
Tứ đại CAD/CAM – Tổng quan về CAD/CAM/CAE
- Pro-E, SolidWorks, SolidEdge với trường phái “Khắc hình”, tức dựng hình theo nguyên tắc tạo một khối Solid, rồi theo đó khắc, cắt, dán boss v.v.. giống như điêu khắc trên gỗ. 2. CATIA, Unigraphics, Rhinoceros , Space-E (Grade-CUBE) với trường phái “Dán hình”,từ chuyên môn gọi là thủ pháp LampShade. Tức là giống như công việc dán lồng đèn , tạo hình từ những mặt cong phức tạp trên cơ sở những đường cong biên 3 chiều. Sau đó mới dùng từ mặt phức hợp Surface để tạo khối Solid. Đây là lý do vì sao trong ngành công nghiệp xe hơi người ta dùng nhiều CATIA và UG. 3.Latticer Designer, ThinkDesign với trường phái “Nắn hình” ( giống như công việc của những người làm đồ gốm , với các thao tác làm việc nắn, kéo giãn , tạo hình với đất sét vậy). Đây là kỹ thuật dựng hình CAD 3D dùng trong ngành mỹ thuật công nghiệp là một kỹ thuật dựng hình sẽ rất mạnh trong tương lai .
Ngoài 4 phần mềm trên thì có các phần mềm hạng trung để thiết kế là: Solid Works, SolidEdge, Mechanical Desktop, CADCEUS, ThinkDesign là 5 phần mềm hạng trung nổi tiếng. Ở Việt nam CATIA được dùng trong HONDA và Toyota, Ford. UG được dùng trong ISUZU, NISSAN, CITIZEN Machinary các hãng xưởng dính líu đến GMC. I-DEAS được dùng cho các hãng con trực thuộc NISSAN, Mazda. Trong thời gian còn sinh viên thì nên cố gắng học nhiều về kỹ thuật thiết kế. Thực ra CAD chỉ có ý nghĩa hỗ trợ trong thiết kế mà thôi. Phải luyện tập nhiều về ý tưởng thiết kế. Cùng một sản phẩm nhưng có thể dùng nhiều cách để thiết kế và tìm ra cách tối ưu nhất, dễ gia công nhất.
*** Hiện tại thì UG và I-deas đạ thống hợp chung thành một hãng và chỉ còn tam đại CAD là UG, CATIA, Pro-E. Các hãng sử dụng UG thường có khuynh hướng là các hãng của Mỹ và các công ty khác trên thế giới có liên quan với các tập đoàn chế tạo của Mỹ, các hãng sử dụng CATIA thì thường là các hãng lớn ở châu Âu và Japan . Dưới đây là tên các tập đòan chế tạo lớn sử dụng các phần mềm CAD chính. Thông tin tôi tổng hợp từ nguồn của Nikken Design và Wiki. 1) Các phần mềm cao cấp UG, CATIA, PRO-E Các hãng dùng CATIA : Toyota ( Dùng CATIA V4, V5 chính trong các bộ môn thiết kế, sử dụng CATIA V5 với các phiên bản số lẽ , Pro-E trong các bộ môn phát triển động cơ)
- HONDA GIKEN ( Honda kỹ thuật nghiên cứu sở , giống như Toyota sử dụng CATIA V4 và V5, nhưng chỉ dùng CATIA V5 với các phiên bản số chẵn, Pro-E trong các bộ môn phát triển động cơ để giải tích CAE v..v)
- MITSUBISHI ( Sử dụng chính là CATIA, một số bộ môn về thiết kế khuôn sử dụng Top Mold của Top Solid, có một số dữ liệu theo tôi biết có dùng với Space-E nhưng không biết chính xác, có thể dữ liệu này qua một công ty con thứ 3)
- Ferrary, Daimler AG , Benz ( ở Việt nam hay gọi là Mercedes , sử dụng CATIA v4, V5)
- FORD (Dùng CATIA v4, V5)
- Boeing, ShinMaywa Industries, Ltd (công ty chuyên chế tạo các loại xe đặc chủng như xe hốt rác, xe dùng cho phi trường v.v.. dùng CATIA v4, V5)
- Tokyu car corporation ( công ty chuyên chế tạo xe điện , toa xe lửa v.v. dùng CATIA v4, V5)
- MAZDA ( dùng CATIA v4, V5)
- TOKIMEC ( trực thuộc Bộ Quốc Phòng Nhật)
- Dasault (Được biết là công ty chế tạo chiến đấu cơ Mirage, Rafale của Pháp và cũng là công ty phát triển CATIA)
Các hãng sử dụng UG :
- General Motors (GM), General Electric (GE), NISSAN ( lúc trước sử dụng I-deas , sau khi UG và I-deas sát nhập thì chuyển sang sử dụng UG).
