“电脑”与CAD的随想...

陈伯雄

下面讨论的是一些“虚”的东西，是一些关于CAD软件使用与设计的关系的讨论，其中的观念将贯穿本书的全部内容。这可能是这本书的最明显的与众不同之处。千万不要小看这些观念，这决定了您使用CAD软件进行设计的效果。
        计算机是人类一项伟大的发明。
计算机应用的广义的目标是：“我们已知如何做的事情的自动化”。
计算机的真正使用者，是一些具有明确目标的“人”，例如机械工程师，为完成设计而用。
对于这样一种“人+计算机+相关软件”的系统，我们必须有清醒而正确的认识，才能把这个系统的能力充分利用起来。
1.        从“电脑”说起
把Computer（计算机）称为“电脑”，可能是受到港台地区习惯用语的影响，好像很大众化。甚至连央视这样的“标准”媒体也是时而“电脑”，时而“计算机”。而实际上，这代表一种典型的概念错误。

(1)        脑
在广漠无边的宇宙中，据说只有地球这唯一的绿洲。
恰好的大小，造成恰好的引力，保留有厚度恰好的大气层，挡住致命的紫外线；恰好有一个铁质的核心，造成了强度恰好的磁场，屏蔽了致命的太阳风。这些一起为生命提供保护。
恰好的日-地距离，恰好有水和合适的温度，为生命的起源提供了温床和合适的能源来源。
恰好有了植物，将太阳的能量初次转换为可用的能源，为动物提供了食物链的底层。
还是恰好，在生命进化中，鬼使神差，竟然从神经节进化出了大脑。
更为恰好的，一种超智能的生物——人，从中脱颖而出，成为地球上最高级的生命形式…
        实在是“太”凑巧了，人类自己也感到不能解释，于是带着孤独的心情，花费巨资搜寻另一个世界中的兄弟，想验证自己的种种推测，可结果是空手而归…
        实在是“太”凑巧了，人类自己也不得不由衷地赞美“上帝”的创造，其实这个上帝也是人创造的…
        而在这一系列凑巧的结果中，“脑”是其中最不可理解的、最神奇的、最令人钦佩，也是最为凑巧的东西。即使是一只蟑螂的脑，也比人类最近制造的“智能机器”强上百倍，因为它真的会“思考”。
(2)        人脑
        在一系列的“脑”中，人类的脑不知为什么就比其它的脑存在着质的不同。例如对艺术的欣赏和理解能力… 更因为人脑会创造，而且具有着无穷无尽的创造力。
        大猩猩比人类的历史长得多，但今天它还是大猩猩。而人类在仅有的几千年文明史中，今天的人类在技术上是古人完全不能相比的，虽然还是生活在这个地球上。
        爱因斯坦“想”出来一个可能：在强引力场作用下，光线将会弯曲。而在一次日全食的观测中，证明他是对的。
阿基米德“想”出来几何定律，虽然的我们生存的世界中并不存在相关的实例，而且我们今天还在用这些定律。
爱迪生“想”出来了电灯，使我们摆脱了黑暗。
我们使用的计算机，其根本原理始起源于中国的古老数学——八卦…
        这些不仅仅是对自然的模仿，更是“想”出来的新鲜玩艺。直到现在，人类还在这样“想”着，而计算机就是一个典型结果。
        这就是“创造”。
        这就是人脑的奇迹所在。
        笔者常常感到困惑的是：在思维上，几千年来人类可能没什么进展，例如：现在的世界还是沿用战国时期就建立的策略（当时人类的思维是怎样“突变”的呢？）；但是在应用技术上，几乎是按照几何级数在前进，例如：十年前的计算机和今天的计算机是多么不同，甚至有这样的感觉：那时候的计算机实在名不副实…
(3)        “电脑”
什么是“电脑”？不就是计算机硬件+应用软件么。但是，它是“脑”么？
评价的标准很简单：会不会像人脑一样“思考”。而这种思考的标志就是创造。
最好的结果是：“深蓝”赢了人类象棋大师几盘棋。但我可以肯定，继续下下去，人类将会越来越多地取胜，因为人类能够创造全新的战略战术，而“深蓝”不能。
这样的东西能称为“脑”么？别玷污了“脑”的神圣之光吧。
好多年之前，人类中有这么一伙软件设计师，认为了已经了解了神秘的脑的工作模式，可以用自己的程序模拟脑的处理过程，这就是“人工智能”的研究。他们认为：一个CAD软件，可以在和工程师做了几个设计之后，“学会”工程师的设计思维方法，因此能够与人平等地实施设计过程（并称之为“专家知识库的自学习”功能）。
能么？至少已经发生的事实说明，不能。这伙以为自己也和“上帝”一样能创造“脑”的哥们，终于认识到自己能力之不足，也就不再坚持，该干什么干什么去了…
因为计算机是人脑的衍生物，它只再现了人脑思维中能够表面化的一小部分功能。
