معرفی نرم‌افزار CATIA

CATIA که مخفف Computer Aided Three-dimensional Interactive Application است، یک نرم­‌افزار مهندسی است که در رده‌­های CAD،CAM،CAE،PLM کاربرد دارد و می­‌توان گفت که قویترین و کامل­ترین نرم‌­افزار ممکنه در بازار است.

CATIA Logo

شرکت فرانسوی Dassault Systemes توسط گروهی از مهندسان شرکت Dassault Aviation با هدف ایجاد نرم‌افزار طراحی سه­‌بعدی بنیان نهاده‌شد و همزمان همکاری خود را با شرکت آمریکایی IBM آغاز و نرم‌افزاری با نام تجاری CATIA به مشتریان خود در صنایع هواپیما و اتومبیل‌سازی عرضه کرد.

در سال ۱۹۶۹ شرکت Dassault دستگاهي به­‌نام CATI برای نقشه‌­کشی دو­بعدی و ماشینکاری با کمک کامپیوتر(CAM) را پایه‌گذاری نمود. در سال ۱۹۷۵ این محصول به محیط سه­‌بعدی گسترش پیدا کرد و در آن زمان با انجام پروژه­ی ساخت مدل تونل‌باد برای یک شرکت هواپیماسازی که بطور معمول شش ماه زمان نیاز داشت، در طی چهار هفته به نتیجه رساند. با این عمل تحولی در دنیای طراحی، ساخت و تولید ایجاد کرد.

در سال ۱۹۸۱ بطور عمومی نام آن به CATIA تبدیل شد و در ژوئن همان سال، شرکت IBM نیز این شرکت را به­‌همراه نرم‌افزارش بین نرم‌افزارهای آمریکایی و ژاپنی، برای توسعه، گسترش، خدمت‌رسانی و کسب درآمد در سراسر جهان برگزید.

ورژن ۴ CATIA در سال ۱۹۹۴ به بازار ارائه شد. که به­‌علت حجم زیاد برنامه، تنها بر روی Work Stationها قابل اجرا بود که هزینه­‌ی بالایی داشت.

در سال ۱۹۹۷ شرکت DASSAULT SYSTEMES برای کاربران سطح پایین، نرم‌­افزار SolidWorks را با قیمتی پایین‌تر به بازار عرضه کرد و در سال ۱۹۹۹، CATIA V5 با قابلیتی کاملا گسترده‌تر نسبت به CATIA V4 را به بازار جهانی عرضه کرد.

ویرایش ۵ آن به حدی پرقدرت بود که کاربران ورژن های قبل را متحیر ساخت. ورژن ۵ نه‌تنها امکانات گسترده ۴ را حفظ کرده بود بلکه اصلی‌ترین مشکلی که کاربران ورژن ۴ داشتند، یعنی کاربری سخت آن را نیز برطرف کرده بود.

آخرین ورژن منتشر شده از این نرم‌­افزار CATIA v6 است که در سال ۲۰۱۴ منتشر شد و در واقع تکمیل کننده­ی v6 منتشر شده در سال ۲۰۰۸ است.

نسخه‌ی ۴٫۲٫۲ این نرم‌­افزار چندین سال قبل توسط دو شرکت خودروسازی ایران، ایرانخودرو و سایپا، خریداری شد؛ در این راستا تعدادی از مهندسان این شرکتها تحت آموزش قرار گرفتند. این کار مبنایی جهت رواج CATIA در میان مهندسان و دانشجویان گردید. به حدی که به یکی از محبوبترین نرم‌­افزارهای مهندسی تبدیل گردید. هم اکنون کاربران به‌راحتی می­‌توانند نسخه‌­های جدید تحت PC این نرم‌­افزار را تهیه نمایند.

محیط­های نرم‌­افزار CATIA را می‌­توان به دسته­‌های زیر تقسیم نمود:

۱- Mechanical Design

در این قسمت کاربر می‌­تواند با دستورات خیلی ساده و کاربردی طرح را به صورت ۲D یا ۳D مدل کند.

