【正文】 運動，對裝配行為和裝配順序提出建議。UG/Reality對產(chǎn)品是否適用及功能性方面進行實時模擬的同時對產(chǎn)品進行評估。9．UG/虛擬現(xiàn)實（UG/Reality）、漫游（UG/FlyThrough）這些模塊提供了分布式工具、并行可視化工具和虛擬產(chǎn)品模擬化的工具。如果需要，該模塊對硬干涉也可給出精確的答案。變更模型的表示方式，允許迅速地進行間隙檢測，并對有陰影和隱藏線的視圖著色。UG/Advanced Assemblies可以管理、共享和評估數(shù)字模型，以完成一個復(fù)雜產(chǎn)品的全數(shù)字化裝配模型。按用戶規(guī)定的命名規(guī)則或采用UG/Manager的配置規(guī)則，都能夠正確地訪問不同版本的零件。裝配件的參數(shù)化建模還可以描述各部件之間的配對關(guān)系、確定通用緊固件組及其他復(fù)制的部件。部件可靈活地配對或定位，并且一直保持其關(guān)聯(lián)性。7．UG/裝配建模（UG/Assembly Modeling）該模塊提供了并行的、自上而下的產(chǎn)品開發(fā)方法。利用UG/Assembly Modeling的數(shù)據(jù)可以方便地繪制裝配圖，并能快速生成裝配分解圖。利用UG的復(fù)合建模技術(shù)，該模塊可生成尺寸與實體模型相關(guān)的工程圖，并保證隨著實體模型的改變而同步更新工程圖尺寸，包括消隱線和相關(guān)橫截面視圖在內(nèi)的二維視圖在模型修改時也會自動更新。用戶自定義特征建立后，將駐留在一個目錄中，在此目錄上，供使用該模塊的任何用戶訪問。5．UG/用戶自定義特征（UG/User Defined Features）該模塊提供一種利用用戶自定義的特征（UDF）概念去捕捉和存儲零件族的方法，易于恢復(fù)和編輯。此建模技術(shù)包括沿曲線的通用掃描法，使用一條、二條和三條軌道方法按比例地建立外形，用標(biāo)準(zhǔn)二次曲線的方法建立二次曲面體，建立圓形及圓錐截面的倒圓（圓角）面，光滑橋接在兩個或更多的其他實體間隙的曲面。4．UG/自由曲面建模（UG/Free form Modeling）該模塊支持復(fù)雜的自由曲面的形狀，如機翼、進氣道和其他工業(yè)產(chǎn)品的造型設(shè)計。特征還能夠相對于其他的特征或物體定位，也能夠被引用以建立相關(guān)特征組。特征還可以被參數(shù)化定義并對其尺寸大小和位置做尺寸驅(qū)動編輯。它提供了支持建立和編輯下列各種標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計特征：孔、槽、型腔、凸臺、墊、柱體、塊體、錐體、球體、管狀體、桿、倒圓和倒角等。該模塊易于理解的基于圖標(biāo)（icon）的圖形環(huán)境與其他建模模塊的操作相同。UG/Solid Modeling可使用戶能夠很方便地建立二維和三維線框模型、掃描和旋轉(zhuǎn)實體以及進行布爾運算及參數(shù)化編輯。UG/Gateway還包括UG/Web Render（將在后面介紹）。通過UG/Gateway的導(dǎo)航、動畫、實體和表面模型的顯隱與著色，提供了高級的可視化功能，建造和管理零件族，操縱零件間的表達式，以便通過分析相關(guān)聯(lián)的方案方便地擴充模型設(shè)計。包括消隱/再現(xiàn)對象和在線幫助功能。它支持關(guān)鍵操作，包括打開已存在的UG部件文件、創(chuàng)建新的部件文件、繪制工程圖和屏幕布局以及讀入輸出各種不同格式的文件，以及參數(shù)實體（Parasolid）轉(zhuǎn)換文件和計算機圖形的圖源文件（CGM）。在UG/WAVE的工程軟件包中，包括UG/入口（Gateway）、UG/實體建模（Solid Modeling）、UG/特征建模（Features Modeling）、UG/自由曲面建模（Freeform Modeling）、 UG/工程制圖（UG/Drafting）、UG/裝配建模（Assembly Modeling）、UG/虛擬現(xiàn)實（UG/Reality）、UG/逼真著色（UG/Photo）、UG/幾何公差（UG/Geometric Tolerance）等 模塊。