第1章:概述

2011/11/14 CAD历史

工程设计可能是这样开始的:一个富有想象力洞穴人打算作出更好的俱乐部,用以招待其他洞穴人或者带更多的肉回家。从那以后,人们总是希望制造更大,更好的结构和产品,以改善他们的生活。我一直惊叹于,人们利用手头上的工具,埃及人建造了金字塔,罗马人建造了罗马斗兽场。即使在过去的一个世纪,令人吃惊的是,我们使用已经习以为常的工具,以计算机为中心,所设计的建筑结构,如金门大桥和帝国大厦,或者混合动力汽车和超音速飞机。

电脑已经永远改变了工程实践。用最简单的话来说,它去掉了设计过程中枯燥的那部分。詹姆斯.克拉克.麦克斯韦说过“人的头脑很少感到满意,并肯定是从来没有行使其最高职能,当它做计算工作时”

今天,计算机辅助设计( CAD )是一个价值数十亿美元的行业,上数以百万计的工程师,建筑师,和绘图员每天都在使用这些计算机系统。这项技术显然已经改变了许多行业习惯,但并非在所有情况下做的更好。它并不总是显而易见的,我们将努力取得成功。电脑太慢了,软件充满错误和功能缺陷和管理层制造的麻烦。最终,CAD解决了技术和管理问题,今天很少有人会不使用现有的最新技术以应付复杂的设计项目而。

这本书的目的是讲述我们如何已经从少数学者对这个产业的高瞻远瞩,到生产这些设计工具,来设计从新的剃须刀以及飞往世界各地的飞机。正如在其他一些学科的工作,研发这项技术是建立在那些前人的经验基础上的。这是一个引人入胜的故事。

为什么我最终写这本书?

我12岁时,观看了建设校舍几个街区从我的家庭,我第一次决定,我想成为一名工程师。与我的许多朋友不同,当我在初中和高中时,我从来没有动摇这一目标。当我18岁时,作为麻省理工学院一年级大学生,我打算成为一名土木工程师,建立更大,更好的水坝和桥梁。在那以后,事情发生变化,在1957年春天,测量课程期末考试,教授查尔斯米勒(见第5章)问我,我能否为他工作,他是一个项目的监督,项目涉及计算机技术应用工程设计。这个谈论改变了生活的方向。在接下来的半个世纪里,在计算机技术应用于工程设计和制造行业,我参与开发,市场营销和写作。米勒经常给我们讲,机器之间如何改变体力劳动和电脑将如何改变人们解决问题的方式。

这本书是我尝试记录计算机如何改变工程实践。我之所以选择这样做,是通过当事人的眼睛,观察那些创造了这些新技术公司和个人。和其他写这种类型的书的人一样,最好是先提供关于我自己的经历背景。学术上,我有理学学士和土木工程硕士学位,毕业于麻省理工学院。硕士可能会有点误导,在麻省理工学院米勒教授试图改变如何教授土木工程和并且实验深入到其他学科。最终我做了商务管理和业务研究生工作,正像我做土木工程研究一样。那时很少有计算机科学课程-事实上,我们甚至不叫计算机科学。

我收到了硕士学位的时候,我没有意识到我会在新出现的计算机行业工作文不是土木工程。那时我遇到了第二个对我的职业生涯产生了重大影响的人,杰克.吉尔摩(即他的照片作为这本书的封面) 。杰克是一个小软件咨询公司的副总裁,开发一个电脑辅助绘图系统(见第6章) 。除了在军队那几年,我一直为杰克工作在亚当斯公司(后来命名为Keydata) ,直到1969年后期。几乎所有我的工作涉及计算机图形学,包括设计和实施的第一个图形导向炼油厂控制系统。

后来在URS做企业规划策略,一个主要的建筑和工程公司。然后作为Calma公司的一个推销员,Calma公司是第一个商业CAD2供应商(见第11章) 。在Calma公司之后,我在Tekrtonix做过几个不同的市场营销和销售管理职位。Tektronix公司是上世纪70年代和80年代初主要的图形终端供应商。几年来它试图建立一个最终用户使用的CAD系统,我负责运营方面的工作。

在1980年,我加入了Auto-trol Technology(见第9章) ,我在接下来的12年里做过市场营销,销售和软件开发管理等职务。在20世纪80年代初几年里,我负责公司的竞争分析活动。作为一个自然打包鼠(刚才问我的妻子) ,我保存了大量的工作材料,帮助我写这本书。

我的职业生涯发生了重大变化, 1991年底时,我成立了Technology Automation Services,并开始出版工程自动化报告。在接下来的8年里,我访问了很多以后章节里提到人。1994年,我获得了Anderson Report on Computer Graphics, 这是肯安德森在1978年开始设立的,然后在1997年我获得了A-E-C Automation Newsletter,1977年福雷斯特设立。

