前言

随着知识经济的不断发展，特别是信息技术的突飞猛进，也改变着产业竞争的业态基础和商业模式，制造业的国际分工向水平、网络分工转变，产业链被细分到空前的程度，发达国家凭借自己的技术优势，即使在高技术产业领域也是尽力抢占各个产业的高附加值的产业，将产业链条转向处于较低发展水平的国家。使他们的生产布局日益细化。同时，跨国公司越来越关注产品的研发、品牌经营和营销网络的建设。中国正在成为全球制造业的中心，中国是制造业大国，但还不是强国，因此，国家确定了通过信息化带动工业化的国策，推动制造企业实施制造业信息化。

金融危机让人们开始反省曾喧嚣一时的“新经济”概念，很多国家在金融资本的主导下，将产业结构由“工业型经济”向“服务型经济”转型，从而走向了产业空心化和经济泡沫化。在全球金融危机让几乎所有的发达国家经济都萎靡不振的时候，唯有德国作为制造业强国，不但保持着较低的失业率，而且经济迅速增长。事实证明，制造业仍然是一个国家经济发展的基石，这也是制造业信息化使日本的制造业至今仍独占世界鳌头的根本原因。制造业信息化不仅能大大缩短产品研发、设计的周期，增加产品的技术含量，而且能极大地提高加工的精度和生产效率。而值得一提的是，软件在信息化的过程中发挥着至关重要的作用。

工欲善其事，必先利其器。

由于制造业新企业管理模式的创新、制造技术的创新及企业间协作关系的创新，使得信息化将信息技术、自动化技术、现代管理技术与制造技术相结合，从而改善制造企业的经营、管理、产品开发和生产等各个环节，提高生产效率、产品质量和企业的创新能力，降低消耗，带动产品设计方法和设计工具的创新，实现产品设计制造和企业管理的信息化、生产过程控制的智能化、制造装备的数控化及咨询服务的网络化。

基于知识的智能化系统CAD/CAE/CAPP/CAM/CAQ/PDM/ERP经过多种集成形式，成为企业一体化解决方案。CAD/CAM/CAE/CAPP/PDM/ERP（计算机辅助设计及制造）技术产生于20世纪50年代后期发达国家的航空和军事工业中，随着计算机软/硬件技术和计算机图形学技术的发展而迅速成长起来。1989年，美国国家工程科学院将CAD/CAM技术评为当代（1964～1989）十项最杰出的工程技术成就之一。三十几年来，CAD技术和系统有了飞速的发展，CAD/CAM的应用迅速普及。在工业发达国家，CAD/CAM技术的应用已迅速从军事工业向民用工业扩展，由大型企业向中小企业推广，由高技术领域的应用向日用家电、轻工产品的设计和制造中普及。而且这一技术正在从发达国家流向发展中国家。新产品设计能力与现代企业管理能力的集成，将成为企业信息化的重点。使CAD/CAE/CAM的集成化、自动化、智能化达到一个新的水平。特别是随着计算机图形学、知识工程、数据库技术、计算机网络等技术的发展，CAD、CAE、CAM由原来的孤立模式发展到有机融合的集成模式CAD/CAE/CAM，这使设计过程更加连贯，设计资源能共享，设计信息流动更加顺畅，对产品开发效率的提高和产品质量的提升产生了一个新的突破。

CATIA是法国Dassault System（达索）公司旗下的大型高端CAD/CAE/CAM一体化集成软件，Dassault System成立于1981年，CATIA是英文Computer Aided Tri-Dimensional Interface Application的缩写。如今CATIA在CAD/CAE/CAM及PDM领域内处于领先地位，已得到世界范围内的认可，居世界CAD/CAE/CAM领域的主导地位。其内容涵盖了产品从概念设计、工业造型设计、三维模型设计、分析计算、动态模拟与仿真、工程图输出，到生产加工成产品的全过程。其中还包括了大量的电缆和管道布线、各种模具设计与分析及人机交换等实用模块。CATIA不但能够保证企业内部设计部门之间的协同设计功能，而且还可以提供企业整个集成的设计流程和端对端的解决方案。其应用范围广泛，主要涉及航空航天、汽车制造、造船、机械制造、电子/电器、医疗器械和消费品等行业。它的集成解决方案覆盖所有的产品设计与制造领域，其特有的DMU电子样机模块功能及混合建模技术更是有效地推动着企业竞争力和生产力的提高。

CATIA提供方便的解决方案，迎合所有工业领域中大、中、小型企业的需要，包括从大型的波音747飞机、火箭发动机到化妆品的包装盒，几乎涵盖了所有的制造业产品。在世界上有超过13000家的用户选择了CATIA。CATIA源于航空航天业，但其强大的功能已得到各行业的认可，在欧洲汽车业，已成为事实上的标准。CATIA的著名用户包括波音、克莱斯勒、宝马、奔驰等一大批知名企业。其用户群体在世界制造业中具有举足轻重的地位。波音飞机公司使用CATIA完成了整个波音777的电子装配，创造了业界的一个奇迹，从而也确定了CATIA在CAD/CAE/CAM行业内的领先地位。

本书从CATIA V5的界面与基本操作开始，由浅入深、循序渐进，详细介绍了CATIA V5R21创成式外形设计的操作、创成式外形设计实例建模、草图描绘、想象与造型操作、想象与造型实例建模等内容，并在每章节的“课堂任务”部分中详细讲解了创建案例的操作步骤，以便读者能够更好地学习并掌握每部分的课堂讲解。本书是CATIA V5R21“曲面造型设计”模块的入门教程，其特色如下：

• 内容全面，结构安排合理、讲解详细，保证读者能够独立学习和运用CATIA V5R21软件。

• 实例丰富，步骤紧密、抓图仔细。首先对CATIA V5软件“曲面设计”中每部分所应用到的“菜单功能”和“工具命令”讲解，后面再结合综合性范例进行全面学习，尽量做到让读者轻松学习、深入理解。

• 本书附有配套光盘，其中包括书中实例、习题素材源文件和教学视频文件（含语音讲解），使读者可以更方便地学习。

本书由王亚妮编著，参与编写的人员有钱政华、黄成、叶德辉、陶娜、延睿、陈慧蓉、冯浩、孟龙、赵芳、白敏娟、陈凡、蔡妍丽、李珊、穆柘舟、苏小朋。

尽管在编写过程中力求叙述准确仔细、完善讲解步骤，但由于时间仓促，加之水平有限，书中难免存在不妥或疏漏之处，恳请专家和广大读者给予批评指正，我们定会全力改进。