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CATIA之父讲述达索系统的成功之路（上）

无人机工坊

4年前浏览4162

在过去的50年里，世界发生了翻天覆地的变化。值得庆幸的是，在第一次和第二次世界大战之后，我们经历了长时间的和平。在此期间，我们看到了两个主要的演变：

· 信息技术革命：通过计算机、软件和电信技术改变我们的工作和个人生活。

· 全球化：80年代后期冷战的结束逐渐消除了藩篱，为不同文化和体制的国家开辟了市场机会。

在这个有利的环境中，我将添加第三个要素。1967年，从法国航空航天大学毕业后，我在世界上最具创新精神的公司之一——达索航空作为工程师开始了我的职业生涯。这是从上述两种演变受益的合适地方。

我的职业生涯就像一场梦。它让我有机会成为世界上最著名的软件产品之一—— CATIA的“父亲”，以及过去30年软件行业最伟大成功故事之一——达索系统的创始人。

我将概述这个故事......

达索航空

如果你是60年代的雄心勃勃的工程师，那么你在达索航空的最佳位置就是设计办公室。

那是你学习如何使用铅笔、纸和绘图板设计新飞机的地方。但我更喜欢加入一个名为“高级研究部”的新成立的部门。在那里，工程师通过空气动力学的理论和实验优化飞机的性能。在这样一个部门，你必须乐于与科学和数学打交道。

在60年代和70年代期间，达索航空的工作活动令人难以置信。我们几乎每年都为空军设计和制造一架新型军用飞机：Mirage III，Mirage IV，Mirage V，Mirage G，Mirage F，Alpha Jet ......这与现在发生的情况截然不同。在冷战期间，面临着来自东方的巨大威胁，几乎每年都要推出新飞机。如今，时间跨度已经延长到几十年，可能会变成半个世纪！达索还开发了新一代先进公务机：Falcon 10，Falcon 20和商用中档双发动机喷气式飞机：Mercure。这架商用喷气式飞机是达索进入商用航空市场的独特尝试，现在掌握在空中客车公司手中。现在，由于军用市场的下滑，达索航空的主要业务是Falcon产品线。

飞机必须经过尽可能快地优化，然后根据其任务��尽可能低的成本、尽可能远地安全飞行。这意味着我们需要处于技术和创新的前沿，以计算和优化飞机的行为。因此，我们是法国第一家在60年代初大规模投入计算机和软件的企业。1968年，我们率先在欧洲安装了两个交互式图形终端，称为IBM 2250，连接到第一代IBM大型计算机。

但是对于第一台计算机，没有软件可以运行任何应用程序。它们只是具有基本操作系统的巨大硬件设备。我们知道如何运用数学，我们知道如何用一组方程预测理论空气动力学流动。但我们对软件开发只有基本的了解。因此，我们逐步认识到空气动力学专家必须成为软件开发人员来解决空气动力学问题。

我们还有另一个挑战。我们如何使用计算机来定义飞机的形状，这是空气动力学分析的输入。我们如何用数学然后用软件来定义曲线、曲面？这就是我发现自己的使命：发明数学算法，然后开发计算机程序来定义、管理和使用如机翼轮廓和表面、机身等复杂的形状，基本上，飞机的整个外表。这是CAD（计算机辅助设计）的出现。

CAD源于空气动力学要求，成为公司内部的必备工具。在70年代早期，我带领一个团队在数字上定义了飞机的形状，对于空气动力学专家和应力分析专家，最后也为设计办公室。在这里，它是从飞机的3D主几何体到定义了结构和组件的所有细节的2D图纸的输入。

在60年代后期，我们在制造工厂安装了第一台数控（NC）机器。这些机器用于在厚实心铝块中雕刻出最复杂的飞机结构部件。特别是对于军用飞机来说，要求用最轻的结构获得最佳性能。根据复杂零件形状的CAD定义，我们开发了一个软件来定义机床的路径，然后下载这些信息来驱动数控机床。这是计算机辅助制造（CAM）的诞生。

在CAD和CAM的同一数据库上的集成称为CAD / CAM。业界第一次将完全相同的几何数据用于设计、分析和模拟以及制造，从而消除了设计和制造过程中的所有转录和解释错误。

在70年代早期，最早使用我们的CAD/CAM解决方案来设计、优化和制造表面和主要结构部件的两架飞机是 Alphajet （军事训练机）和Mercure（商用飞机）。

作为总结，从1967年到1977年，人们可以理解我们如何利用计算机、交互式图形终端和数控机床的技术创新优势，在对创新企业极其有利的环境中解决动态商用和国防飞机市场。我们开创了一种设计、模拟和制造的新方法。 更一般地说，在美国和欧洲的大多数飞机制造业在CAD/CAM革命中都处于领先地位。事实上，通过计算来优化飞机和使用数控机床来雕刻主要结构部件是强制性的要求。

