研究設計工作的計算機化大大提高了設計水平和效率，使產品開發(fā)的全生命周期都可以通過計算機完成。而船舶電氣設計是包括電路板設計CBD(Circuit Board Design)、電氣線束安裝EHI(Electrical Harness Installation)、電氣線束布線設計EWR(Electrical Wire Routing)、電氣線束展平設計EHF(Electrical Harness Flattening)、電氣連接原理圖設計ELD(Electrical Connectivity Diagrams)和電氣纜線布線設計FCR(Electrical Cableway Routing)等的一項的系統(tǒng)工程。CATIA軟件是由法國Dassault公司開發(fā)的集CAD/CAM/CAE于一體的優(yōu)秀三維設計系統(tǒng)，它具有非常強大的曲面造型功能、先進的混合建模技術，可提供用戶從概念設計、風格設計、詳細設計、工程分析、設備及系統(tǒng)工程、制造及應用軟件開發(fā)等面向過程的設計思想及解決方案。在機械、航空、航天、汽車、造船和電子等行業(yè)獲得了廣泛應用。目前波音公司和空中客車等公司都已經開始使用CATIA V5軟件。CATIA可以說是未來最有潛力的CAD軟件。如何將船舶電氣設計的相關工作導入到CATIA V5的平臺上，是本文所分析的主要內容。

1 CATIA V5主要功能特點及應用

    CATIA V5是一個基于Windows核心重新開發(fā)的新一代高端CAD/CAM軟件系統(tǒng)，充分發(fā)揮了Windows的特點，滿足了很多希望使用Windows平臺客戶的需求，具有良好的發(fā)展前景，代表著CAD/CAM未來發(fā)展的方向。由于CATIA V5良好的基礎架構，使其非常易于擴充，發(fā)展也非常迅速。主要提供了九個方面的解決方案。

    1.1 產品綜合應用

    提供包括人機工程在內的電子樣機驗證和仿真產品，以及基于知識工程能高效捕捉和重用企業(yè)最佳經驗和知識(Know-How)的系列化智能產品。

    1.2 機械設計

    提供包括從概念設計到詳細設計，直至工程圖生成的機械設計產品。覆蓋機械零件、鑄件、沖壓件、鈑金零件、塑料零件、結構零件、焊接件和模具等。

    1.3 外形設計與風格造型

    提供了創(chuàng)新、易用的產品，用于構建、控制和修改工程曲面和自由曲面和實施逆向工程等。

    1.4 設備與系統(tǒng)工程

    用于3D電子樣機的空間預留優(yōu)化，在電子樣機環(huán)境中進行管路、電氣線纜、印刷電路板、廠房布置和機械系統(tǒng)的協(xié)同設計和集成。

    1.5 數(shù)控加工(NC)

    完整的系列化產品，包括快速成型、車削、2.5軸到5軸銑削、工藝文檔輸出等?；谥R的V5架構和產品/流程/資源(PPR)模型，完整描述了產品、加工流程、機床刀具等資源信息。

    1.6 分析與仿真

    可快速對任何類型的零件或裝配件進行工程分析，具有很高的易用性，即使不是有限元分析專家也能快速進行設計與分析的反復疊代。

    1.7 CATIA V5基礎應用架構

    CATIA V5基礎架構為協(xié)同產品開發(fā)提供了廣泛的平臺。在同樣的數(shù)據(jù)結構下，提供了P1、P2、P3三個平臺，可以針對企業(yè)不同層次和不同功能需求提供靈活和低成本的解決方案配置。

    1.8 二次開發(fā)編程應用

    可以將用戶的專用知識集成到CATIA和ENOVIA應用程序中，也可以將現(xiàn)有的系統(tǒng)集成到ENOVIA 3D com中。對于希望擴充3D PLM需求方案的企業(yè)和第三方軟件商來說，V5標準的開放架構已迅速成為受歡迎的開發(fā)環(huán)境。

    1.9 CATIA基于Web的在線學習解決方案

    CATIA基于Web的在線學習解決方案是一個新一代、易用的電子支持系統(tǒng)，可以為CATIA、ENOVIA用戶進行使用培訓。輔助自學工具(Companion)可以作為用戶的桌面工具，隨時隨地為用戶解決培訓、應用方面的問題。

2 CATIA的技術特點

    CATIA V5在開發(fā)時使用了前沿的技術標準，包括基于JAVA和Web技術、C++語言、面向對象的設計思想(0-0)、STEP-SDAI、OpenCL、OLE/Corha和Visnal Basic Jounerling等，使之具有下列幾個特點。

    (1)單一的數(shù)據(jù)結構，各個模塊全相關。

    (2)端到端的集成系統(tǒng)。

    (3)以流程為中心

    (4)創(chuàng)新的用戶界面，易學易用

    (5)獨一無二的知識工程架構

    (6)先進的混合建模技術

    (7)CATIA具有在整個產品周期內方便的修改能力

    (8)并行工程的設計環(huán)境

    (9)強大的電子樣機技術

    (10)開放平臺

    (11)面向設計的工程分析

    (12)完善的加工解決方案

    (13)支持電子商務。

3 基于CATIA V5的船舶電氣設計的基本思路和方法

    以下我們以電氣線束布線設計為例，來介紹基于CATLA V5船舶電氣設計開發(fā)的方法和思路。

    3.1 CATIA起動

    (1)在WINDOWS桌面上雙擊運行圖標CATIA P3 V5R15。

    (2)在Start菜單下選擇不同的模塊進入到不同的工作環(huán)境中：選擇EWR——Electrical Wire Routing電氣線束布線設計。（如圖l所示）

    圖1 啟動CATIA V5中的EWR

    3.2 通過新線束按鈕新建一個新線束，打開一個新線束對話框

    （如圖2所示）選擇完畢后，就會在激活的設計產品中自動添加一特征樹。（如圖3所示）

    圖2 新建線束對話框

    圖3 新建線束特征樹

  3.3 使用用戶數(shù)據(jù)選擇系統(tǒng)

    如果系統(tǒng)已經被選定，則數(shù)據(jù)被重新導入一次。（如圖4所示）

    圖4 系統(tǒng)選擇對話框

    3.4 根據(jù)用戶數(shù)據(jù)自動生成線束布線設計圖

    選擇自動布線按鈕，布線對話框打開。（如圖5所示）

    圖5 自動布線對話框

    3.5 把參數(shù)選定以后，系統(tǒng)會自動更新數(shù)據(jù)樹

    只要鼠標經過數(shù)據(jù)樹時就可以包含選定線的線束元件。（如圖6所示）

    圖6 設計完成的電氣線束布線圖

4 結束語

    CATIA V5已不僅是一個設計工具，遠遠超過了在屏幕上定義產品的階段，其基于知識工程的架構、DMV技術、并行工程的環(huán)境能連接產品開發(fā)過程各個階段的知識，使得能夠共享產品開發(fā)各階段、各部門的信息和想法，從而得到能動的反饋，不僅能得到最佳的設計結果，還能激發(fā)產品的創(chuàng)新。未來的時代是一個電子化的時代，產品設計也將邁向電子協(xié)同，以充分利用網絡的功能，加快產品的開發(fā)速度和對市場的快速反應能力，CATEA V5的知識驅動的設計方法和支持電子商務的能力無疑會給企業(yè)帶來更強的競爭力。把船舶設計，尤其是船舶電氣設計導入到這樣的平臺一定大有可為。