建模领域的王者——Catia

CATIA是法国达索公司的产品开发旗舰解决方案。作aPLM协同解决方案的一个重要组成部分，它可以帮助制造厂商设计他们未来的产品，并支持从项目前阶段、具体的设计、分析、模\x00、组装到维护在内的全部工业设计流程。

模块化的CATIA系列产品旨在满足客户在产品开发活动中的需要，u括风格和外型设计、机械设计、设备与系统工程、管理数字样机、机械加工、分析和模拟。CATIA产品基于开放式可扩展的V5架构。

通过使企业能够重用产品设计知识，缩短开发周期，CATIA解决方案加快企业对市场的需求的反应。自1999年以来，市场上广泛采用它的数字样机流程，从而使之成为世界上最常用的产品开发系统。

CATIA系列产品已经在七大领域里成为首要的3D设计和模拟解决方案：汽车、航空航天、船舶制造、厂房设计、电力与电子、消费品和通用机械制造。

CATIA先进的混合建模技术

设计对象的混合建模：在CATIA的设计环境中，无论是实体还是曲面，做到了真正的互操作；

CATIA建模技术

变量和参数化混合建模：在设计时，设计者不必考虑如何参数化设计目标，CATIA提供了变量驱动及后参数化能力。

几何和智能工程混合建模：对于一个企业，可以将企业多年的经验积累到CATIA的知识库中，用于指导本企业新手，或指导新车型的开发，加速新型号推向市场的时间。

CATIA具有在整个产品周期内的方便的修改能力，尤其是后期修改性。

无论是实体建模还是曲面造型，由于CATIA提供了智能化的树结构，用户可方便快捷的对产品进行重复修改，即使是在设计的最后阶段需要做重大的修改，或者是对原有方案的更新换代，对于CATIA来说，都是非常容易的事。

CATIA所有模块具有全相关性

CATIA的各个模块基于统一的数据平台，因此CATIA的各个模块存在着真正的全相关性，三维模型的修改，能完全体现在二维，以及有限元分析，模具和数控加工的程序中。

并行工程的设计环境使得设计周期大大缩短

CATIA 提供的多模型链接的工作环境及混合建模方式，使得并行工程设计模式已不再是新鲜的概念，总体设计部门只要将基本的结构尺寸发放出去，各分系统的人员便可开始工作，既可协同工作，又不互相牵连；由于模型之间的互相联结性，使得上游设计结果可做为下游的参考，同时，上游对设计的修改能直接影响到下游工作的刷新。实现真正的并行工程设计环境。

CATIA覆盖了产品开发的整个过程

CATIA提供了完备的设计能力：从产品的概念设计到最终产品的形成，以其精确可靠的解决方案提供了完整的2D、3D、参数化混合建模及数据管理手段，从单个零件的设计到最终电子样机的建立；同时，作为一个完全集成化的软件系统，CATIA将机械设计，工程分析及仿真，数控加工和CATweb网络应用解决方案有机的结合在一起，为用户提供严密的无纸工作环境，特别是CATIA中的针对汽车、摩托车业的专用模块，使CATIA拥有了最宽广的专业覆盖面，从而帮助客户达到缩短设计生产周期、提高产品质量及降低费用的目的。

CATIA诞生

CATIA是法国Dassault System公司旗下的CAD/CAE/CAM一体化软件，Dassault System 成立于1981年，CATIA是英文Computer Aided Three-Dimensional Interface Application的缩写。

在70年代Dassault Aviation成为了第一个用户，Dassault Aviation是世界著名的航空航天企业，其产品以幻影2000和阵风战斗机最为著名。

从1982年到1988年，CATIA相继发布了1版本、2版本、3版本，并于1993年发布了功能强大的4版本，现在的CATIA软件分为V4版本和 V5版本两个系列。V4版本应用于UNIX 平台，V5版本应用于UNIX和Windows两种平台。