在这十年中，我和我的团队一起开发了一整套3D CAD/CAM应用程序，我们所有的飞机都是使用它们逐步设计和构建的。但它们是一套工具，根据具体和紧迫的要求逐步开发，集成度相对较低。而且，它们使用起来相当复杂。事实上，对于大多数应用程序，我们仍然依赖穿孔卡和字母数字语言。例如，由于计算机和图形终端太慢，因此不可能有一个简单直观的实时用户界面来交叉两个表面。必须是专家才能使用该软件。我的团队开发了该软件，并根据企业其他部门的工程师的要求使用它。例如，假设设计室的一位设计师要求在给定的平面上画出机翼的一个截面，我的团队就会用我们的计算机程序来完成这项工作，并由计算机在绘图机上将要求的截面曲线绘制在纸上。换句话说，3D CAD/CAM尚未完全集成并部署在企业的内部工作流程中。

显著缩短设计和制造周期时间的唯一方法是使企业所有部门的非专业人员能够轻松地将3D CAD/CAM软件用作他们自己的工具。例如，高层管理人员非常渴望将新型风洞模型的设计和制造周期缩短4倍。这样可以在启动最佳细节设计之前测试同一架飞机的四种改型。

1977年，在我的管理层的全力支持下，我决定启动重写我们所有的软件，在一个单一的架构上，并使用一个完整的交互式图形界面，以便非专业人员可以轻松使用。

计算机技术在过去十年中发生了很大变化，现在我们拥有更强大的大型机和新一代图形终端（IBM3250）。可以实时计算3D可视化表面等元素。但是，我们距离今天的PC还很远。事实上，如果有太多活动用户连接到同一主机，计算时间会很长。此外，图形终端只能在黑屏上显示白色线条。但这是技术的正常演变。领导者接受最新技术，即使这些技术在几年后看起来很基础。

新软件必须是100％图形、交互式、直观、3D，并且非专业人员易于使用。那我们应该如何命名呢？在与我的团队进行一些思考和讨论之后，我决定使用CATI，这是一个有效的法语和英语的缩写，它的意思是计算机辅助三维交互式应用程序。几年后，当我们决定推销它时，我们发现CATI已经是商标。所以我添加了一个A来称它为CATIA——计算机辅助三维交互式应用。

我于1977年开始开发CATIA ，只有四名软件工程师。CATIA第一版的成功令人印象深刻。1980年，每个人都知道达索航空的 CATIA。这对许多人来说都像是一个奇迹。几分钟之内��你就可以设计一条曲线、一个曲面、一个结构组件，旋转它并切割它，所有这些都是3D的。你可以定位数控机床的切削刀具，沿零件定义其路径并以图形方式模拟加工过程，所有这些都是3D。你可以看到现实。你不需要通过尝试解释绘图来理解它。世界上没有人曾期望过这样的能力，而现在在家里也可以实现。

我从没想过CATIA会成为飞机制造商实施的全球标准，然后是所有行业。对于我和我的团队，在1980年， CATIA只是达索使用的数百种软件中的一种。

我认为，任何重大的创新，在技术和文化的有利环境下，都是对未来用户很少表达甚至察觉到的需求的回应。你需要将对用户痛点的理解与新技术提供的功能相匹配，以确定明天的产品。我的团队处于迎接挑战的最佳位置，因为我们对这两个方面都有了解。事实上，在CATIA成为设计室的工具之前，我们必须克服所有设计工程师从上到下的不情愿，他们认为2D图纸是无法替代的，他们认为2D绘图永远不会被替换。他们已经开始使用计算机通过图形交互终端替换绘图板，使用由美国洛克希德飞机公司开发的称为CADAM的软件产品。与绘图板相比，它提供了一些有限的生产效益。但是通过CATIA，我们实现了一个完整的业务转换，允许基于单个数据库的设计、分析、模拟和制造的全面集成。我们设计和制造飞机的方式发生了巨大的文化转变，在成本、周期和质量上都有了巨大的改善。

1980年底，CATIA的传闻达到了公司的最高层，88岁的公司创始人 Marcel Dassault 要求展示软件功能。他在终端观察了一个表面的设计，几分钟后，他对我说：“ 我自己试一试吧 ”。一张图片让这一刻永垂不朽。我们看到了伟大的老工程师Marcel Dassault ，Dominique Calmels，我的技术经理，以及右边的我自己。Marcel Dassault 立刻明白了我们软件的价值。