این دسته محیط شامل بیش از ۱۰ محیط کاربردی است که مهم‌ترین آنها، مدلسازی قطعه و مونتاژ آنها، تهیه نقشه‌­ی ۲D از مدل ۳D یا رسم نقشه­‌ی ۲D، ورقکاری، طراحی سازه، تلرانس‌گذاری، طراحی جوش و طراحی قالبهای پلاستیکی و… .

در زیر شرح مختصری از این محیط­‌ها بیان شده است.

Mechanical Design

Sketcher

در اين محيط طرح دوبعدی اوليه هر مدلی توليد می‌شود به نحوی كه برای طراحی هر مدلی ابتدا بايد وارد اين محيط شد و نقشه دوبعدی مدل را ترسيم كرد.

Part Design

اين محيط شبيه به محيط های مدل سازی در ساير نرم‌افزار هاي طراحی مكانيكی می‌ماند و در آن قطعه از نظر خصوصيات مكانيكی به صورت سه‌بعدی طراحي می‌شود. کاربر با امکاناتی که این محیط در اختیارش گذاشته است به آسانی می‌تواند با سریعترین روش از یک قطعه طراحی شده، مدل ۳D تهیه نماید تا در محیط‌های دیگر از آن نمای ۲D و ۲D مونتاژی تهیه نماید یا آنالیز روی آنها صورت گیرد. از توانمندی‌های این محیط کاربری آسان و کاربردی، محیط قابل لمس برای کاربر، قابلیت ویرایش و بازسازی آسان و سریع، قابلیت جابه­‌جایی دو طرفه با محیط‌های ۳D دیگر نرم‌­افزار و قابلیت ذخیره سازی با فرمت‌های مختلف نام برد.

Assembly Design

کاربر می­‌تواند قطعات طراحی شده در محیط Part Design را در این محیط با دستورات آسان و کاربردی، مجموعه را مونتاژ نماید. همانند یک کارگاه مونتاژکاری حتی می­‌توان از این محیط به محیط تهیه مدل برگشت تا مدل را ویرایش کرد و دوباره برگشت، بدون آنکه از محیط CATIA خارج شد. این امر برای طرح­‌هایی که به­‌صورت ابداع و اختراع هستند و قطعات متناسب همدیگر باید طراحی شوند، خیلی کاربردی خواهد بود.

کاربر به‌­راحتی قطعات طراحی شده را وارد می­کند تا کارهای مونتاژ روی آنها انجام دهد. یکی از این فعالیت­ها، آنالیز حجمی روی مجموعه می‌باشد، مانند برخوردها، تماس‌ها و لَقی‌های بین قطعات. این قسمت دارای کتابخانه قطعات استاندارد است و حتی کاربر هم نیز می‌تواند برای خودش یک کتابخانه از قطعات تهیه نماید. تهیه خودکار لیست قطعات به‌همراه مشخصات آنها از دیگر توانمندی­‌های این محیط است.

Assembely CATIA

Sheet Metal Design

کاربر در اینجا می­‌تواند یک طرح ورقکاری شده را مدلسازی نماید و در انتها هم می­‌تواند گسترده­ی ورق به‌­کار رفته را محاسبه نماید. در این محیط انواع دستورات خم و استمپ­ها موجود است و حتی کاربر می‌­تواند برای طرح خود سنبه و ماتریس طراحی کرده و در این محیط به‌کار برد.

این محیط، محيط اصلي طراحي بدنه هواپيما نیز است که توسط مهندسين هوافضا براي طراحي قطعات مختلف هواپيما نيز مورد استفاده قرار مي‌گيرد.

