CATIA 3DEXPERIENCE是达索系统（Dassault Systèmes）推出的一款集成化的3D体验平台，它集成了设计、工程、仿真、制造以及数据管理等多个功能模块，旨在为企业提供一个全面的产品开发解决方案。其产品组合包含60多个角色（Role），涵盖了设计、工程和系统工程等多个领域的功能，满足了不同用户群体的需求。

背景与发展

达索系统于2012年提出“3DEXPERIENCE”的全新战略，将业务的关注核心从产品拓展到体验。2014年，达索系统正式推出3DEXPERIENCE平台，随后逐步将CATIA、ENOVIA、Solidworks、DELMIA、Simulia等软件产品线集成到3DEXPERIENCE平台上，集CAD设计、CAE仿真、CAM加工、DM数字孪生、机器人仿真等功能与一体，实现了从创意设计到生产协作、数字化制造的全面覆盖。其不仅支持云端部署，也支持本土服务器部署，为用户提供了极大的灵活性和便利性。

主要功能与优势

设计与创意

• 3D建模：支持从概念设计到详细设计的全过程，提供强大的3D建模工具，使用户能够轻松创建和修改复杂的几何形状。
• 曲面设计：集成了行业领先的高级曲面建模技术，支持A级曲面设计，确保产品外观的流畅性和美观性。
• 虚拟现实（VR）与增强现实（AR）：支持通过VR和AR技术进行产品展示和验证，提供更直观的产品体验。

仿真分析

• 有限元分析（FEA）：集成FEA工具，可以对产品的结构进行强度、刚度、振动等分析，以评估产品的性能。
• 动力学仿真：支持对产品的运动学和动力学进行仿真，预测产品的运动轨迹和性能表现。
• 多物理场仿真：可以综合考虑热、流体、电磁等多种物理场对产品性能的影响，进行多物理场耦合仿真。

制造准备

• 数控编程（NC）：提供强大的数控编程功能，支持自动生成和优化加工路径，提高制造效率和精度。
• 工艺规划：支持用户进行详细的工艺规划，包括装配、焊接、钣金加工等，确保产品制造过程的顺利进行。
• 生产仿真：支持对制造过程进行仿真，预测和解决潜在的制造问题，减少生产中的浪费和延误。

项目管理

• 项目协作：提供基于云化部署的项目管理工具，支持多用户实时在线协作，实现设计、工程、制造等各部门之间的无缝连接。
• 版本控制：管理设计文件的版本，确保团队成员使用的是最新的设计数据。
• 进度跟踪：跟踪项目的进度和完成情况，提供实时的项目状态报告。

数据管理与可视化

• 产品数据管理（PDM）和产品生命周期管理（PLM）：管理产品的所有数据，包括设计文档、图纸、仿真结果等，确保数据的完整性和可追溯性。
• 数字样机（DMU）：数字样机是PLM的关键组成部分，它支持整个产品开发过程的决策制定，显著地减少了产品开发时间和成本，同时优化了产品质量和可制造性。
• 数据可视化：提供丰富的数据可视化工具，帮助用户更好地理解和分析产品数据。

系统工程

• 软件集成：CATIA 3DEXPERIENCE可以与多种设计软件、工程软件和制造软件集成，实现数据的无缝交换和共享，提供产品所需的跨学科建模、模拟、验证和业务流程支持。
• 跨部门合作：跨部门开展协作，以便从多个运营、职能和零部件的角度来定义完整的系统架构。通过基于 Modelica编程语言的建模与模拟，创建高保真的系统模型，验证跨越多个工程学科的复杂产品和系统的行为。
• 智能嵌入式：集成嵌入式系统和 3D 产品设计流程，以在复杂机电一体化产品和系统的 3DEXPERIENCE 模拟中利用智能嵌入式系统轻松地开展工作。

灵活配置与扩展

• 灵活配置：允许用户通过学科（Discipline）、角色（Role）选择和参数化设计来管理和创建产品的不同配置，以适应不同的市场需求。
• 定制化开发：提供开放的API和开发工具，支持用户根据自身需求进行定制化开发，扩展软件的功能。

应用领域

汽车行业

汽车行业是CATIA 3DEXPERIENCE的主要应用领域之一。该平台支持从概念设计到生产制造的整个汽车开发流程，包括车身设计、内饰设计、底盘设计、发动机设计以及整车仿真等。它帮助汽车制造商提高设计效率，缩短产品上市时间，并优化产品性能和质量。

航空航天行业

航空航天产品通常具有极高的复杂性和精度要求，CATIA 3DEXPERIENCE平台提供了强大的设计、仿真和制造功能，支持从飞机结构设计、系统集成到飞行性能仿真的全过程。它帮助航空航天企业降低开发成本，提高产品安全性和可靠性。

船舶与海洋工程

在船舶与海洋工程领域，CATIA 3DEXPERIENCE平台同样发挥着重要作用。它支持船舶的复杂设计，包括船体结构、推进系统、船载设备等，并通过仿真分析优化船舶性能。此外，该平台还支持海洋工程结构的设计和分析，如海上平台、海底管道等。

机械制造业

对于机械制造业来说，CATIA 3DEXPERIENCE平台提供了从产品设计、仿真分析到制造加工的全面解决方案。它支持各种复杂机械产品的设计，如机床、自动化设备、重型机械等，并通过仿真分析确保产品的性能和可靠性。虚拟现实结合，实现设计、数字化制造、生产计划、供应链、制造执行完整流程的数字孪生，打造透明工厂、智慧工厂。

消费品与电子

在消费品和电子产品领域，CATIA 3DEXPERIENCE平台也发挥着重要作用。它支持从产品设计、外观造型到内部结构的全面设计，并通过仿真分析优化产品的用户体验和性能。此外，该平台还支持电子产品的布线设计、热设计等。

能源与公用事业

在能源和公用事业领域，CATIA 3DEXPERIENCE平台支持各种能源设施的设计和分析，如风力发电设备、太阳能设备、核电站等。它帮助能源企业提高设计效率，降低建设成本，并确保能源设施的安全性和可靠性。

建筑设计与施工

在建筑工程领域，CATIA 3DEXPERIENCE的曲面建模和参数化设计能力也得到了充分的发挥。它可以帮助建筑师和工程师创建复杂的建筑模型，进行结构分析和优化，提高建筑项目的质量和安全性。