研究設(shè)計(jì)工作的計(jì)算機(jī)化大大提高了設(shè)計(jì)水平和效率，使產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的全生命周期都可以通過(guò)計(jì)算機(jī)完成。而船舶電氣設(shè)計(jì)是包括電路板設(shè)計(jì)CBD(Circuit Board Design)、電氣線束安裝EHI(Electrical Harness Installation)、電氣線束布線設(shè)計(jì)EWR(Electrical Wire Routing)、電氣線束展平設(shè)計(jì)EHF(Electrical Harness Flattening)、電氣連接原理圖設(shè)計(jì)ELD(Electrical Connectivity Diagrams)和電氣纜線布線設(shè)計(jì)FCR(Electrical Cableway Routing)等的一項(xiàng)的系統(tǒng)工程。CATIA軟件是由法國(guó)Dassault公司開(kāi)發(fā)的集CAD/CAM/CAE于一體的優(yōu)秀三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)，它具有非常強(qiáng)大的曲面造型功能、先進(jìn)的混合建模技術(shù)，可提供用戶從概念設(shè)計(jì)、風(fēng)格設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、工程分析、設(shè)備及系統(tǒng)工程、制造及應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)等面向過(guò)程的設(shè)計(jì)思想及解決方案。在機(jī)械、航空、航天、汽車(chē)、造船和電子等行業(yè)獲得了廣泛應(yīng)用。目前波音公司和空中客車(chē)等公司都已經(jīng)開(kāi)始使用CATIA V5軟件。CATIA可以說(shuō)是未來(lái)最有潛力的CAD軟件。如何將船舶電氣設(shè)計(jì)的相關(guān)工作導(dǎo)入到CATIA V5的平臺(tái)上，是本文所分析的主要內(nèi)容。

1 CATIA V5主要功能特點(diǎn)及應(yīng)用

    CATIA V5是一個(gè)基于Windows核心重新開(kāi)發(fā)的新一代高端CAD/CAM軟件系統(tǒng)，充分發(fā)揮了Windows的特點(diǎn)，滿足了很多希望使用Windows平臺(tái)客戶的需求，具有良好的發(fā)展前景，代表著CAD/CAM未來(lái)發(fā)展的方向。由于CATIA V5良好的基礎(chǔ)架構(gòu)，使其非常易于擴(kuò)充，發(fā)展也非常迅速。主要提供了九個(gè)方面的解決方案。

    1.1 產(chǎn)品綜合應(yīng)用

    提供包括人機(jī)工程在內(nèi)的電子樣機(jī)驗(yàn)證和仿真產(chǎn)品，以及基于知識(shí)工程能高效捕捉和重用企業(yè)最佳經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)(Know-How)的系列化智能產(chǎn)品。

    1.2 機(jī)械設(shè)計(jì)

    提供包括從概念設(shè)計(jì)到詳細(xì)設(shè)計(jì)，直至工程圖生成的機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品。覆蓋機(jī)械零件、鑄件、沖壓件、鈑金零件、塑料零件、結(jié)構(gòu)零件、焊接件和模具等。

    1.3 外形設(shè)計(jì)與風(fēng)格造型

    提供了創(chuàng)新、易用的產(chǎn)品，用于構(gòu)建、控制和修改工程曲面和自由曲面和實(shí)施逆向工程等。

    1.4 設(shè)備與系統(tǒng)工程

    用于3D電子樣機(jī)的空間預(yù)留優(yōu)化，在電子樣機(jī)環(huán)境中進(jìn)行管路、電氣線纜、印刷電路板、廠房布置和機(jī)械系統(tǒng)的協(xié)同設(shè)計(jì)和集成。

    1.5 數(shù)控加工(NC)

    完整的系列化產(chǎn)品，包括快速成型、車(chē)削、2.5軸到5軸銑削、工藝文檔輸出等?；谥R(shí)的V5架構(gòu)和產(chǎn)品/流程/資源(PPR)模型，完整描述了產(chǎn)品、加工流程、機(jī)床刀具等資源信息。

    1.6 分析與仿真

    可快速對(duì)任何類型的零件或裝配件進(jìn)行工程分析，具有很高的易用性，即使不是有限元分析專家也能快速進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析的反復(fù)疊代。

    1.7 CATIA V5基礎(chǔ)應(yīng)用架構(gòu)

    CATIA V5基礎(chǔ)架構(gòu)為協(xié)同產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供了廣泛的平臺(tái)。在同樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)下，提供了P1、P2、P3三個(gè)平臺(tái)，可以針對(duì)企業(yè)不同層次和不同功能需求提供靈活和低成本的解決方案配置。

    1.8 二次開(kāi)發(fā)編程應(yīng)用

    可以將用戶的專用知識(shí)集成到CATIA和ENOVIA應(yīng)用程序中，也可以將現(xiàn)有的系統(tǒng)集成到ENOVIA 3D com中。對(duì)于希望擴(kuò)充3D PLM需求方案的企業(yè)和第三方軟件商來(lái)說(shuō)，V5標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)放架構(gòu)已迅速成為受歡迎的開(kāi)發(fā)環(huán)境。

