catia有多大（不认识CATIA没关系至少和它的兄弟熟吧）

导读

汽车行业的朋友，如果没听说过CATIA，相信一定不敢自称是“老司机”！

起源于航空航天业的CATIA，一问世之后就因其强大的功能以得到各行业的认可，特别在汽车行业，已成为各大顶尖汽车制造商所采用的核心系统。

这么牛的“Ta”，你就不想认识一下吗？

01 不认识CATIA？没关系，至少和它兄弟熟吧！

说到CATIA，你会联想到啥？画图软件？

那说到画图软件，你又学过啥画图软件呢？

绝大多数学工科的朋友应该被一门叫CAD的课折磨过！

其实严格意义上讲，CATIA也算是CAD的一种。

要想比较清楚的了解它们之间混乱的关系，几个概念看来是绕不过了。

先是CAD，其英文全称是Computer Aided Design即计算机辅助设计，指利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作，再通俗些，就是拿电脑去画图，去搞设计，都可以叫做CAD。

热心的朋友：我用电脑自带的“画图”软件“设计”了一款自行车，请问这算不算CAD？

小编：（沉默了半天）你走开，我不要和画图这 么丑的人聊天：）

所以，从定义上讲，CATIA确实是一种CAD。

在学校里学的CAD，准确应该是AUTOCAD（当然也算是CAD的一种，和CATIA是兄弟关系），主要用来绘制平面工程图纸，偏重二维。而CATIA则是一个三维软件，主要特长是三维建模，根据三维建模可自动生成工程图纸，可进行有限元分析、运动仿真分析，数控加工模拟等等，是一个CAD/CAE/CAM一体化的集成软件。

三维的CATIA

是不是又有些懵啦？CAD刚搞明白，怎么又来了CAE和CAM呢？我们还是先来看看定义。

CAE：Computer Aided Engineering，计算机辅助工程

CAM：Computer-aided manufacturing，计算机辅助制造

CAD侧重利用计算机进行工程设计，比如利用AutoCAD、CATIA软件绘制二维工程图、三维建模；CAE侧重分析，如利用FEA软件分析零件的受力变形、失效情况；CAM侧重制造和加工，比方通过三维模型，出加工程序，模拟工艺。

一句话总结：用标准模块画一个模型，就是CAD，把模型拿去分析，就是CAE，再拿开模的模块做模具，就是CAM。

在工程领域通常的设计都要考虑工艺和分析，所以CAD/CAM/CAE通常会一起出现，比如我们今天的主角CATIA，三件事情可以一起干。

02 CATIA凭什么这么贵？

当今时代，不管你承认与否，很多时候是以金钱多少来论英雄滴！那我们先来看看CATIA的身价吧！

CATIA一般按模块来销售的，有各种模块打包销售，也可以单独卖模块。除了首次安装的费用（授权费）外，每年还要交上不菲的维护费（1/3~1/5）。

我们就以CATIA的“乞丐版”，HD2来举个例吧！

图片来源：CATIA V5 设计者

HD2模块即我们常说的基础配置包，包含零件设计，装配设计，工程制图和创成式曲面。可以说“乞丐的不能再乞丐”，就这样还要大约20万左右的安装费，而且每年还要交上6万左右的维护费。

如果你财大气粗，不差钱，打算买下CATIA的所有模块，你得先看看你的银行账户余额有没有1千万！

那么，问题来了，CATIA凭什么这么贵？

出身名门

这世界上，什么行业最烧钱？

航空航天业想说自己是第二，恐怕没有其他行业敢称是第一了吧！

CATIA就是出身于世界著名的航空航天企业，法国Dassault Aviation（达索公司）。

在波音777项目中，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，创造了业界的奇迹。

所以，除了设计个汽车零件之外，CATIA人家是可以用来造飞机滴，你说，能不贵吗？

“省”

这个省有三层含义，首先是省时间。

我赶时间

波音公司就曾宣布在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。

CATIA 的后参数化处理功能在777的设计中也显示出了其优越性和强大功能，在后续机型的设计中，波音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，节省了大量的时间。

再者就是省“钱”。

公司都是逐利的。CATIA这么贵，可还是有超过13,000的用户选择去买它，除了省时间之外，其实也会替企业省钱。

比如上面提到的后参数化处理功能，在节省时间的同时，还可以让企业省掉制作样机（品）的成本。

著名的卡车公司Scania曾借助于CATIA系统，将卡车零部件减少了一半；整车厂的发动机和车身底盘部门，利用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，节省了大量的成本。

最后就是省“心”。

CATIA在汽车工业领域内是非常领先的，拥有克莱斯勒、宝马、奔驰、大众、沃尔沃等一众主机厂客户。很多主机厂在引入新的供应商时，甚至将其是否拥有和主机厂对标的CAD软件，作为一个衡量的指标。

当一形成规模效应（小唐老师听说汽车上的A级面都是用CATIA设计的），很多供应商也就不得不去买CATIA了（其实是为了省心，总不能一个个主机厂都分别来烦自己要求有CATIA吧）。

功能强大

说了这么多，都是说的CATIA厉害的“结果”，至于厉害的“原因”却还没有提及。

专门请教过两位CATIA的高手，了解下来，从使用的角度，CATIA强在曲面设计、“精度”以及片体实体的转换（如片体修剪实体）。

以曲面设计为例，CATIA就开发了如此多的功能，大家感受一下（非专业人员一大段直接略过）。

1. Generic Shape Design, GSD，创成式造型，非常完整的曲线操作工具和最基础的曲面构造工具，除了可以完成所以曲线操作以外，可以完成拉伸，旋转，扫描，边界填补，桥接，修补碎片，拼接，凸点，裁剪，光顺，投影和高级投影，倒角等功能，连续性最高达到G2，生成封闭片体Volume，完全达到普通三维CAD软件曲面造型功能，比如Pro/E。完全参数化操作。