CATIA如今其在CAD/CAE/CAM以及PDM领域内的领导地位，已得到世界范围内的承认。

其销售利润从最开始的一百万美圆增长到现在的近二十亿美元。雇员人数由20人发展到2，000多人。居世界CAD/CAE/CAM领域的领导地位，广泛应用于航空航天、汽车制造、造船、机械制造、电子\电器、消费品行业，它的集成解决方案覆盖所有的产品设计与制造领域，其特有的DMU电子样机模块功能及混合建模技术更是推动着企业竞争力和生产力的提高。

CATIA提供方便的解决方案，迎合所有工业领域的大、中、小型企业需要。包括：从大型的波音747飞机、火箭发动机到化妆品的包装盒，几乎涵盖了所有的制造业产品。在世界上有超过13,000的用户选择了CATIA。CATIA源于航空航天业，但其强大的功能已得到各行业的认可，在欧洲汽车业，已成为事实上的标准。CATIA的著名用户包括波音、克莱斯勒、宝马、奔驰等一大批知名企业。其用户群体在世界制造业中具有举足轻重的地位。波音飞机公司使用CATIA完成了整个波音777的电子装配，创造了业界的一个奇迹，从而也确定了CATIA在CAD/CAE/CAM 行业内的领先地位。

• CATIA行业应用：

航空航天

CATIA源于航空航天工业，是业界无可争辩的领袖。以其精确安全，可靠性满足商业、防御和航空航天领域各种应用的需要。在航空航天业的多个项目中，CATIA被应用于开发虚拟的原型机，其中包括Boeing飞机公司（美国）的Boeing777和Boeing737，Dassault飞机公司（法国）的阵风（Rafale）战斗机、Bombardier飞机公司（加拿大）的Global Express公务机、以及Lockheed Martin飞机公司（美国）的Darkstar无人驾驶侦察机。Boeing飞机公司在Boeing777项目中，应用CATIA设计了除发动机以外的100%的机械零件。并将包括发动机在内的100%的零件进行了预装配。Boeing777也是迄今为止，唯一进行100%数字化设计和装配的大型喷气客机。参与Boeing777项目的工程师、工装设计师、技师以及项目管理人员超过1700人，分布于美国、日本、英国的不同地区。他们通过1,400套CATIA工作站联系在一起，进行并行工作。Boeing的设计人员对777的全部零件进行了三维实体造型，并在计算机上对整个777进行了全尺寸的预装配。预装配使工程师不必再制造f个物理样机，工程师在预装配的数字样机上即可检查和修改设计中的干涉和不协调。Boeing飞机公司宣布在777项目中，与传统设计和装配流程相比较，由于应用CATIA节省了50%的重复工作和错误修改时间。尽管首架777的研发时间与应用传统设计流程的其他机型相比，其节省的时间并不是非常的显著，但Boeing飞机公司预计，777后继机型的开发至少可节省50%的时间。CATIA的后参数化处理功能在777的设计中也显示出了其s越性和强大功能。为迎合特殊用户的需求，利用CATIA的参数化设计，Boeing公司不必重新设计和建立物理样机，只需进行参数更改，就可以得到满足用户需要的电子样机，用户可以在计算机上进行预览。

汽车工业

CATIA是汽车工业的事实标准，是欧洲、北美和亚洲顶尖汽车制造商所用的核心系统。CATIA在造型风格、车身及引擎设计等方面具有独特的长处，为各种车辆的设计和制造提供了端对端（end to end）的解决方案。CATIA涉及产品、加工和人三个关键领域。CATIA的可伸缩性和并行工程能力可显著缩短产品上市时间。