- ISUZU ( lúc trước ISUZU sử dụng CATIA đến phiên bản V4 ,nhưng sau khi bị sát nhập với GM thì bắt đầu chuyển sang sử dụng UG, từ năm nay có khuynh hướng sẽ chuyển sang CATIA V5 trong các bộ môn phát triển động cơ Diesel sau khi Toyota mua lại một phần cổ phần trong bộ môn phát triển động cơ Diesel, các bộ môn khác vẫn sử dụng UG
- PANASONIC (hãng gốc là Matsushita, tên thương hiệu gồm có Panasonic và Hiện vừa đổi tên thống nhất chung là PANASONIC)
- FIAT ( nguyên gốc sử dụng CATIA sau khi hợp tác với GM thì chuyển sang dùng UG)
- CANON ( sử dụng rất nhiều loại phần mềm CAD như UG, SolidWorks, TopSolid tùy theo bộ mô Bộ phận thiết kế khuôn sử dụng Top Mold của Top Solid )
- APPLE, DYSON, ROLL ROYCE, BOEING, MAZDA ( sử dụng chính là I-deas ( UG) và CATIA , tương lai sẽ thống nhất tất cả các bộ môn thiết kế dùng chung CATIA theo hãng hợp tác chính là FORD, FUJITSU
Các hãng dùng Pro-E :
- Toyota, Honda GIKEN, KOMATSU, KOBEL Co, Fujitsu ( là công ty phân phối chính thức UG ở Nhật nhưng một số bộ môn dùng Pro-E), Subaru ( tức tập đoàn công nghiệp nặng Phú sĩ ( Fuji) dùng Pro-E là chính , nhưng gần đây một số dữ liệu tôi nhận được từ SUBARU cũng có dữ liệu thiết kế bằng UG và CATIA )
Nói như member Quế Thanh của MES trong bài viết nào đó mà tôi có đọc qua vì cô ta có bằng chuyên môn hết cả 3 cái phần mềm này thì ” Unigraphics giống như anh chàng đẹp trai nhờ có giao diện thân thiện, CATIA giống như ông già chịu chơi, muốn gì có nấy, còn Pro-E thì giống như anh nông dân nhà quê, mặt mày cù lần nhưng rất sung sức, cày hoài không xỉu” . 2) Các phần mềm CAD hạng trung Hiện tại trong các phần mềm hạng trung được các hãng trung tiểu xí nghiệp dùng nhiều nhất hiện tại là các phần mềm thuộc hệ Parasolid Kernel như SolidWorks, SolidEdge.
Mặc dù gọi là hạng trung nhưng do lõi Kernel giống nhau nên các tính năng cơ bản hầu như không thua kém gì so với UG. Giao diện của các phần mềm này còn vượt trội hơn nữa là khác do được design chạy trên Windows khác với các phần mềm cao cấp phải design chạy chính trên nền UNIX của các WorkStation lớn với các hệ điều hành như Solaris v.v ( trong các hãng lớn việc thiết kế vẫn còn dùng CAD chạy trên Unix, do máy PC chạy với hệ Windows thường không được cho là ổn định, khi thực hiện ráp nối hàng chục ngàn chi tiết máy với nhau) ,nên giao diện tương đối không thân thiện.
Các hãng trung tiểu xí nghiệp của Nhật ngày xưa lỡ dùng Pro-E thì nay có khuynh hướng thay bằng SolidWorks và hiện tại có thể nói SolidWorks là phần mềm có số người dùng tương đối nhiều nhất sau AutoCAD bởi giá rẻ và giao diện đẹp, dễ sử dụng, có khả năng trao đổi dữ liệu với các phần mềm CAD cao cấp, được các trung tâm dạy nghề của Nhật chọn làm phần mềm chuẩn để giảng dạy thay cho CATIA và Pro-E.
