CAD和CAE之间有什么区别？ - EPLAN论坛 - 中国工控网论坛

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发表人：jiangkuoy22

发表时间：2008/12/24 9:03:00

本栏论题：

CAD和CAE之间有什么区别？ [14946]

电气绘图软件分CAD和CAE两种，他们之间有什么区别呢？

以下是关于《CAD和CAE之间有什么区别？》论题的回复（共7篇）

回复人：CADE　

回复时间：2009/1/11 20:06:00

支持(757) | 反对(572)

    CAD在早期是英文Computer Aided Drafting (计算机辅助绘图)的缩写，随着计算机软、硬件技术的发展，人们逐步的认识到单纯使用计算机绘图还不能称之为计算机辅助设计；真正的设计是整个产品的设计，它包括产品的构思、功能设计、结构分析、加工制造等。二维工程图设计只是产品设计中的一小部分；于是CAD的缩写也由Computer Aided Drafting 改为 Computer Aided Design，CAD也不再仅仅是辅助绘图，而是整个产品的辅助设计。
    CAE (Computer Aided Engineering)通常指有限元分析和机构的运动学及动力学分析。有限元分析可完成力学分析(线性.非线性.静态.动态)；场分析(热场、电场、磁场等)；频率响应和结构优化等。机构分析能完成机构内零部件的位移、速度、加速度和力的计算，机构的运动模拟及机构参数的优化。

    CAM (Computer Aided Manufacture) 可完成自动生成零件加工的数控代码，并可进行加工过程的动态模拟、干涉和碰撞检查等。是为数控机床服务。

    PDM(Product Data Management)产品数据管理。包括大家所熟悉的工程数据管理(Engineering Data Management - EDM)、文档管理(Document Management)、产品信息管理(Product Information Management - PIM)、技术数据管理(Technical Data Management -TDM)、技术信息管理(Technical Information Management - TIM)、图像管理(Image Management)等，概况为一句话就是用于管理产品定义信息的所有系统。

    CAD是CAE、CAM和PDM的基础。在CAE中无论是单个零件、还是整机的有限元分析及机构的运动分析，都需要CAD为其造型、装配；在CAM中，则需要CAD进行曲面设计、复杂零件造型和模具设计；而PDM则更需要CAD进行产品装配后的关系及所有零件的明细(材料、件数、重量等)。在CAD中对零件及部件所做的任何改变，都会在CAE、CAM和PDM中有所反应。所以如果CAD开展的不好，CAE、CAM和PDM就很难做好。

回复人：郎昆　

回复时间：2009/2/21 9:46:00

支持(453) | 反对(527)

CAD主要用于设计平面图
CAE主要用于元件分析建模

回复人：EPLAN　

回复时间：2009/6/29 10:43:00

支持(650) | 反对(946)

    EPLAN（上海）软件及服务有限公司

    在我国，CAD已经成为近20年来电气和控制系统设计人员普遍使用的工具。但是，随着制造水平的发展和产品设计复杂程度的提高，CAD已经达不到清晰描述产品结构的要求，满足不了电气和自动化系统设计的整体需要，更无法满足实施和管理工程项目的更高要求。

    计算机辅助工程（CAE）的出现，又推动人类的工程语言向前跨了一大步。目前，电气和自动化系统设计和管理正向CAE时代发展。

    什么是CAE?

    所谓CAE，就是利用计算机对包括产品设计、工程分析、数据管理、试验、仿真和制造在内的过程进行辅助设计和管理。电气工程项目往往比较复杂的，在正式工程设计之前，要对设计方案进行精确的试验、分析和论证；在正式工程设计中，要对设计全过程进行严格的管理和监测，而这正是CAE所擅长的地方。

    CAE不只是用直线和圆圈表述一个符号或产品的概念，而且是一个基于计算机的、强大、方便的设计和管理工具。电气CAE 是帮助设计者在设计过程中在线、实时地表现设计思想和理念的最好工具，能使设计者更加快速、准确地设计和管理设计过程。设计者不必再像过去那样，将设计图绘制在纸上，再经过审核、返回、打印、再返回设计部门的重复修改设计过程。

