安全自主可控的国产三维CAD/CAM设计软件SINOVATION

何彦田

现代产品研发的一个重要特征就是采取了CAD/CAM数字化技术来辅助产品的设计与制造。当产品设计手段从传统的手工绘图、手工图板制图进化到二维CAD绘图、三维CAD设计，设计效率、严谨性及创新性得到极大的保障，以三维CAD为核心的数字化技术正成为制造业升级和产品开发能力的关键，推动着制造业产品设计和制造模式实现跨越式发展。

比如全数字设计制造技术的经典案例——波音777飞机的研制：

● 采用全数字化定义，实现了无纸生产;

● 完全数字化预装配，实现无金属样机的生产;

● 基于广域网的异地设计、异地制造;

● 基于STEP的数据交换，方便了数据协作;

● 设计制造周期缩短至4.5年，而波音757、767平均周期约9-10年;

● 获得更高的利润，每架1.4亿美元。

再比如全数字化设计制造的国内案例—新飞豹（歼轰-7）：

新飞豹是中国第一次大规模应用全数字样机的设计制造技术的机型，全数字设计制造技术的初次应用就展示出其强大的推动力。

● 从周期上看，从2000年开始设计到完成首飞，仅仅用了两年半的时间。

● 从产品复杂度上看，飞豹最后形成的数字样机有54000多个结构件，43万个标准件。如此复杂的产品，没有全数字化设计，想在这么短的时间内完成几乎是不可想象的。

● 从设计质量上看，即使是第一次采用数字化设计，其工程更改单也仅仅有1041张，相比之前传统设计中近6000张工程更改单的数量，返工的工程量减少80%左右。

三维CAD系统作为提供产品基本数据的源头，在产品各个场景如仿真、加工、检查、维护环节等都已经普遍应用，现已成为开发工业品和工业品本身中的核心要素，成为了名副其实的核心“软装备”。它将工程师的隐性知识和经验，也就是工业技术体系的Know-how，以模块化、模型化和软件化的方式进行固化。企业新产品的研发，如果没有三维CAD系统作为支撑，几乎不可能成功的。

从国外大型企业的对数字设计技术的实际应用来看，如波音、通用、洛克马丁希德等行业巨头，他们重视企业知识的积累和创新，并将企业长期积累的工业知识进行软件化，把三维CAD作为数字化设计与制造的核心与基础，以提高产品的设计效率，加速产品的创新进程。

而国内制造业企业对三维CAD的应用尚存在不同程度的认知误区，拿来主义盛行，在应用国外三维CAD软件过程中为他人作嫁衣裳，默默地为国外软件开发商提供需求和知识，使得国外三维CAD软件得以进一步发展壮大。国外软件的采购成本、出口输出限制等问题严峻，成为国内企业普及应用三维CAD软件的障碍。软件二次开发成本高，知识产权不能得到有效保护，导致企业的产品知识无法有效积累，随之带来的是企业的创新与研发水平受到大大制约，设计效率无法进一步得到提升，设计数据安全性不可控，尤其是国防、军工及重大装备等重点行业的数据安全存在潜在威胁。近两年国外软件销售模式也逐渐强制转向租赁，中国制造业也容易被卡住脖子，只有研发国产自主三维CAD才能消除这一风险。

华天软件：

立志做最好的國产三维CAD/CAM系统

自2008年开始，华天软件公司组建团队通过人才引进和自主培养相结合的方式走上了漫长的国产自主三维CAD/CAM系统的研发之路。而今，华天自主研发的SINOVATION软件已经成为国产三维CAD软件最主要的国产品牌。基于此平台上衍生出来的众多的三维产品、技术和服务，已经应用到军工、核电、铁路、汽车、珠宝、建筑工程等行业，成为支撑他们智能制造应用案例的核心技术之一。

经过10余年的市场磨砺，SINOVATION在冲压模具、石化静设备等领域得到了广泛应用，同时在铸造、注塑行业正在被越来越多的企业所认识。尤其在冲压模具行业，SINOVATION让中国企业用上了满意的高性价比软件。

在与东风模具、赛科利、福田模具、瑞鹄模具、江淮福臻等汽车模具厂家合作过程中，华天软件分析总结模具设计制造的特点与特定需求，逐步形成了涵盖冲压工艺、模具结构、模面精细化设计、NC编程等设计制造全过程的行业特色解决方案，打破了国外三维CAD软件在中国模具行业的垄断局面，得到了客户的认可。

例如，运用SINOVATION软件间隙设计模块的凸包处理、压料面处理、侧壁处理和强压空开处理功能，可快速生成偏置面，同时可以自动生成高质量的过渡面，使得处理后的模面光顺性得到保证。客户现用的三维CAD中需要十几个小时，SINOVATIO仅需2-5小时，提高效率75%以上。

再如，运用SINOVATION软件可以自动找出模具型面指定范围如2mm～20mm的凹R部位，自动对它们进行凹R缩小造型，同时提供高效的修补。客户现用的三维CAD中需要数小时左右的高强度建模操作，在SINOVATION中用不了半小时即可完成，提高效率90%以上，圆角干涉减少90%。

专业的问题需要专业的软件去解决。华天软件与中石油华东设计院和中石化洛阳院合作，根据石化设计院的设计业务特点，在SINOVATION三维CAD平台上定制开发了石化静设备设计平台SVPV。平台提供了石化静设备的参数化、模块化向导式建模、一键出图、自动统计等功能，快速实现产品的三维建模设计和出工程图，便于企业实现设计知识、经验的积累与重用，因而使得石化静设备行业产品的设计量在年内成倍增长。专业软件带来的高效率和高质量体现在以下三个方面：

1、融合了标准、知识和计算的向导式建模，将设计师从画线、计算以及查资料的繁杂工作中解脱出来，使得设计师专注于设计;

2、由模型直接生成二维图纸，相比手工绘制，在保证质量的前提下时间节省了50%以上;

3、由三维模型自动汇料，相比手动统计，在确保正确的前提下时间节省80%以上。

案例中石化

SVPV软件得到了使用人员的一致认可和好评，已经改变了设计人员的工作方式，成为重要的设计平台。该软件的使用，提高了设计水平和设计质量、规范设计人员的作业方式，同时也大大降低了设计人员的劳动强度。

案例中石油

SVPV软件带来了又一次的设计革命，它让使用者更关注于设计本身，将画图交由计算机完成，提高了设计质量，让创新设计不再困难。

国产工业软件的自主自强，需要一代代富有创新精神的人们坚持不懈地付出、持续不断地开拓。在坚持做中国自己的三维CAD/CAM软件道路上，华天软件将不忘初心砥砺前行，在用户的支持下，把SINOVATION及以SINOVATION为基础的系列工业软件打造成中国制造业市场上最受欢迎的品牌。

责编/杨鑫