當(dāng)設(shè)計和生產(chǎn)過程的計劃改變時，WAVE還能夠把過程中的模型自動更新。其可被用來把移動電話殼中孔洞的設(shè)計和鍵的外形和位置結(jié)合起來，而這些關(guān)系是相互關(guān)聯(lián)的。WAVE技術(shù)還可以很容易地適用于其他方面，包括詳細設(shè)計和制造計劃。利用WAVE技術(shù)，產(chǎn)品設(shè)計可以根據(jù)需求按自頂向下的流程進行，而這種需求是基于功能、空間、配置和其他方面的整體考慮。利用WAVE技術(shù)，用戶可以識別驅(qū)動其產(chǎn)品設(shè)計最重要的變量，然后在一個相關(guān)的控制結(jié)構(gòu)中捕捉它們，例如，用戶在重新設(shè)計一種轎車的過程中，為了保持車身的外形尺寸不變而獲得更多的頭部和腿部空間來對其進行更改時，用WAVE技術(shù)，用戶可以容易而迅速地獲得這種更改帶來的影響。通過參數(shù)化的編輯控制結(jié)構(gòu)，不同的設(shè)計概念可以被迅速地分析和評估。這一被稱為“控制結(jié)構(gòu)”的可重復(fù)利用的設(shè)計模板被用來表達產(chǎn)品設(shè)計的概念，這是通過定義幾何形體框架和關(guān)鍵設(shè)計變量來實現(xiàn)的。圖19 制造業(yè)的信息化環(huán)境 UG軟件主要功能模塊簡介 UG/WAVEUG/WAVE技術(shù)提供了一個參數(shù)化產(chǎn)品設(shè)計的平臺，為了維持設(shè)計的完整性和意圖，此技術(shù)把概念設(shè)計與詳細設(shè)計的變化自始至終地貫穿到整個產(chǎn)品的設(shè)計過程。UG為制造業(yè)信息化提供了一個面向產(chǎn)品全生命周期的開放式協(xié)同并行集成環(huán)境，即CPC（Collaborative Product Commerce產(chǎn)品協(xié)同商務(wù)）環(huán)境（如圖19所示）。所有Factory CAD的數(shù)據(jù)文件都在CME中進行管理，其構(gòu)造的工廠中的設(shè)備、生產(chǎn)線等對象，都與eFactory的資源管理系統(tǒng)集合在一起，并支持SDX格式。它包含了工廠中如運送裝置、貨物、工件架和起重機等常用設(shè)備、工具的2D/3D庫。又如對于“工藝加工”（Process applications），UGS公司提供了許多基于知識、基于過程的過程導(dǎo)引專業(yè)應(yīng)用模塊，如：“Mold Wizard”、“Weld Wizard”……。通過Efactory，將原來孤立的3P和R集成在一起，實現(xiàn)協(xié)同制造。虛擬工廠的目標(biāo)也就是P3R（如圖18所示）。而不是目前所表現(xiàn)的獨立、分散的狀態(tài)。 UG的協(xié)同制造工程協(xié)同制造工程CME（Collaborative Manufacturing Engineering）是結(jié)合企業(yè)、工廠的生產(chǎn)制造和計劃管理提出的新概念，它包括裝配工程、質(zhì)量檢控、工廠生產(chǎn)計劃、過程優(yōu)化、加工工藝計劃、刀具及工裝夾模具的開發(fā)和數(shù)控加工這七個方面。這里的“設(shè)計”包含幾何建模及工程分析兩部分。UGS主要通過采用KDA技術(shù)成功應(yīng)用了KBE的基本原理，實現(xiàn)了用知識驅(qū)動幾何建模，并成功開發(fā)出基于知識（KBE）的工程應(yīng)用模塊：齒輪工程（Gear Engineering Wizard ）。它將人工智能（包括知識庫、知識規(guī)則和邏輯推理等）與CAX系統(tǒng)有機地結(jié)合起來，使其應(yīng)用對象從幾何造型、分析和制造，延伸擴展到工程設(shè)計領(lǐng)域，形成了工程設(shè)計與CAX系統(tǒng)的無縫連接。