Название CATIA (Computer Aided Three Dimensional Interactive Application) - «компьютерный комплекс трехмерных интерактивных инженерных приложений». Саму систему можно отнести к классу CAD/CAM/CAE.
CATIA V5 представляет собой определенный класс проектных решений. CATIA V5 обеспечивает автоматизацию решений в следующих предметных областях инженерной деятельности:
• Машиностроительное проектирование (Mechanical Design);
• Разработка дизайна изделий (Shape Design and Styling);
• Системный синтез промышленных изделий (Product Synthesis);
•Проектирование производственных и коммуникационных систем (Equipment and Systems Engineering);
• Инженерный анализ (Analysis);
• Программирование обработки на станках с ЧПУ (NC Manufacturing);
• Управление проектированием и обмен данными (Infrastructure);
• Разработка приложений к CATIA (RADE Products);
Машиностроительное проектирование (Mechanical Design). Решает следующий круг задач:
• Твердотельное и каркасно-поверхностное моделирование деталей и сборочных единиц;
• Формирование чертежно-конструкторской документации;
• Простановка допусков и обозначений на модели с их контролем;
• Импорт моделей призматических деталей с восстановлением дерева компонентов;
• Проверка корректности и «лечение» импортируемой геометрии;
• Проектирование формообразующих элементов пресс-форм и штампов;
• Проектирование конструкции (пакетов) формообразующей оснастки;
• Конструирование изделий из листового металла;
• Проектирование сварных конструкций;
• Проектирование сборок на основе каталогов и пользовательских библиотек;
• Проектирование конструкций из листового металла в авиастроении;
• Проектирование деталей из композитных материалов с использованием баз знаний;
• Функциональное проектирование изделий из пластмасс (т.е. с учетом их назначения, на соответствующем семантическом уровне).
Программирование обработки на станках с ЧПУ (NC Manufacturing). Работа в рамках этой области может быть охарактеризована следующими параметрами:
• Высокая эффективность программирования обработки за счет тесной интеграции построения и расчета траектории инструмента, верификации траектории и формирования управляющей программы;
• Эффективное управление изменениями за счет высокого уровня ассоциативности между проектированием детали, процессами ее обработки и используемыми ресурсами;
• Оптимизация траектории и сокращение времени обработки благодаря использованию возможностей высокоскоростной обработки (HSM);
• Простота в освоении за счет интуитивного пользовательского интерфейса;
• Высокий уровень автоматизации благодаря возможности использования типовых технологических решений и баз знаний;
• Уменьшение требований к подготовке технологов ЧПУ за счет наличия спектра интегрированных приложений (токарная обработка, 5-координатное фрезерование и др.).
Инженерный анализ (Analysis). Работа в рамках этой области может быть охарактеризована следующими параметрами:
• Интегрированное выполнение анализа: единый пользовательский интерфейс поддерживает CAE-функции в процессе проектирования;
• Не требуется преобразования геометрии: сокращается или устраняется необходимость преобразований из формата IGES или других форматов, что существенное сокращает цикл разработки;
• Взаимодействие «Конструктор/Расчетчик»: упрощается совместная Работа конструктора и расчетчика (специалиста по инженерному анализу);
• Простота в освоении: достигается благодаря интуитивному пользовательскому интерфейсу;
• Ассоциативность: связь анализа с геометрией существенно упрощает выполнение итераций в процессе проектирования;
• Использование знаний: обеспечивает учет имеющегося практического опыта и гибкость при выборе вариантов проектирования;
• Открытость для стандартных решений: решения CATIA V5 являются базисом для стандартных промышленных САЕ-решений (MSC, LMS, FTI, HKS, SAMTECH, MECALOG, ICEM)
Системный синтез промышленных изделий (Product Synthesis). Под системным синтезом понимается процесс проектирования на уровне функциональных требований к изделию. В CATIA V5 средствами системного синтеза, в частности, являются:
• Средства поддержки цифрового макета изделия (DMU – Digital Mock-Up);
• Средства формализации, хранения и использования корпоративных знаний;
• Средства обеспечения эргономичности изделия, использующие для решения задач виртуальную модель человека (манекен).
Цифровой макет изделия (DMU) содержит в своей основе сборочную модель изделия, которая «обогащена» различными дополнительными сведениями о проекте. Кроме того, при работе в среде DMU пользователю доступны не обычные команды моделирования, а функции «обогащения» и анализа модели изделия, а также оптимизации модели сборки.
Проектирование производственных и коммуникационных систем (Equipment and Systems Engineering). В данной предметной области система CATIA V5 решает спектр специальных задач, имеющих место при проектировании сложных изделий или систем (например, при проектировании самолета, корабля, автомобиля, производственного цеха). К таким задачам относятся:
• Проектирование электрических систем и электрожгутов (Electrical Harness), включая прокладку электрожгутов в цифровом макете изделия;
• Прокладка кабелей (Cabling);
• Концептуальная прокладка соединений между компонентами системы (Systems Routing);
• Прокладка трубопроводов (Piping – из стандартных компонентов, Tubing – со специальными (изогнутыми или гибкими) компонентами);
• Проектирование систем вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC);
• Проектирование волноводов для радионавигационных систем (Waveguide);
• Проектирование металлоконструкций (Structures) – конструкции общего назначения, несущие фермы оборудования, палубы / переборки судна, технологическая оснастка;
• Проектирование подвесных систем (Hangers) для размещения систем вентиляции, кабелей, трубопроводов и др.;
• Проектирование кабельных каналов (Raceway & Conduit) для размещения линий кабельной связи;
• Планировка цехов и размещение оборудования (Plant Layout).
Таким образом, CATIA V5 устраняет необходимость физического макетирования деталей и узлов для анализа их форм, компоновки, прочностных характеристик и т.д. Это экономит предприятию материальные ресурсы, сокращает время проектирования и подготовки производства изделий. В конечном счете, виртуальное макетирование в CATIA V5 снижает стоимость продукции предприятия и сокращает время выхода этой продукции на рынок.