    1.9 CATIA基于Web的在線學(xué)習(xí)解決方案

    CATIA基于Web的在線學(xué)習(xí)解決方案是一個(gè)新一代、易用的電子支持系統(tǒng)，可以為CATIA、ENOVIA用戶進(jìn)行使用培訓(xùn)。輔助自學(xué)工具(Companion)可以作為用戶的桌面工具，隨時(shí)隨地為用戶解決培訓(xùn)、應(yīng)用方面的問(wèn)題。

2 CATIA的技術(shù)特點(diǎn)

    CATIA V5在開(kāi)發(fā)時(shí)使用了前沿的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，包括基于JAVA和Web技術(shù)、C++語(yǔ)言、面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)思想(0-0)、STEP-SDAI、OpenCL、OLE/Corha和Visnal Basic Jounerling等，使之具有下列幾個(gè)特點(diǎn)。

    (1)單一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，各個(gè)模塊全相關(guān)。

    (2)端到端的集成系統(tǒng)。

    (3)以流程為中心

    (4)創(chuàng)新的用戶界面，易學(xué)易用

    (5)獨(dú)一無(wú)二的知識(shí)工程架構(gòu)

    (6)先進(jìn)的混合建模技術(shù)

    (7)CATIA具有在整個(gè)產(chǎn)品周期內(nèi)方便的修改能力

    (8)并行工程的設(shè)計(jì)環(huán)境

    (9)強(qiáng)大的電子樣機(jī)技術(shù)

    (10)開(kāi)放平臺(tái)

    (11)面向設(shè)計(jì)的工程分析

    (12)完善的加工解決方案

    (13)支持電子商務(wù)。

3 基于CATIA V5的船舶電氣設(shè)計(jì)的基本思路和方法

    以下我們以電氣線束布線設(shè)計(jì)為例，來(lái)介紹基于CATLA V5船舶電氣設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的方法和思路。

    3.1 CATIA起動(dòng)

    (1)在WINDOWS桌面上雙擊運(yùn)行圖標(biāo)CATIA P3 V5R15。

    (2)在Start菜單下選擇不同的模塊進(jìn)入到不同的工作環(huán)境中：選擇EWR——Electrical Wire Routing電氣線束布線設(shè)計(jì)。（如圖l所示）

    圖1 啟動(dòng)CATIA V5中的EWR

    3.2 通過(guò)新線束按鈕新建一個(gè)新線束，打開(kāi)一個(gè)新線束對(duì)話框

    （如圖2所示）選擇完畢后，就會(huì)在激活的設(shè)計(jì)產(chǎn)品中自動(dòng)添加一特征樹(shù)。（如圖3所示）

    圖2 新建線束對(duì)話框

    圖3 新建線束特征樹(shù)

  3.3 使用用戶數(shù)據(jù)選擇系統(tǒng)

    如果系統(tǒng)已經(jīng)被選定，則數(shù)據(jù)被重新導(dǎo)入一次。（如圖4所示）

    圖4 系統(tǒng)選擇對(duì)話框

    3.4 根據(jù)用戶數(shù)據(jù)自動(dòng)生成線束布線設(shè)計(jì)圖

    選擇自動(dòng)布線按鈕，布線對(duì)話框打開(kāi)。（如圖5所示）

    圖5 自動(dòng)布線對(duì)話框

    3.5 把參數(shù)選定以后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)更新數(shù)據(jù)樹(shù)

    只要鼠標(biāo)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)樹(shù)時(shí)就可以包含選定線的線束元件。（如圖6所示）

    圖6 設(shè)計(jì)完成的電氣線束布線圖

4 結(jié)束語(yǔ)

    CATIA V5已不僅是一個(gè)設(shè)計(jì)工具，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了在屏幕上定義產(chǎn)品的階段，其基于知識(shí)工程的架構(gòu)、DMV技術(shù)、并行工程的環(huán)境能連接產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程各個(gè)階段的知識(shí)，使得能夠共享產(chǎn)品開(kāi)發(fā)各階段、各部門(mén)的信息和想法，從而得到能動(dòng)的反饋，不僅能得到最佳的設(shè)計(jì)結(jié)果，還能激發(fā)產(chǎn)品的創(chuàng)新。未來(lái)的時(shí)代是一個(gè)電子化的時(shí)代，產(chǎn)品設(shè)計(jì)也將邁向電子協(xié)同，以充分利用網(wǎng)絡(luò)的功能，加快產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)速度和對(duì)市場(chǎng)的快速反應(yīng)能力，CATEA V5的知識(shí)驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)方法和支持電子商務(wù)的能力無(wú)疑會(huì)給企業(yè)帶來(lái)更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。把船舶設(shè)計(jì)，尤其是船舶電氣設(shè)計(jì)導(dǎo)入到這樣的平臺(tái)一定大有可為。