    CAE解决方案不仅提供原理图设计，而且能够完全支持工程所需的文件表格。设计者仅需进行原理图设计，CAE会根据原理图自动生成工程实施和管理所需的文件，例如端子连接图、设备清单和线号列表等。

    觉醒与变革

    我国电气和自动化工业现在所采用的设计软件大都是CAD产品或在CAD平台上进行二次开发的插件，而CAE软件是近几年随着外资企业的引进才逐步开始使用。在过去的20年，欧洲企业已经采用了CAE的理念，并首选EPLAN作为电气设计和管理标准，以提高这些企业电气设计和管理的效率。随着经济全球化，企业越来越把降低设计成本、提高产品质量、缩短产品设计周期等作为提高企业竞争力的目标。业内人士开始认识到CAE的真正价值，并逐步加入这场应用变革中。

    在这场变革中，必须清醒地认识到，工程师和设计师将面临巨大的挑战。传统设计往往被过多的细节和没有价值的文件报告分散了精力，很难学到设计的精髓。CAE的理念改变了传统CAD设计的方法，设计师们必须再次培训学习，从软件设计思想、数据结构等方面，深入理解CAE软件。随着CAE软件应用水平的提高，设计师们更加注重原理图的设计和绘制，这将显著提高设计人员的工程设计和管理水平。



    E-CAE 设计和文件化管理

    E-CAE应用计算机环境进行电气设计，并自动产生必要的后台数据，减少了许多日常繁琐的工作。在传统设计中，大量的时间都用于细节的设计和错误的修改。如在设计中往往花费大量的时间查找分配元部件号。如今，E-CAE解决方案给设计者提供了一个简单、快速的方法，可直接在原理图上完成设备选型，实现整个项目范围内的关联参考。设备的命名和线号编制既费时又容易出错，E-CAE能自动进行设备的命名和编号，自动实现线号编制。当在原理图中移动或改变设备时，能实时更新设备命名。 E-CAE在两个符号间进行自动连线，当插入符号时，连线自动断开；当移开符号后，连线自动连接。

    关联参考可能是设计中最困难和最费时的工作，产生的问题往往也最多。例如，设计者常记不清在原理图中用了多少常开触点和常闭触点，以至于当原理图送到安装车间后，才发现接触器型号有误，而订购此部件需要3周时间，大大地影响了项目的实施时间。E-CAE的在线关联参考功能解决了很多接触器触点统计的问题，保证了设计者总能选择正确的接触器或继电器。

    在CAD环境下，安装板的尺寸和元器件的布置是设计者手动绘制出来的。同样，物料清单（BOM）也是根据原理图上的符号，查找元器件手册进行选型，手动输入编辑产生。设计者往往有这样的一种经历，当原理图送到安装车间后，却发现BOM表中漏掉了一个元件。E-CAE解决方案保证了所有元件都被正确地放置在相应的安装盘上，根据原理图在线自动生成BOM表，节省了大量的时间，并能与ERP信息系统结合，及时传递到采购部门。

    在设计中，端子图的设计需要的时间最长。许多公司最初只设计端子图的草图，当安装板安装完毕或现场接线施工完成后，将修改过的端子图返回设计部门重新修订草图作为最终图纸。E-CAE解决方案能够根据设计者的指定和需要自动产生端子连接图。

    标准化

    标准化对于企业电气设计和管理具有深远的意义。标准化是降低成本的关键，许多层面均可通过标准化降低成本。与通用的供应商建立采购合作标准，可提高企业的采购效率，有效控制成本。在控制构架、元器件供应商、制图、命名约定等细节上实现标准化，将提高企业的生产能力。当实现了这些目标后，企业就可减少不必要的停工期，降低企业的运营和生产成本。

    实现标准化的过程相当困难和复杂，关键是如何实现文件化的管理，并将其平滑地导入现在的工作流程。在这个过程中，企业需要建立标准、符号库、个性化的宏、绘图说明、BOM等管理元素