【正文】 運(yùn)動(dòng)，對(duì)裝配行為和裝配順序提出建議。UG/Reality對(duì)產(chǎn)品是否適用及功能性方面進(jìn)行實(shí)時(shí)模擬的同時(shí)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行評(píng)估。9．UG/虛擬現(xiàn)實(shí)（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(duì)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(jìn)行間隙檢測，并對(duì)有陰影和隱藏線的視圖著色。UG/Advanced Assemblies可以管理、共享和評(píng)估數(shù)字模型，以完成一個(gè)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(duì)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(duì)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(shí)體模型相關(guān)的工程圖，并保證隨著實(shí)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(shí)也會(huì)自動(dòng)更新。用戶自定義特征建立后，將駐留在一個(gè)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(chǔ)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(gè)或更多的其他實(shí)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(jī)翼、進(jìn)氣道和其他工業(yè)產(chǎn)品的造型設(shè)計(jì)。特征還能夠相對(duì)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(duì)其尺寸大小和位置做尺寸驅(qū)動(dòng)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(jì)特征：孔、槽、型腔、凸臺(tái)、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(shí)體以及進(jìn)行布爾運(yùn)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(dòng)畫、實(shí)體和表面模型的顯隱與著色，提供了高級(jí)的可視化功能，建造和管理零件族，操縱零件間的表達(dá)式，以便通過分析相關(guān)聯(lián)的方案方便地?cái)U(kuò)充模型設(shè)計(jì)。包括消隱/再現(xiàn)對(duì)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(shí)體（Parasolid）轉(zhuǎn)換文件和計(jì)算機(jī)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(shí)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(shí)（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(jì)和生產(chǎn)過程的計(jì)劃改變時(shí)，WAVE還能夠把過程中的模型自動(dòng)更新。其可被用來把移動(dòng)電話殼中孔洞的設(shè)計(jì)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(xì)設(shè)計(jì)和制造計(jì)劃。利用WAVE技術(shù)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)可以根據(jù)需求按自頂向下的流程進(jìn)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(shí)別驅(qū)動(dòng)其產(chǎn)品設(shè)計(jì)最重要的變量，然后在一個(gè)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(jì)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(duì)其進(jìn)行更改時(shí)，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(jì)概念可以被迅速地分析和評(píng)估。這一被稱為“控制結(jié)構(gòu)”的可重復(fù)利用的設(shè)計(jì)模板被用來表達(dá)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的概念，這是通過定義幾何形體框架和關(guān)鍵設(shè)計(jì)變量來實(shí)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(gè)參數(shù)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)的平臺(tái)，為了維持設(shè)計(jì)的完整性和意圖，此技術(shù)把概念設(shè)計(jì)與詳細(xì)設(shè)計(jì)的變化自始至終地貫穿到整個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程。UG為制造業(yè)信息化提供了一個(gè)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(jìn)行管理，其構(gòu)造的工廠中的設(shè)備、生產(chǎn)線等對(duì)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(yùn)送裝置、貨物、工件架和起重機(jī)等常用設(shè)備、工具的2D/3D庫。又如對(duì)于“工藝加工”（Process applications），UGS公司提供了許多基于知識(shí)、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(shí)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(dú)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(jì)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(jì)劃、過程優(yōu)化、加工工藝計(jì)劃、刀具及工裝夾模具的開發(fā)和數(shù)控加工這七個(gè)方面。這里的“設(shè)計(jì)”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(shí)現(xiàn)了用知識(shí)驅(qū)動(dòng)幾何建模，并成功開發(fā)出基于知識(shí)（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(shí)庫、知識(shí)規(guī)則和邏輯推理等）與CAX系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合起來，使其應(yīng)用對(duì)象從幾何造型、分析和制造，延伸擴(kuò)展到工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域，形成了工程設(shè)計(jì)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(gè)星期的設(shè)計(jì)縮短為一個(gè)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?xì)獾?，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(jī)上得到塑料的氣道。將RE、RP與CAD/CAM軟件集成起來，組成一個(gè)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(jī)上由快速成型機(jī)生成塑料的或紙質(zhì)的該物理實(shí)體。5．快速反應(yīng)機(jī)制除了前面所述的以外，還包括兩個(gè)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(dòng)靜態(tài)的幾何分析、人機(jī)工程和制造過程的仿真，虛擬現(xiàn)實(shí)等都集成在一個(gè)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(jì)人員的設(shè)計(jì)，提高了設(shè)計(jì)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(dòng)態(tài)虛擬大裝配技術(shù)，使得技術(shù)人員在設(shè)計(jì)階段就可對(duì)產(chǎn)品從裝配的匹配關(guān)系、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的傳遞、定位的方式和位置、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的基本動(dòng)作進(jìn)行預(yù)分析，而不需要專門的運(yùn)動(dòng)等分析軟件。不管是工業(yè)設(shè)計(jì)（CAID）、概念設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（CAD），還是工程分析（CAE）、工業(yè)夾具設(shè)計(jì)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(huì)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(gè)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(xiàng)目管理）、FM（Finance Management，財(cái)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(jī)、快速反映機(jī)制和知識(shí)工程（KBE）這6個(gè)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(jì)、概念設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè) 計(jì)、生產(chǎn)計(jì)劃到制造質(zhì)量控制都要?jiǎng)?chuàng)新。UG產(chǎn)品主要包括計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)、工程分析和制造，以及知識(shí)驅(qū)動(dòng)自動(dòng)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(jī)、通用汽車、普惠發(fā)動(dòng)機(jī)、飛利浦、松下、精工和愛立信等。它實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)與基于產(chǎn)品和過程的知識(shí)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(jī)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(dá)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(shí)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(xiàng)目資助下開發(fā)完成，并開始推廣應(yīng)用。1995年在機(jī)械行業(yè)開展了“CAD應(yīng)用1215工程”和“CAD應(yīng)用1550工程”。進(jìn)入20世紀(jì)80年代，國家在機(jī)械CAD/CAM技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用方面進(jìn)行了重點(diǎn)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(duì)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(shí)的工程）技術(shù)將是下一代機(jī)械CAD/CAM的特點(diǎn)，它捕捉、分配和再使用每一個(gè)產(chǎn)品開發(fā)部門的工程專業(yè)知識(shí)。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(jì)算機(jī)輔助技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)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(gè)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(gè)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(jì)、工藝、制造、計(jì)劃、財(cái)務(wù)、質(zhì)量管理和后勤等部門）各自采用相應(yīng)的計(jì)算機(jī)硬件，改善自己的勞動(dòng)工作方式，提高個(gè)人勞動(dòng)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(jìn)行，各點(diǎn)發(fā)達(dá)，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(gè)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(jìn)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(jìn)入21世紀(jì)，隨著計(jì)算機(jī)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(diǎn)技術(shù)或應(yīng)用孤島，發(fā)展為基于“知識(shí)網(wǎng)絡(luò)”的綜合應(yīng)用領(lǐng)域；從單純的