斯蒂芬沃尔夫的计算机辅助设计报告,10年前沃尔夫获得了CAD/CIM Alert,其他早期简报之一。其结果之一是,我获得了五个最重要的覆盖的CAD行业通讯。这些构成了本书重要部分的背景材料。
记录一个不断发展的产业

为什么写一本CAD行业的书?这是一个合理的问题,写这本书时我试图回答许多次。这是一个开始于差不多60年前的行业,也就是在第二次世界大战之后不久。虽然我们已开始失去一些早期的先驱,许多早期的研究和参与组建的公司的人,在我我写这本书时仍然活着。当然20年后并非如此。因此,我认为在他们仍然有能力作出贡献的时候,来记录这个重要的行业。

纵观我的在这个行业中的职业生涯,我很幸运,以遇到和了解我所写的这么多人。除了少数例外,他们都非常有帮助的回答我的许多问题和提供我可能没有其他方式获得的材料。

另外的原因是,这样做是没有人写了一本关于整个行业的发展的书,只有少数书籍描写过在CAD行业的个别公司。事实上,我只能想到两个:约翰.沃克的了Autodesk File和Richard MacNeal的MacNeal的施文德勒公司-前20年。有一些书籍,包括具体方面的设计技术,如 Donald LaCourse的 “Handbook of Solid Modeling”,David Rogers的“An Introduction to NURBS”和Jami Shah and Martti M?ntyl?的“Parametric and Feature-Based CAD/CAM”。另一方面,出现了无数的书籍有关如何使用一种或另一种的CAD软件包。例如,David Cohn就有著有或共同撰写了15本关于AutoCAD的书。

我们生活在一个交流密切的社会中。这些故事有意思的一个原因是,在过去的40年间,那些重要人物从一个公司跳槽到另外一个公司。很多人参与了两个,三个甚至更多的初创公司,每一次努力创造下一个伟大的技术。

我想写这本书的其中一个原因是,有很多不准确的信息四处传播。一位备受尊敬的顾问已在他的网站上说,Computervision and Applicon是成立于1972年时,实际上是开始于1969年。另一家市场研究公司认为Auto-trol Technology在1980年的营业额为87%为机械行业创造,而事实上机械是公司一个小得多的业务。我已经尽我最大的努力,以确保这本书中所载的事实是尽可能准确。如陈述我自己意见时,我会明确指出。?

这本书是什么,而不是什么?

大家可以看到,这是一个相当冗长的书。它可以很容易地被放大-也许两个或三个卷。我的意图不是要超越Will and Ariel Durant 和他们11卷的文明史。在艰难的决定是把握好叙事的尺度。这些包括决定描述我最为熟悉的材料,从研究的角度和公司相信的细节描述。
一个重要的结果是,这本书涵盖早期麻省理工学院的研究,但没有太多关于其他大学研究成果的叙述。不幸的是,这意味着我们忽略了那些工作:在康奈尔大学,雪城大学,犹他州大学,罗彻斯特大学和理工学院。此外,大量的工作是在剑桥大学做的,这是我们唯一提到的英国大学,因为它影响这个故事的其他部分。

第二项决定是把重点放在机械设计和AEC行业(建筑,工程和施工)的企业和技术。对于后一行业,我没有花多少时间就建筑设计本身进行叙述。我们还顺便提到了那些电子设计自动化(EDA)技术有关的公司。

在大多数情况下,这本书内容包括软件和系统公司总部都是设在美国的。事实上,除了几个重要的例外,绝大多数在全球范围内的CAD行业的公司一直集中在这个国家。那些重要的例外是法国达索系统公司,在第13章深入阐述了这家公司。另一个例外是一些欧洲的建筑公司设计部分。

多年来,已有成百上千的公司开发用于自动化的工程设计过程的硬件和软件产品。我自己决定了本书包含的公司的范围,我很抱歉我没有包括一些现代比较成功的公司。

读者会看到,我没有太深入钻研CAD所使用的技术。没有公式说明如何解决的曲面求交或讨论算法的复杂性和面向对象的软件开发。我作出这样的假设,读者普遍了解计算机硬件和软件,虽然也许不是计算机辅助设计行业业内人士。本书的附录有助于解释一些术语和缩略语的使用。每章都是关于具体公司的,都是独立的,但我试图尽量减少多余的章节。

很多方面的帮助

我将很难感谢每一个提供了关于工程设计革命信息的人。我的标准声明在最近几年一直是“不别扔了,快丢给我”无任何特定的顺序,我要感谢史蒂夫沃尔夫,布拉德霍尔茨,大卫科恩,乔尔奥尔,Dick Sowar,Pat Hanratty,Dick Harrison,Fontaine Richardson, Carl Howk,Phil Villers,汤姆拉齐尔,雷切塔格特,李惠特尼,Rick Carrelli,,史蒂芬维斯贝格,格雷格史密斯约翰贝克,彼得商标,戴夫阿尔贝,切尼米勒拉斯亨克,查尔斯郎,和其他提供信息和谁花时间来讨论他们的经验的人。

我已经列入附录解释许多术语适用于这本书

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