省去了设计时间。可以时刻监督生产设备的运行情况，出现危险情况可以自动解决，遇到解决不了的情况时及时报警并自动停止减少造成的损失。
5.2 CAD/CAM技术信息共享化发展
当今世界是一个信息化的世界，网络技术空前发达。网络技术改变我们生活中的点点滴滴，近些年大数据、物联网、区块链、人工智能飞速发展，使得我们生活中的每个人都可以享受到它所带来的便利。网络技术也推动者着全球制造业的发展，已经从传统制造业转向高端制造业发展。精密加工、超精密加工、特种加工已经得到了空前的发展，对CAD/CAM技术也提出了更高的要求。CAD/CAM技术要顺应时代潮流建立起自己的大数据库中心，其中包括工件设计的制造可能性、加工过程的仿真数据及产品的制造试验等, 使得各大企业的研发设计人员能够迅速连接和共享到数据库中已有的制造信息。建立起一个先进制造的数据库环境可以在网络平台上大家一起协调工作, 将各自企业中以数据库文本图形和数据文件存储的数据信息集中起来放到数据库平台上面以供兄弟企业共享, 使其他企业在设计过程可以从平台中取长补短，优化自己的设计思路。——论文作者：冯国旭
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