2. Free Style Surface, FSS, 自由风格造型，几乎完全非参。除了包括GSD中的所有功能以外，还可完成诸如曲面控制点（可实现多曲面到整个产品外形同步调整控制点、变形），自由约束边界，去除参数，达到汽车A面标准的曲面桥接、倒角、光顺等功能，所有命令都可以非常轻松的达到G2。凭借GSD和FSS，CATIA曲面功能已经超越了所有CAD软件，甚至同为汽车行业竞争对手的UG NX。

3. Automotive Class A, ACA，汽车A级曲面，完全非参，此模块提供了强大的曲线曲面编辑功能，和无比强大的一键曲面光顺功能。几乎所有命令可达到G3，而且不破坏原有光顺外形。可实现多曲面甚至整个产品外形的同步曲面操作（控制点拖动，光顺，倒角等）。对于丰田等对A级曲面要求近乎疯狂（全G3连续等）的要求，可应付自如。目前只有纯造型软件，比如Alias, Rinho可以达到这个高度，却达不到CATIA的高精度。

4. FreeStyle Sketch Tracer，FST，自由风格草图绘制，可根据产品的三视图或照片描出基本外形曲线。

5. Digitized Shape Editor，DSE，数字曲面编辑器，根据输入的点云数据，进行采样，编辑，裁剪已达到最接近产品外形的要求，可生成高质量的mesh小三角片体。完全非参。

6. Quick Surface Reconstruction, 快速曲面重构，根据输入的点云数据或者mesh以后的小三角片体，提供各种方式生成曲线，以供曲面造型，完全非参。

7. Shape Sculpter, 小三角片体外形编辑，可以对小三角片体进行各种操作，功能几乎强大到与CATIA曲面操作相同，完全非参。

8. Automotive BIW Fastening，汽车白车身紧固，设计汽车白车身各钣金件之间的焊接方式和焊接几何尺寸。

9. Image & Shape，可以像捏橡皮泥一样拖动，拉伸，扭转产品外形、增加“橡皮泥块”等方式以达到理想的设计外形。可以极其快速的完成产品外形概念设计。

10. Healing Assistant，一个极其强大的曲面缝补工具，可以将各种破面缺陷自动找出并缝补。

怎么去理解这些功能的作用呢？我们可以将其与我们常用的办公软件PPT（Powerpoint）类比。

PPT 2003（左）与2010（右）

PPT2010版本与2003版本相比，目视化，使用方便程度要好上许多，有些功能进行了集成，这就好比CATIA的曲面功能。

但是，对于真正的高手，实际上是不受这些软件的限制的，可以用PPT2003做出比PPT2010版本更精美的PPT，也可以用比CATIA纸级别的软件做出更加合理的设计。

它们，都只是工具而已！

03 CATIA的对手有哪些？

既然说到工具，不妨我们就多认识一些类似的工具（设计软件），看看它们分别有啥特点。

UG

业内人还有很多称之为NX的，其实大多数情况下是一个意思。

UG是Unigraphics的缩写（现被西门子收购），是一种产品工程解决方案，NX是UG的其中一款软件的版本号（类似于Windows 中的XP的意思），早些版本是没带NX的，例如Unigraphics V18。

UG比较牛的地方在于模具设计，听说模具厂几乎全是NX。UG在被收购之前并不是特别出名，西门子收购之后，凭借市场上各种二次开发以及参数化和非参完美结合迅速夺掉Pro/Engineer的模具设计市场。

从使用的角度，UG更加灵活操作自由方便自学很难，思维跳跃比较大，很多经验性的东西比较多，因为是由美国人开发。

而CATIA的开发者主要是欧洲人，比较严谨，也相对比较容易学习，它的思维跳跃不大，一步接一步完成你不会感到很难接受。尤其在具体建模中可以体现，很多特征和建模在UG中一步完成在CATIA中要2步才能完成。各有优势一个是自由，一个是严谨。

Creo

Creo对于行业外的人可能比较陌生，它的另外一个名字——PRO-E，就知名多了。

Creo是一个整合Pro/ENGINEER、CoCreate和ProductView三大软件并重新分发的新型CAD设计软件包。

Creo与UG/CATIA相比，就不是一个数量级的了，在汽车行业使用不多，在广告行业、家电行业倒是应用较多。

据了解，Creo还无法做到同步建模，当建模完成时，需要再次修改的时候，需要考虑很多的父项子项的关系，比较繁琐。

SW

SW的全称是SOLIDWORKS，与上面几个软件相比应该算最简单的一个了，各种操作符合大部分人的操作习惯，功能满足绝大部分工业设计需要，普及程度很高，包容性好。

一般中小企业在用，培训起来简单而且做起来速度快，有很多标准化模块，涉及的其他功能也比较全面，只不过没有前面提到的软件功能强大罢了。

如果将之与图片处理软件进行类比，SW就好比是PPT里面的图片处理功能，而CATIA则是Photoshop了。

最后，还是经强调一句，再好的软件也要看谁来用。如果你一点都不会武功，哪怕你有屠龙刀，它也只不过是一把快一点的、结实一点的、价格贵一点的菜刀而已！

武功再高，也怕菜刀

来源 | 汽车零部件技术

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