一级方程式赛车、跑车、轿车、卡车、商用车、有轨电车、地铁列车、高速列车，各种车辆在CATIA上都可以作为数字化产品，在数字化工厂内，通过数字化流程，进行数字化工程实施。CATIA的技术在汽车工业领域内是无人可及的，并且被各国的汽车零部件供应商所认可。从近来一些著名汽车制造商所做的采购决定，如Renault、Toyota、Karman 、Volvo、Chrysler等，足以证明数字化车辆的发展动态。Scania是居于世界领先地位的卡车制造商，总部位于瑞典。其卡车年产量超过50，000辆。当其他竞争对手的卡车零部件还在25，000个左右时，Scania公司借助于CATIA系统，已经将卡车零部件减少了一半。现在，Scaniae司在整个卡车研制开发过程中，使用更多的分析仿真，以缩短开发周期，提高卡车的性能和维护性。CATIA 系统是Scania公司的主要CAD/CAM系统，全部用于卡车系统和零部件的设计。通过应用这些新的设计工具，如发动机和车身底盘部门CATIA 系统创成式零部件应力分析的应用，支持开发过程中的重复使用等应用，公司已取得了良好的投资回报。现在，为了进一步提高产品的性能，Scania公司在整个开发过程中，正在推广设计师、分析师和检验部门更加紧密地协同工作方式。这种协调工作方式可使Scania公司更具市场应变能力，同时又能从物理样机和虚拟数字化样机中不断积累产品知识。

造船工业

CATIA为造船工业提供了优秀的解决方案，包括专门的船体产品和船载设备、s械解决方案。船体设计解决方案已被应用于众多船舶制造企业，类似General Dynamics,Meyer Weft和Delta Marin，涉及所有类型船舶的零件设计、制造、装配。船体的结构设计与定义是基于三维参数化模型的。参数化管理零件之间的相关性，相关零件的更改，可以影响船体的外型。船体设计解决方案与其他CATIA产品是完全集成的。传统的CATIA实体和曲面造型功能用于基本设计和船体光顺。Bath Iron Works应用GSM（创成式外型设计）作为参数化引擎，进行驱逐舰的概念设计和与n他船舶结构设计解决方案进行数据交换。

4．2版本的CATIA提供了与Deneb加工的直接集成，并在与Fincantieri的协作中得到发展，机器人可进行直线和弧线焊缝的加工并克服了机器人自动线编程的瓶颈。

General Dynamic Electric Boat和 Newport News Shipbuilding使用CATIA设计和建造美国海军的新型弗吉尼亚级攻击潜艇。诺思罗普?/span>格鲁曼公司已经将法国达索（Dassault）公司开发的计算机辅助设计软件应用到其舰船设计最具挑战性的工作中；“吉拉德稲?/span>福特”级核动力航空母舰不仅是美国海军40多年以来设计的唯一一级航空母舰，还是第一种全程使用计算机软件而非图纸进行设计的航空母舰。该级航空母舰首舰“吉拉德稲?/span>福特”号，排水量为10万吨，长为1092英尺，计划于2015年进入美国海军舰队服役。“吉拉德稲?/span>福特”n航空母舰并不是美国海军中第一种使用计算机辅助设计技术的舰船。“圣安东尼奥”级两栖船坞登陆舰和“弗吉尼亚”级潜艇都使用了计算机辅助设计技术。诺思罗普?/span>格鲁曼造船公司位于弗吉尼亚州纽波特纽斯的造船厂，曾经建造过10艘“尼米兹”级核动力航空母舰，在航空母舰设计上拥有丰富的经验。为了设计建造“吉拉德稲?/span>福特”号航空母舰，诺思罗普?/span>格鲁曼造船公司选择了由法国达索系4公司开发的计算机辅助三维交互式运用软件，即CATIA（Computer Aided 3D Interactive Analysis）软件。达索在美国与IBM公司合作销售这款软件。诺思罗普?/span>格鲁曼造船公司的网站上介绍说：“CATIA软件可以模拟所有的设计过程，从项目前阶段，到细节设计、分析、模拟，一直到组装和维护。”CATIA软件最初是在20世纪80年代用于飞机的设计。20多年以来，该软件经过了多次升级，为工业界所广泛运用。大量的系统从核反应堆、相关的安全设备到全部的生命支持设备需要一个综合的，有效的产品数据管理系统（PDM）进行整个潜艇产品定义的管理，不仅仅是一个材料单，而是所有三维数字化产品和焊接设备。ENOVIA 提供了强大的数据管理能力，使之CATIA成为当今世界上最顶尖的技术。

