摘要:计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）技术是随着计算机和数字化信息技术发展而形成的一种新的高新技术，机械制造业中具有非常高的实用价值，并且推动了现代制造业的快速发展，对制造业中的制造模式和市场形势产生了巨大的影响，促进了他们的良性发展。
关键词:CAD/CAM；制造业；技术；应用；发展
一、CAD/CAM的概念
从传统意义来看，一个制造业中的产物—产品，从最初的需求市场上来分析开始，经过产品的设计，工艺分析和生产加工等等的一系列环节，最终形成成为用户使用的产品，如图1所示。
它包括以计算机为辅助手段来完成的工作任务，分别称为CAD、CAPP、CAM。将它们联系起来则称为CAD/CAM技术。传统的制造概念是一个物料加工与转化过程，而近年来，慢慢有人提出计算机集成制造（CIMS）的概念之后，制造的概念所包括的内容范围扩大了很多，如图2所示
二、CAD/CAM的应用
CAD/CAM技术是以计算机、外围设备及系统软件为基础，综合计算机科学与工程、计算机几何学、机械设计与制造、人机工程学、控制理论、电子技术、信息技术等学科知识，并以工程应用为对象，在机械制造业加工中，包括二维绘图设计、三维几何造型设计、工程计算分析与优化设计、数控加工编程、仿真模拟、信息存储与管理等相关功能的应用技术。
CAD/CAM技术在制造业中的应用改变了传统的设计与制造方式，在流程信息、控制等模式上发生了质的变化，它成为了现代制造业中的先进的技术核心。而传统的设计与制造方式是以技术人员为中心展开的，产品及其零件在加工过程中所处的状态、设计、工艺、制造、设备等环节的延续与保持等，都是由人工进行检测并反馈，所有的信息均交汇到技术和管理人员那里，由技术人员进行对象的相关处理。由于人自身的局限性，一方面造成这种信息的传递呈递减状，在设计、制造、装配等环节围绕着设计人员进行，任何环节上出现问题，都需要依靠技术人员积累的知识和经验来凭借人的主观性来判断并依次解决所出的问题
与传统的设计制造方式不同的是：以CAD/CAM从技术为核心的先进制造技术，将以人员为中心的运作模式改变为以计算机为中心的运作模式，利用计算机与人的最大区别，存储量大，记忆多、运行速度快，可不停的重复利用已有信息的优势，将各个设计制造阶段和加工过程的信息汇集在一起，使得整个设计制造过程在时间上缩短，在空间上也得到扩展，与各个环节的联系和控制都由计算机直接处理，技术人员通过计算机这一媒介实现整个过程的并行化。
CAD/CAM技术是将计算机技术和工程领域的专业技术结合起来，实现产品的设计与制造，已成为新一代生产技术发展的核心技术。随着计算机的软、硬件的迅速发展，CAD/CAM系统的性能价格比也越发体现，使得CAD/CAM技术应用领域不断扩大，据统计，到20世纪90年代，CAD/CAM技术的应用已进入近百个工业领域，CAD/CAM从技术普及应用给制造业带来了巨大的经济增长和效益。例如，造船行业利用CAD/CAM技术提高了船体钢板下料的精度，每艘万吨级船舶仅此一项就节约钢材约150—200吨；汽轮机行业推广应用CAD/CAM技术使产品设计周期五个月左右缩短到两个月左右。机床产品应用CAD/CAM系统进行模块化设计，大大提高了对市场的快速响应能力，缩短设计制造周期，提高了整体的质量。美国科学院工程技术委员会曾对CAD/CAM技术所能得到的效益进行了测算，如图3所示
三、CAD/CAM技术的发展趋势
CAD/CAM技术具有高智力、知识密集、更新速度快、综合性强、效益高、初始投入大等特点。目前世界上各国都是大力发展CAD/CAM技术。它的未来发展将集中在如下几个方面。
（一）集成化
集成化问题一直是CAD/CAM技术研究的重点。目前，为了适应现代制造技术发展的趋势，CAD/CAM的集成化正向着深度和广度的发展，集成制造是（CIMS）技术方向发展。它的最终目标是以企业为对象，借助于计算机和信息技术，使企业的生产中的各部分从经营决策、产品开发、生产准备到生产实施及销售过程中，有关人、技术、经营管理三要素及其形成的信息流、物流和价值流有机集成，并优化运行，从而达到产品上市快、高质量、低消耗、服务好，进而为企业赢得市场的竞争的目的。
（二）智能化
设计和制造是一项创造性的活动，在这一活动过程中，很多工作是非数据、非算法的，所以，应用人工智能技术是实现产品生命周期（整个过程）各个环节的智能化是非常重要的。将人工智能技术、专家系统应用于CAD/CAM系统红，形成智能的CAD/CAM系统，使其具有人类专家的经验和知识，具有学习、推理、联想和判断功能及智能化的视觉、听觉、语言能力，从而解决那些我们以前由技术人员才能解决的难题。
（三）网络化
自20世纪90年代以来，计算机网络已成为了计算机发展进入新时代的标志。所谓计算机网络，就是用通信线路和通信设备将分散在不同地点的多台计算机，按一定的网络结构和顺序连接起来的。这些功能使独立的计算机按照网络协议进行通信，实现信息交换、资源共享，他是实现CAD/CAM集成的基础。随着互联网的发展，可针对某一特定的产品，将分散在不同的地区的现有智力资源和生产设备资源迅速联系起来并结合，建立动态的制造体系将成为全球制造系统的发展趋势。
（四）并行化
并行工程（Concurrent Engineering）是随着CAD/CAM和CIMS技术发汗提出的一种新的哲理、新的系统工程方法。这种方法的思路就是并行的，集成的设计产品极其开发过程。他要求产品开发人员在设计阶段就考虑产品整个生命周期的所有要求，包括质量、成本、进度、用户要求等，以便大大地提高产品开发效率及一次成功率。
（五）标准化
为了满足CAD/CAM集成的要求，提高数据交换的速度，保证数据传输的完整、可靠和有效，就需要使用通用的数据交换和传输。统一的标准越是一样传递的环节就是越节约时间、人力、物力，减少重复劳动。
随着CAD/CAM技术的高速发展，使得产品开发变的更加的容易和快捷、上市时间更快，质量也变的更加有保障，更加环保，让CAD/CAM能够充分的为人们服务，发挥它的最大效果。
参考文献：
1葛友华. 机械CAD/CAM 西安：西安电子科技大学出版社，2008.2
2姚英学，蔡颖. 计算机辅助设计与制造. 北京：高等教育出版社，2002
3王隆太. 机械CAD/CAM技术. 北京：机械工业出版社，2005.1
4 赵国增. 机械CAD/CAM. 北京：机械工业出版社，2005.8