Drafting

کاربر می‌­تواند در این محیط نقشه های ۲D مورد نیاز خود را تهیه نماید که به دو روش زیر صورت می‌گیرد:

Generative: در این حالت با موجود بودن مدل ۳D، کاربر می­‌تواند هر نمای دلخواه و استاندارد مورد نیاز خود را تهیه نماید و هر نوع برش و عملیات دیگر را روی نقشه‌ها انجام دهد و حتی با تغییر در مدلD3، این تغییرات در نقشه بطور خودکار انتقال داده می­‌شود. در این روش عملاً رسم نقشه مفهوم ندارد و خود نرم‌افزار این کار را انجام می‌­دهد.

Interactive : در این حالت کاربر می­‌تواند با توجه به امکانات رسم، نقشۀ D2 مورد نیاز را رسم نماید و حتی محیط نیز خودش به کاربر کمک می‌کند که نماهای رسم شده را کامل نماید. مثلاً با رسم سه نمای استاندارد نمای ایزومتریک را تهیه کرد.

Structure Design

محیط طراحی سازه یکی دیگر از محیط­‌های جذاب و کاربردی این نرم‌افزار است. کاربر به آسانی و سرعت زیاد می­تواند طرحهای سازه‌ای خود را در آن مدل کند. بدین صورت که با انتخاب مقطع سازه خود، از کاتالوگ مربوطه و انتخاب محل قرار گرفتن سازه، خیلی سریع و با دقت بالا، طرح خود را مدل کند. استانداردهای موجود DIN, AISC, EN, OTUA شامل انواع مقاطع استاندارد است.

اين محيط، بيشتر توسط مهندسين عمران براي طراحی سازه‌ها به­‌صورت استاندارد مورد استفاده قرار می‌گيرد و به جهت قابليت گرافيكی بالای اين نرم‌افزار در جهان به شدت مورد استقبال مهندسين عمران قرار‌گرفته است.

Structure Design CATIA

Mold Tooling Design

طراحی قالب­های پلاستیکی از دیگر محیط‌های این نرم‌افزار است که دارای کاتالوگی از انواع استانداردهای قالب سازی است، مانند : Dme, Dme-America, Eoc, Futaba, Hasco, Measburger, Pcs, Pedrotti, Rabourdin, Strack. کاربر حتی می‌­تواند قطعه‌ای که طراحی و مدل کرده است را به این محیط منتقل کرده و با توجه به ابعاد و حجم آن قطعه، قالب مورد نیاز آن‌ را تهیه کند. در این محیط امکاناتی چون راه گاهها، میله راهنماها، میله پران‌ها و . . . در اختیار کاربر قرارگرفته است و حتی امکان انجام آنالیز حجمی نیز وجود داشته و نحوه عملکرد قالب را نیز می­‌توان مشاهده نمود.

۲- Shape Design

در این قسمت کاربر می‌­تواند طرح مورد نظر خود را به­‌صورت سطح و رویه، مدل کرده و اگر هم نیاز به حجم آن بود، آن­‌را تبدیل به حجم نماید. در این بخش امکاناتی قرارگرفته شده‌اند که کاربر بتواند پیچیده‌ترین اجسام را مدل نماید و در این زمینه، این نرم‌افزار بی‌رقیب مانده است. طراحی، مجسمه‌سازی، دیجیتالیز کردن اطلاعات خروجی از دستگاه های اندازه‌گیری CMM و تبدیل به سطح کردن آنها و تهیه عکس و فیلم تبلیغاتی و . . . از کاربردهای این محیطها می­باشد.

Generative Shape

در این محیط کاربر می‌­تواند با توجه به رسم مقاطع مطلوب، سطوح مورد نیاز را ایجاد نماید که در این محیط و محیط های دیگر قابل ویرایش می­باشند.

Free Style Shaper, Optimizer & Profiler

در این محیط کاربر می­‌تواند با سطح آزاد ایجاد شده مثل خمیر کار کند تا به­‌شکل مطلوب درآید.