Meyer Werft关于CAD 技术的应用在业内一直处于领先地位，从设计、零件、船载设备到试车，涉及造船业的所有方面。在切下第一块钢板前，已经完成了全部产品的三维设计和演示。

Delta Marin在船舶的设计与制造过程中，依照船体设计舰桥、甲板和推进系统。船主利用4D漫游器进行浏览-检查。

中国广州的文冲船厂也对CATIA进行了成功地应用。使用CATIA进行三维设计，取代了传统的二维设计。

厂房设计

在丰富经验的基础上，IBM和Dassault-Systems为造船业、发电厂、加工厂和工程建筑公司开发了新一代的解决方案。包括管道、装备、结构和自动化文档。CCPlant是这些行业中的第一个面向对象的知识工程技术的系统。

CCPlant已被成功应用于Chrysler及其扩展企业。使用CCPlant和Deneb仿真对正在建设中的Toledo吉普工厂设r进行了修改。费用的节省已经很明显地体现出来。并且对将来企业的运作有着深远的影响。

Haden International的涂装生产线主要应用于汽车和宇航工业。Haden International应用CATIA设计其先进的涂装生产线，CCPlant明显缩短了设计与安装的时间。Shell使用CCPlant在鹿特丹工厂开发新的生产流程，鹿特丹工厂拥有二千万吨原油的年处理能力，可生产塑料、树脂、橡胶等多种复杂化工产品。

加工和装配

一个产品仅有设计是不够的，还必须制造出来。CATIA擅长为棱柱和工具零件作2D/3D关联，分析和NC；CATIA规程驱动的混合建模方案保证高速生产和组装精密产品，如机床，医疗器械、胶印机钟表及工厂设备等均能作到一次成功。

在机床工业中，用户要求产品能够迅速地进行精确制造和装配。Dassault System产品的强大功能使其应用于产品设计与制造的广泛领域。大的制造商像Staubli从Dassault System 的产品中受益匪浅。Staubli使用CATIA设计和制造纺织机械和机器人。Gidding &Lewis使用CATIA设计和制造大型机床。

Dassault System产品也同样应用于众多小型企业。象Klipan使用CATIA设计和生产电站的电子终端和控制设备。Polynorm使用CATIA设计和制造压力设备。Tweko使用CADAM设计焊接和切割工具。

消费品

全球有各种规模的消费品公司信赖CATIA，其中部分原因是CATIA设计的产品的风格新颖，而且具有建模工具和高质量的渲染工具。CATIA已用于设计和制造如下多种产品：餐具、计算机、厨房设备、电视和收音机以及庭院设备。

另外，为了验证一种新的概念在美观和风格选择上达到一致，CATIA可以从数字化定义的产品，生成具有真实效果的渲染照片。在真实产品生成之前，即可促进产品的销售。

CATIA的竞争对手包括UG NX，Pro/E，Topsolid,Cimatron。其中NX和Pro/E与CATIA可谓三分天下。目前CATIA在设计与工程软件中占有最多的市场份额。这来源于其如此强大的客户来源和军工背景。与其竞争对手相比，CATIA的优势在于赏心悦目的界面，易用而强大的功能，在汽车、航空航天、造船等专用行业强大的功能支持等，IT老大IBM的全球销售合作。还有很重要的一点，就是来自CATIA母公司，达索系统Dassault Systemes其他兄弟软件的支持：

1.Delmia，强大的生产线规划和管理软件，配合CATIA完成制造可行性分析和实施；

2.Enovia，强大的数据管理和设计支持系统

3.Smarteam，强大的PLM软件，与UGS Team Center并列为PLM最成功的软件，PLM的鼻祖。

4.VPM，设计数据共享平台，跨国公司各设计中心可使用此软件进行数据和信息状态共享

5.Solidworks，三维工程软件在全球中端市场的统治者，被达索公司收购后，成为打击其他中端软件的招牌武器，并且有效的支持高端软件CATIA在中低端市场的渗透

6.Abaqus，最强大的FEM软件之一，优势是非线性、动态、隐式计算，成为可以有效解决汽车与航空航天领域复杂问题的有效工具