這一集成的氣道開發(fā)過程大大提高了開發(fā)氣道的周期和質(zhì)量，使原來要六個星期的設(shè)計縮短為一個星期，且做到了一次成功。先用三坐標(biāo)激光測量儀掃描現(xiàn)有的初始氣道，將測得的數(shù)據(jù)輸入到Quick Shape中處理得到初步的數(shù)字模型，再到UG環(huán)境下以STL格式輸出到快速成型機上得到塑料的氣道。將RE、RP與CAD/CAM軟件集成起來，組成一個快速反應(yīng)的建模系統(tǒng)，可以大大加快產(chǎn)品的開發(fā)質(zhì)量和速度。后者是將數(shù)字模型以STL格式輸出到快速成型機上由快速成型機生成塑料的或紙質(zhì)的該物理實體。5．快速反應(yīng)機制除了前面所述的以外，還包括兩個方面：逆向工程（RP）技術(shù)與快速成型（RP）技術(shù)。又將超巨模型的裝配、可視、幾何物理性能的分析、動靜態(tài)的幾何分析、人機工程和制造過程的仿真，虛擬現(xiàn)實等都集成在一個EAI/VIS的單一環(huán)境中。UGS公司收購的EAI公司的Vis系列虛擬可視化產(chǎn)品在國際上處于領(lǐng)先地位。這就大大方便了工程設(shè)計人員的設(shè)計，提高了設(shè)計的質(zhì)量和一次成功率。為此，UGS公司不僅與世界上一流的工程分析的專業(yè)公司結(jié)成了長期合作的戰(zhàn)略聯(lián)盟關(guān)系，在UG中含有與這些分析軟件系統(tǒng)有著直接連接的高精度接口，而且還將這些分析系統(tǒng)（如MSC/NASTRAN，MDI/ADAMS，Ansys和Mold flow等）的基本、常用的部分植入到UG的分析應(yīng)用模塊中，且保持與CAD的全相關(guān)。此外UGS提供的動態(tài)虛擬大裝配技術(shù)，使得技術(shù)人員在設(shè)計階段就可對產(chǎn)品從裝配的匹配關(guān)系、機構(gòu)運動的傳遞、定位的方式和位置、運動系統(tǒng)的基本動作進行預(yù)分析，而不需要專門的運動等分析軟件。不管是工業(yè)設(shè)計（CAID）、概念設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計（CAD），還是工程分析（CAE）、工業(yè)夾具設(shè)計與制造和數(shù)控編程（CAM），這中間任一階段的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的改變都會引起其他過程做出相關(guān)的變化。UGS的iMAN就提供了與ERP、SCM等的集成接口。（5）企業(yè)集成。（4）信息集成。（3）過程集成。（2）功能集成。這是一個以數(shù)據(jù)庫為核心的能將CAX、PDM（Product Data Management，產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）、RE（Reverse Engineering，逆向工程）、RP（Rapid Prototype，快速成型）、ERP、PM（Project Management，項目管理）、FM（Finance Management，財務(wù)管理）等的數(shù)據(jù)信息和系統(tǒng)集成在一起的環(huán)境。UG的產(chǎn)品創(chuàng)新開發(fā)技術(shù)和手段，主要包括：全集成、全相關(guān)、前瞻性、數(shù)字樣機、快速反映機制和知識工程（KBE）這6個方面。 產(chǎn)品的創(chuàng)新與開發(fā)在UG中的體現(xiàn)產(chǎn)品的創(chuàng)新要貫穿于產(chǎn)品本身的全生命周期，從總體構(gòu)想設(shè)計、概念設(shè)計、詳細設(shè) 計、生產(chǎn)計劃到制造質(zhì)量控制都要創(chuàng)新。