Photo Studio & Real Time Rendering

در دو محیط بالا کاربر می­تواند از مدل تهیه شده ( چه حجم و چه سطح ) در این محیط‌ها، نوردهی و دیگر امکانات عکاسی و فیلمبرداری اعمال نماید و عکس و فیلم برای تبلیغات و . . . تهیه نماید.

Photo Studio & Real Time Rendering CATIA

 

Product Synthesis- 3

این قسمت شامل سه بخش زیر است:

Digital Makeup

شامل ۷ محیط کاربردی است که کاربر می­‌تواند یک مجموعه‌ای که در آن مکانیزم مربوطه با اتصالات ( ۱۱ اتصال: هم‌محوری، چرخ‌دنده‌ای، کابلی، ریلی، و . . . ) مدل کرده و نتیجه مکانیزم طراحی شده را استخراج نماید و حتی می­‌توان نحوه‌­ی مونتاژ و دِمونتاژ را در این محیط آزمایش کرد و بهینه سازی‌های لازم را انجام داد و از فعالیتهای انجام شده می­‌توان گزارش ( فیلم، عکس و متن ) تهیه نمود.

Ergonomics Design & Analysis

در این بخش می­‌توان پارامترهای آرگونومی را در طرح پیداکرده و نتایج را مشاهده نمود. در این محیط می‌­توان مدل انسانی مورد نظر طراح را وارد طرح کرده ( بعنوان مثال خلبان در کابین هواپیما ) و از نگاه آن یا عکس العمل اندامش در برابر پیرامون آن را مشاهده کرد.

در کاتالوگ آن چند نمونه انسان استاندارد با ملیت‌های امریکا، کانادا، فرانسـه، ژاپن و کُره موجود است و حتی کاربر نیز می‌تواند انسان مطلوب خود را در آن ایجاد کند و به کاتالوگ اضافه نماید.

Ergonomics Design & Analysis

Knowledge ware

گرفتن و مدیریت ” چرا ” و ” چگونه ” ها و به­‌هم پیوستن دانش ها از مهمترین فعالیت این بخش است. در این قسمت، کاربر می­‌تواند ساختار پروژه را تعریف کند و بحث‌های مالی را مطرح کرده و حتی می‌­تواند برای کاهش هزینه و وزن راه حل­هایی ارائه دهد تا به حل معادلات به­‌دست آمده در طراحی بپردازد.

۴- Analysis

   کاربر در این بخش می‌­تواند به آنالیز استاتیکی و فرکانسی روی مدل (۱D, 2D & 3D ) انجام دهد. البته مدل می­‌تواند یک قطعه یا یک مجموعه مونتاژ شده به­‌همراه اتصالات جوش و پیچ باشد. کاربر با توجه به جنسی که برای قطعه تعریف می­‌کند با وارد شدن به این محیط، به­طور اتوماتیک قطعه (یا قطعات) المان‌بندی شده و با بارگذاری و تعریف شرایط اولیه می‌­تواند آن­ را حل نماید. البته محیط المان بندی دقیق و دستی هم در این قسمت موجود است. بعد از حل مسئله با روشهای آسان می‌­توان نتایج را به­‌صورت فیلم، عکس و متن مشاهده نمود. در این محیط نیز کاربر می‌­تواند ارتباط دو طرفه با محیط تهیه مدل داشته باشد و هر لحظه بتواند مدل خود را بهینه نماید.

Analysis

۵-Equipment & System Engineering

   این دسته محیط شامل بیش از ۲۰ محیط کاربردی است. از طراحی کشتی گرفته تا تأسیسات، HVAC ، لوله کشی، کابل کشی و…

که به­صورت ۳D و ۲D به­‌همراه کاتالوگهای مربوطه، می‌­توان یافت.

