3DEXPERIENCE R2021x CATIA新增功能介绍
摘要：达索系统已发布了3DEXPERIENCE最新版本R2021x（以下简称“3DE R2021x”）。新版本中增加了一系列新的模块及大量功能加强。本文着重于CATIA R2021x版本的主要新增功能及亮点的介绍。
关键词：3DEXPERIENCE R2021x，CATIA，新增功能
3DE R2021x CATIA的发布，为设计师、工程师、系统工程师及建筑专业人士提供了更多的角色、功能增强和更为流畅的用户体验。
设计师
3D形状设计师是一个新的创意设计师，可随时随地在任何设备上完成创意设计。
工程师
多学科的自动化图纸角色提供交互式和基于规则的自动出图（包含批处理）功能，为诸如船舶与海洋工程、能源、材料和建筑等重工业的专业化图纸提供更为有效率和便捷的体验。
新的和独特的创成式功能公差能够自动创建精确的几何公差模型。
流体驱动的创成式设计角色允许即便不是流体分析专家的工程师一样能够自动基于功能规范说明生成最佳管道形状。
新的网格设计师角色支持概念和详细设计完成从前无法实现的复杂网格结构，以便于使用增材制造技术生产轻质零部件。
系统工程师
在R2021x继续加强的网络系统工程能力，通过与NoMagic和STIMULUS的集成，确保一致和准确的跨企业的基于模型的系统工程的解决方案。
建筑专业人士
新的基于浏览器计算的设计师角色为设计和工程师带来的创成与算法的建模技术。创新者可以在任何时间、任何地点在任何没有安装软件的设备上进行复杂的形状和图案建模。
多学科自动化图纸
自R2020x引入了基于规则的自动出图功能来满足船舶与航洋、能源、材料和建筑专业图纸需要。R2021x将此功能扩展为一个角色——多学科自动化图纸，以满足这些行业的整体需要。
该角色包含了全部的CATIA交互式工程图功能，同时增加了重工业和建筑业需要的自动化功能。另外，角色提供新的自动批处理功能用于管道和暖通正交图和ISO轴侧图。
智能化的自动出图功能让这些需要绘制成千上万张专业化图纸的行业客户大大受益，大幅提高图纸生成的效率和准确性，与3D模型关联同步并能够满足企业标准。例如在船舶行业，工程师可以基于模板和规则交互式的创建连续的视图图框图纸，并且完成符号和图纸标注。一旦定义了第一个多视图图纸，即可快速应用到任何其他3D框架或装配自动生成相应的图纸。管道与暖通制造安装的正交图和ISO轴侧图制图工作变得更加容易，通过批处理功能自动生成满足行业和企业标准的高质量图纸，客户将大幅减少图纸文档费用并且提高质量。
这个角色引入了授权许可模型机制，管理员可以通过授权来管理企业用户的使用权限。每次批处理执行，结果模型的保存，以及生成视图的多少来确定授权消耗。
创成式功能公差
产品的制造需要定义完整的几何公差信息，而准确的定义这些信息需要花费大量的时间、专业的公差知识、经验以及国内国际标准。新的独特的创成式功能公差可以让这个过程变得自动化。所有工程师都可以快速准确的创建几何公差信息，基于零件的功能描述（机械接口、机械连接、功能表面）自动生成几何公差。同时基于标准化和统一的公差，企业可以减少出错、延误和曲解风险。
该功能包含在CATIA 3D Tolerancing & Annotation App中，采用授权许可机制，仅在模型创建公差及保存在3DE平台中消耗授权，模型的修改和重用不耗费额外的许可授权。
流体驱动创成式设计师
空调、座舱和液压系统工程师通常需要设计复杂的形状网络进行内部流体流动的优化，最大限度的减少压降和循环来确保最大流量。时至今日，一个复杂的产品设计、仿真、优化以及验证等环节，还是需要一个多学科的团队使用一系列非集成的软件解决方案完成。
流体驱动的创成式设计师允许非流体分析专家基于功能规格需求自动的优化风道的形状。设计师只需要提供一组需求包括3D包络和需要去做流体优化的部分，以及实际的进出口条件，即可一键自动进行流体动力学仿真优化风道，避免流体循环，减少压降。仿真优化结果是一个高质量可用的真实曲面形状，可以直接用来进行详细设计、仿真分析、制造优化。