UG產(chǎn)品主要包括計算機輔助工業(yè)設(shè)計、工程設(shè)計、工程分析和制造，以及知識驅(qū)動自動化的工具與專門過程的導(dǎo)向。美國航天航空界已安裝了10000多套UG，在世界各國航天航空界享有極高的地位。正是由于該軟件的高度集成化和優(yōu)越的性能，使之成為目前世界上最優(yōu)秀公司廣泛使用的系統(tǒng)，這些公司包括波音飛機、通用汽車、普惠發(fā)動機、飛利浦、松下、精工和愛立信等。它實現(xiàn)了設(shè)計優(yōu)化技術(shù)與基于產(chǎn)品和過程的知識工程的組合。 UG技術(shù)及其在現(xiàn)代制造業(yè)中的作用 UG技術(shù)概述UGS（Unigraphics Solutions）是全球發(fā)展最快的機械CAX（即CAD、CAE、CAM等的總稱）公司之一。然而，我國CAD/CAM技術(shù)的研究水平和應(yīng)用范圍與工業(yè)發(fā)達國家相比都還有較大的差距，特別是CAD/CAM應(yīng)用的集成化程度較低，缺乏具有自主版權(quán)的、完善的高檔CAD/CAM軟件系統(tǒng)。一批具有自主知識版權(quán)的軟件，如清華大學(xué)的高華CAD、華中科技大學(xué)的開目CAD和CAPP、北京航空航天大學(xué)的CAXA電子圖板、CAXA制造工程師（ME）等軟件，在國家科技部的項目資助下開發(fā)完成，并開始推廣應(yīng)用。1995年在機械行業(yè)開展了“CAD應(yīng)用1215工程”和“CAD應(yīng)用1550工程”。進入20世紀(jì)80年代，國家在機械CAD/CAM技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用方面進行了重點投資，并取得了一系列在國內(nèi)具有開創(chuàng)性的單元成果，也培養(yǎng)了一批CAD/CAM科技隊伍，從而為20世紀(jì)90年代的快速發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。KBE（Knowledge Based Engineering，基于知識的工程）技術(shù)將是下一代機械CAD/CAM的特點，它捕捉、分配和再使用每一個產(chǎn)品開發(fā)部門的工程專業(yè)知識。三十多年來，軟件開發(fā)商們一直致力于探索更好的辦法去使用計算機輔助技術(shù)進行自動化產(chǎn)品開發(fā)過程。（4）基于全局性的信息化系統(tǒng)集成。這個階段的發(fā)展跨越了20世紀(jì)80～90年代。但仍解決不了各部門之間的信息傳遞問題。這個階段的發(fā)展跨越了20世紀(jì)70～80年代。企業(yè)各部門（如設(shè)計、工藝、制造、計劃、財務(wù)、質(zhì)量管理和后勤等部門）各自采用相應(yīng)的計算機硬件，改善自己的勞動工作方式，提高個人勞動生產(chǎn)率，然而相互之間的信息傳遞卻依然靠低介質(zhì)來進行，各點發(fā)達，彼此孤立，形成應(yīng)用孤島。制造業(yè)CAD/CAM技術(shù)及其信息化工程的發(fā)展歷程大致經(jīng)歷了下列幾個階段：（1）孤立的應(yīng)用模式。制造業(yè)信息化工程的核心就是采用國際上最先進的信息化技術(shù)，提高企業(yè)產(chǎn)品的創(chuàng)新能力和高新技術(shù)含量、提高企業(yè)快速響應(yīng)市場能力。 制造業(yè)CAD/CAM技術(shù)及信息化工程的發(fā)展人類進入21世紀(jì)，隨著計算機應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，制造業(yè)的發(fā)展模式也發(fā)生了重大變化，表現(xiàn)為企業(yè)從CAD、CAE和CAM等單點技術(shù)或應(yīng)用孤島，發(fā)展為基于“知識網(wǎng)絡(luò)”的綜合應(yīng)用領(lǐng)域；從單純的