工业软件知识补课-研发设计类

若雨凯杆

有幸生于数字化时代，从毕业一直享受数字化红利，所有工作也一直围绕大数据、人工智能展开。但越过的信息化时代所欠缺的课总归还是要补的，尤其面向工业制造领域，工业软件作为先进制造技术、制造工艺、管理思想、工业标准和业务流程与软件技术深度融合的结晶，“传统工业软件+BI报表”模式将解决工业企业大部分问题，而云计算、大数据、人工智能等新兴技术更多是对工业软件体系架构、应用效率、操作模式的升级，工业软件仍旧是非数字原生工业企业的核心，加之近期工业软件的国产化与投资热，所以笔者将在此利用几期时间补课工业软件知识，欢迎大家一起跟进学习！
工业软件应用贯穿企业的整个价值链，从研发、工艺、制造、采购、营销、物流供应链到服务，包括研发设计类、生产制造类、经营管理类、运维服务类，本篇主要对研发设计类工业软件进行汇总介绍。
CAD（计算机辅助设计）
CAD涵盖了产品从零件、部件到整机的设计、建模、工程标注和云端仿真等功能，一般分为二维CAD和三维CAD。其中，二维CA主要用于产品的工程绘图；三维CAD主要用于产品的实体造型和特征造型，可以进行零件设计和装配设计，并可以自动生成二维工程图，三维CAD应用是企业实现CAE、CAM、三维结构化工艺设计、三维工装设计、模具设计和模块化设计等深化应用的基础。
根据应用的行业，CAD可以分为机械CAD、电器CAD、船舶CAD、服装CAD、桥梁CAD、家具CAD、珠宝CAD、钣金CAD、模具CAD、齿轮CAD等各类设计软件。
CAE（计算机辅助工程）
CAE又称仿真技术，包括工程仿真、优化设计、工艺仿真和产品性能仿真等。其中，工程仿真包括结构仿真、动力学仿真、流体仿真、热仿真、电磁仿真、声学仿真、光学仿真等；优化设计包括拓扑优化、形貌优化、尺寸优化等；工艺仿真包括对铸造、注塑、焊接、冲压、挤压、增材制造和复合材料制造等制造工艺的仿真；产品性能仿真包括对碰撞、燃烧、爆炸、冲击、跌落等各种物理现象的仿真，还包括疲劳分析、可靠性分析、振动分析等多种多样的仿真软件。
仿真软件主要价值在于帮助企业在产品设计到制造的V型流程各阶段更好的预知和评估产品全方位的性能，减少实物实验，提高研发效率与质量，满足产品的功能、性能、安全性、可靠性等要求。
仿真软件按软件的适用范围分为通用仿真软件、专用仿真软件，按照求解问题的不同分为瞬态仿真软件、稳态仿真软件，按求解算法的不同分为隐式仿真软件、显式仿真软件，按仿真问题的复杂程度分为线性仿真软件、非线性仿真软件，按仿真手段和仿真对象特点分为零维仿真软件、一维仿真软件、三维仿真软件。
CAM（计算机辅助制造）
CAM是用来创建零件制造的数控加工代码的软件，基于零件的三维模型，根据加工面的加工精度、粗糙度和工艺要求，选择合适的道具和加工策略，自动生成机床可以识别的NC数控代码。
主流的CAM软件支持车、铣、钻、镗、磨，以及激光切割、线切割、水切割、电火花加工、折弯等常见加工方式，一些高端CAM软件支持五轴加工、车铣复合加工，针对特定机床，例如走芯式车床，也有专用CAM软件。还有针对复杂刀具加工的专用CAM软件，针对珠宝首饰和立体艺术浮雕的CAM软件等。
CAPP（计算机辅助工艺规划）
CAPP包括工艺方案设计、工艺路线制定、工艺规程设计、工艺定额编制等制造工艺设计，是连接设计与制造的纽带，可以分为卡片式工艺编制和结构化工艺设计。
卡片式工艺编制软件基于二维CAD图形环境，可以填写工艺过程卡和工序卡，零件的相关信息无需重复录入，可以绘制工艺简图，显著提高工艺编制的效率。
结构化工艺编制软件基于三维CAD环境，关注工艺设计数据的产生与管理，可以实现对加工和装配工艺的可视化，物料、工艺资源、工艺知识的数据化、模型化。
EDA（电子设计自动化）
EDA是指利用计算机辅助工具完成大规模集成电路芯片的功能设计、综合、验证、物理设计等流程的设计。EDA涉及电子设计的各个方面，可以归纳为电子电路设计及仿真工具、PCB设计软件、PLD设计软件、IC设计软件等。
EDA的核心功能包括数字系统的设计流程、印刷电路板图设计、可编程逻辑器件及设计方法、硬件描述语言VHDL、EDA开发工具等。现在EDA技术就是以计算机为工具，在EDA软件平台上，根据硬件描述语言HDA完成的设计文件，能自动完成用软件方式描述的电子系统到硬件系统的布局布线、逻辑仿真，直至完成对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。
当前，EDA已成为集成电路产业链的命脉，从芯片设计、晶圆制造、封装测算，到电子产品的设计，都离不开EDA工具，EDA工具以其基础性特征，成为支撑半导体产业创新与发展的重要保障。
PDM（产品数据管理）
PDM能够管理图文档和产品的BOM信息，通过树结构的方式管理零部件，并将各类图文档挂接在产品结构树上的各个节点，还可以进一步管理图文档的签审流程和变更流程。
PDM能够有效支撑产品的研发流程管理、研发项目管理、工艺管理和产品配置管理，成为支撑企业产品研发的平台软件。
PLM（产品全生命周期管理）
PLM在PDM基础上进一步延伸到产品的全生命周期，涵盖产品研发与制造、产品使用和报废回收再利用三个阶段。
PLM包括图文档管理、研发流程管理、BOM管理、产品结构管理、研发项目管理等核心功能，以及工程变更管理、配置管理、研发成本管理、需求管理、工艺管理、设计质量管理等。
LIMS（实验室信息管理系统）
LIMS通过计算机网络连接实验室分析仪器，采用科学的管理思想和先进的数据库技术，以实验室为核心，实现对整个环节的全方位管理。
LIMS帮助企业管理从仪器维护、样品、人员到耗材的整个实验流程，快速发现和纠正问题，确保实验遵守标准操作程序，提升实验室的管理水平。
LIMS一般分为纯粹数据管理型和实验室全面管理型两大类。其中，纯粹数据管理型LIMS软件功能一般包括数据采集、传输、存储、处理、数理统计分析、数据合格与否的自动判定、输出与发布、报表管理、网络管理等模块；实验室全面管理型除了具备纯粹数据管理型的功能外，还增加了样品管理、资源管理、事务管理等模块。
TDM（试验数据管理）
TDM是指面向试验全过程的数据管理，覆盖了试验策划、试验准备、试验执行到试验分析的全生命周期。TDM核心功能模块主要有试验项目管理、试验流程管理、试验资源管理、试验数据管理、数据模型管理、数据处理分析等。
TDM需要管理的信息包括产品从试验项目建立到完成全过程的技术文档、试验资源、试验对象、试验数据、试验日志和试验现场记录、试验辅助信息、试验评估数据等。
TDM价值在在于可以高效地整合各类试验资源，实现对试验计划、试验任务试验资源、综合信息和试验数据的集中管理、有效共享，确保试验数据的完整性和安全性，提供试验数据的利用率，形成能够真正积累研发经验的工作环境。

吃羊的狼

LZ帖子不给力，勉强给回复下吧