۶- NC Manufacturing

   کاربر بعد از تهیه مدل از طرح در این بخش می‌­تواند از توانمندی‌های ماشینکاری نرم­‌افزار بهره گیرد و به­‌صورت مجازی مراحل ماشینکاری برای تولید را انجام دهد. بعد از حصول پارامترهای مطلوب و مورد نظر می­‌تواند خروجی با فرمتهای مختلف تهیه و برای تولید ارسال نماید.

در این محیط‌ها می‌توان ماشینکاری از ۵/۲ محوره تا ۵ محوره را اجراء کرد.

LeatheMachining, Prismatic Machining, Surface Machining, Advance Machining.محیط‌های مهم این دسته هستند.

۷- Plant

   کاربر می‌­تواند در این محیط به طراحی و چیدمان کارخانه‌­ی مورد نظر بپردازد تا بعد از حصول نتایج مطلوب، طرح را برای اجرا ارسال نماید.

Plant CATIA

اکثر محیط­‌های نرم‌­افزار باهم ارتباط دو­طرفه دارند و به‌­راحتی می­‌توان برای طراحی بین محیط‌ها جابجا شد و برای انجام یک طرح از چندین محیط بهره گرفت تا سریعتر و با دقت بالا به نتیجه‌ مطلوب رسید.

از دیگر ویژگی­های نرم­‌افزار CATIA می­‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

نگهداری تاریخچه­ تهیه مدل ( History ): این امر سبب میگردد تا بتوان با حداکثر قدرت به ساخت و مدیریت مدلها پرداخت (می‌­توان مکان عملیات را جابجا و یا آنان را موقتاً بی اثر نمود. به‌­عنوان مثال می­توان اثر یک فیلد را خنثی کرد.)

برخورداری از قابلیت پارامتریک و فرمول پذیری ( Parametric ): با این خاصیت می­‌توان ابعاد یک مدل را به‌­صورت وابسته به مقادیر دیگر ترسیم نمود و در صورت تغییر در پارامترهای اولیه مدل بهنگام میگردد.

سرعت بالا ( Real Time ): مشاهده شدن تغییرات به‌­صورت همزمان. به‌عنوان مثال تغییر در سایز یک مکعب و یا دوران آن در حالت Shade در هنگام اجرا سایر دستورات.

هوشمندی ( Intelligent ): سبب می‌گردد تا با بکارگیری الگوریتمهای پیشرفته کمک شایانی به کاربر نماید تا با حداقل عملیات به هدف مورد نظر دست یابد.

گرافیک بسیار بالا ( Advance Interface ): یکی از ایرادهای اصلی اکثر نرم‌افزارها، نداشتن محیط راحت و قوی گرافیکی است. محیط راحت و کاربرپسند کتیا سبب می‌گردد تا کاربر به‌­راحتی خواسته‌های خویش را مهیا سازد.

    از دیگر ویژگی‌ها می‌توان قابلیت جابجایی آسان و سریع بین محیط‌ها، سرعت بالای واکنش نرم‌افزار در برابر عملیات صورت گرفته، مدیریت بر فعالیتهای مربوط به طراحی، خروجی با فرمتهای مختلف، قابلیت تبادل اطلاعات بین دیگر نرم‌افزارهای CAD و حتی کاربر می‌­تواند یک محیط دلخواه کاری با آیکونهای مورد نیاز خود، طراحی کند.

CATIA Car

هم­چنین نرم­‌افزار CATIA از معدود نرم‌­افزارهایی است که توانایی فراخوانی، ویرایش و سطح‌گذاری ابرنقاط را دارد. ابرنقاط که مهمترین روش تهیه­‌ی اطلاعات در مهندسی معکوس است شامل توده‌ای از نقاط با تراکم مشخص است.

یک نظر

جوابی بنویسید

ایمیل شما نشر نخواهد شدخانه های ضروری نشانه گذاری شده است. *

*

فقط چند ثانیه ...
  ما همواره از اطلاعات تماسی شما محافظت می کنیم.
فقط چند ثانیه ...
  ما همواره از اطلاعات تماسی شما محافظت می کنیم.