Các hãng chế tạo đồ điện gia dụng với số chi tiết lắp ráp không nhiều như bên ngành đóng tàu và xe hơi đều có khuynh hướng dùng SolidWorks để giảm chi phí đầu tư. Đổi lại các hãng chuyên về gia công khuôn mẫu có khuynh hướng sử dụng các phần mềm thuộc hệ ACIS Kernel như Space-E, VISI, Cimatron. Thái lan nơi có công nghệ gia công khuôn chính xác cao được đánh giá cao, xếp hạng đứng thứ 2 sau Nhật bản và trên Trung Quốc và Korea với số lượng khuôn xuất sang Nhật khỏang 74% thì sử dụng chính là phần mềm Space-E và Cimatron. Toyota và HONDA đều sử dụng cả 2 phần mềm CATIA và Pro-E làm phần mềm thiết kế chính.
HONDA sử dụng CATIA V5 số chẵn, còn Toyota sử dụng CATIA V5 số lẽ để khỏi đụng nhau (thực ra thì Toyota nhanh chân hơn, nâng cấp hệ thống CAD lên CATIA V5 từ phiên bản đầu tiên trong khi HONDA còn dùng phiên bản CATIA V4 chạy trên UNIX, nên khi HONDA bắt đầu nâng cấp thì đã có bản số chẵn.Do tiền nâng cấp rất đắt và mỗi năm CATIA thường có 2 phiên bản nâng cấp, nên 2 hãng này đã chọn cách nâng cấp khác nhau, một bên chọn số chẵn, một bên chọn số lẽ, tức mỗi năm môt lần.
Nói hơi lạc đề cho vui một chút là ở Nhật khi mà đi phỏng vấn việc làm ở các công ty có dùng CATIA thì thường sẽ hay bị hỏi là bạn dùng CATIA số chẵn hay số lẽ, nếu nói số chẵn thì người phỏng vấn sẽ biết xuất thân của bạn có dình đến công việc thiết kế của HONDA, nếu nói là số lẽ thì chắc là từng có kinh nghiệm làm hàng cho Toyota, còn nếu nói biết hết cả 2 cái chẵn lẽ thì chắc là dân từng làm hàng cho MHI (Mitsubishi) hoặc là baby mới vô nghề) Trong một chiếc xe thì phần động cơ thường được thiết kế bằng Pro-E, còn lại mấy chỗ khác thì được thiết kế bằng CATIA do CATIA mạnh về Surface hơn nên dùng nhiều trong việc design tạo dáng body của xe v.v.. , ngược lại Pro-E ngày xưa do mạnh về phần CAE hơn CATIA nên được dùng nhiều bên bộ phận thiết kế động lực , nói gọn là engine.
Do ảnh hưởng của “ngày xưa đã xài như vậy” , của các vấn đề chính trị v.v.. nên các đại gia về chế tạo xe hơi như Toyota, HONDA, Ford, Mazda đã dùng các phần mềm của CATIA và Pro-E nên bây giờ muốn thay đổi chuyển sang phần mềm khác cũng không phải là dễ. Ngày nay thì CATIA,Pro-E,UG NX (kể cả I-Deas) đại khái ná ná giống nhau. Thậm chí chưa chắc mức độ tiện lợi và dễ sử dụng đã bằng các phần mềm hạng trung như SolidWorks, Solid Edge nếu chỉ tính đến các modul thiết kế đơn giản như Part, Assembly, Drawing bởi vì giao diện của các phần mềm hạng trung này thân thiện và dễ sử dụng hơn, KERNEL cũng giống nhau , ví dụ như Solid Works, Solid Edge và Unigraphics đều dùng chung Kernel là Parasolid Kernel, do có lõi (kernel) chung nên cách thức hoạt động đều giống nhau, chỉ khác nhau ở mặt giao diện.
Hiện nay đã là thời kỳ quản lý dữ liệu Know how , mức độ thiết kế song hành đồng thời một lúc trên phần mềm (ví dụ như HONDA thiết kế một chiếc xe mới thì đồng thời hàng ngàn kỹ sư của HONDA từ khắp thế giới có thể Access vào Project một lúc , cùng làm việc thao tác thiết kế và lắp ráp với nhau cùng lúc trên máy tính), ở mức độ quản lý vòng đời sản phẩm(PLM).”
TS Võ Huy Thành – TT nghiên cứu thử nghiệm Honda Riken , Honda Motors Japan