建模和仿真的集成（MODSIM），把科学的流体仿真在早期的设计阶段交付在设计师的手中，并支持设计和仿真部门之间无缝协作，能够准确体验产品性能，减少昂贵的物理原型，使企业更加有信心更好更快的交付产品。
网格设计师
新的网格设计师角色支持概念和详细设计完成以前无法实现的复杂网格结构，用于增材制造技术生产轻质化零部件。
作为世界领先的几何建模器CATIA，提供健壮和可扩展的复杂网格设计，不受模型大小、可视化或单元格数量的限制。与SIMULIA结构验证解决方案无缝集成，为网格结构设计的机械性能提供了前所未有的信心。同时在生产方面，提供了高质量的STL, AMF或3MF格式文件输出，确保快速可靠进行3d打印。
网格设计师系统工程
在R2021x中我们继续加强网络系统工程能力，确保统一和准确的基于模型的系统工程解决方案。新版本能够让用户使用System Traceability Analyst 角色浏览、预览、追踪及审查系统架构模型，包括创建自于NoMagic CAMEO，现在作为CATIA Magic产品组合。
在各种模型（系统、软件、电气、流体……）上实现数字协作，基于模型的系统工程可以快速理解系统规格。系统工程师和架构师能够随时了解和检查产品的设计与实施。对于模型的可用性有一个整体的认识，有助于确保一致性，加速工程学科和价值网络的融合，减少返工，提高设计质量。
CATIA Magic产品组合整合了2018年达索收购的NoMagic产品，支持基于模型的系统工程（MBSE）：
- 市场上最符合标准（DoDAF 2.0，MODAF，NAF4，UAF和UPDM标准）的解决方案系统，用于系统工程以及企业架构的定义。
- 兼容SysML标准的系统架构解决方案，支持工程分析，为设计决策评估，需求验证，持续检查模型一致性并追踪设计进度。
- 用于定义软件架构的兼容UML标准的解决方案。
所有这些体系结构都可以基于fUML、SCXML和其他标准进行模拟。通过STIMULUS产品组合进行的需求在环仿真，在项目早期识别需求之间的不一致性。系统架构师可以在设计开始前模拟需求来检测不正确、缺失或冲突的需求。在后期设计验证周期中，工程师可以模拟需求以检查系统是否确实符合要求。在R2021x可以使用Requirements Engineer角色将STIMULUS中创建的需求在整个项目中引用。例如，在STIMULUS中需求可以被编写模拟，并在Requirement Manager中进行验证和参考，结果是一个跨企业的一致和完整的需求视图。
建筑计算设计师
R2021x进一步丰富了面向行业的建筑工程和施工专业人员3DEXPERIENCE CATIA解决方案，它针对端到建筑过程中的所有参与者。
新的基于浏览器的计算设计师为建筑人员提供生成与算法结合的建模技术。创新者能够在任何地点、任何时间创建复杂的形状和图案而不需要安装任何软件。
CATIA xGenerative Design App是一个On Cloud建模环境，它独特地融合可视化图形脚本和交互式3D建模，能够在任何时候互换。这种直观和智能的方法允许建筑设计师快速设计、探索和验证复杂的变化，重复和不规则的形状和图案。
同样作为一个Web应用程序，CATIA xShape App允许用户使用高级线框和细分曲面造型技术（基于CATIA Imagine and Shape技术）创建有机和自由曲面。所有创建的几何体都可以在3DE胖客户端进行详细设计制造，并且能够进行地理定位。同时所创建的模型是兼容IFC数据模型，支持不同系统的导入导出。
3D形状设计师
CATIA 3D形状设计师是一个新的角色，引入作为R2021x的游牧创意设计师，随时随地在任何设备上进行创意设计。一个基于网页浏览器的应用程序，可用于3D设计，自由形状雕塑和图案设计。产品仅支持云上可用，允许团队快速启动和运行、无缝地连接工作室或小型团队。利用基于细分曲面技术的数字粘土建模方法，设计师快速创建和探索有机形状，快速生成3D图案样式。用户体验一致的3D创新建模工作流程与基于实体建模和装配功能集成。