因为计算机不是电脑，它无法像人一样思考，像人一样创造。
笔者认为，这应当是一条规律。
(4)        软件
软件在做什么？是在实现一些规则的自动化。
什么规则？例如：1+2=3。“加法”是功能，而“1+2=3”是规则。
这样的规则有个特点，必须是明确的、可由程序实现的。这些规则越明确，软件就越容易实现，而不在乎多么庞大。
操作系统软件的规则，几乎完全由软件设计师确立，当然是建立在常识的基础上。因此这样的软件相对比较容易创建，大家都按照既定的规则使用，也容易掌握。
专业应用软件（例如CAD），规则（设计构思）几乎完全是用户的已有模式，而且与常识相当地不同。因此这样的软件不容易写好，大家按照自己各自的设计构思（规则）理解和使用软件，掌握起来就不容易了。
2.        关于“规则”
前边提到了规则，必然引发谁确立、谁遵守的问题。搞清楚这个问题，就能恰当地确定自己的位置和对策，把精神头用到合适的地方，以较快的速度掌握和使用软件。
笔者认为，许多人、在许多年的时间中使用CAD软件，还是不能解决多少实际设计问题，关于规则的概念不清楚，是主要原因。
(1) 谁确立规则？
是软件设计者。
是软件设计者从用户中听说了设计需要、经过自己理解和总结之后，结合自己所掌握的数学模型和程序设计技术而确立的。
这里有两个要素：
1〉        数学模型。
这个东西是研究数学的人们创立的。随着技术进步，这个模型也在完善，能力逐渐加强。所以我们看到CAD软件已经比过去“能耐”大多了。但是，这种计算模型只不过是人类的一小部分思维的模仿，完全地、同等能力地模仿人类思维，以前不能，今后也不能。因为这种模仿始终是在人脑后面一步一步地爬行。就CAD软件算法核心而言，与一个一般工程师相比，仍然是“相差甚远”。
2〉        软件工程师的理解。
这是最有问题的环节。什么叫“隔行如隔山”？
我从来也没相信过（因为已经发生的事实就是如此），我对于某设计的思考过程，能够被一个软件工程师听明白。这就麻烦了：CAD使用者的思维，与CAD软件创立者的思维不一致，但软件运行的规则却是他们说了算！
但这就是事实，找不到办法更改的事实。
(2) 谁执行规则？
是软件使用者。
是软件使用者按照自己的设计需求，依据软件提供的规则（如果提供了），来完成自己的使用过程。这些使用规则，在没有CAD软件之前就早已确定了，而且不可能依据软件能否做到而明显改变这些已有规则。这一点在CAD类软件使用中尤为明确。
这里有一个问题：使用者是不是明确了自己的规则？笔者遗憾地看到，相当一部分CAD软件的使用者并不明确自己的规则，就是说，他们的设计能力尚未达到合格工程师的水平（虽然可能毕业于名牌大学）。因此，他们只好从软件中寻求“设计思维”的规则。了解了上述事实之后，可以看出，这些人不可能用好CAD软件，就是很正常的了。
(3) 谁解释规则？
不明确。
在使用CAD软件进行设计的过程中，最常见的现象是人在与软件叫劲，这几乎是永恒的主题了：“你怎么就做不到这个要求呢？！这不是很简单么？！”然后，上火、着急、… 以前做过的设计证明，这个要求并不过分；这个要求下实现的设计已经被验证过；从逻辑上说，没有任何问题的… 可软件就是做不成。
谁来解决这个问题？谁来告诉我们怎样实现设计要求的规则？
利用软件的在线帮助？没用，因为只有功能的解释，而没有解决设计需求的方法。
找书？基本上不行。许多作者对软件使用的理解还不如读者深透。
问软件商？您把需求和他说明白、他也听明白，这种结果已经很难做到了，何况他告诉你解决的具体方案。
怎么办？没人解释这些规则。可能的方法：自己救自己。
可能还有一种方法：就是仔细研读这本书。因为这本书是笔者对Inventor的规则与设计需求的规则对应起来的结论。
在某种程度上，笔者说：“我来解决Inventor的规则解释问题”！
(4) 谁完善规则？
当然是软件开发商。
但是他们是按照他们的理解，而不是用户的理解进行完善。
因此，直到现在，Inventor也不能正确处理筋在工程图中的剖切表达，因为他们认为这种要求“不是很广泛的需要”。
有人说了：我的要求十分有道理的呀，例如中国标准的标准件库。
可您想没想，只有一丁点的中国地区销售份额、大量的盗版用户，Autodesk为什么要投入大笔资金来满足中国用户呢？除非他们傻。
所以，规则的完善远不会是我们所希望的那样。
这样，有效地使用CAD软件的主要工作，应当是解决我们自己的问题。至少这样做是可能的、是有效的、是由我们自己说了算的。
(5) 相关的分析比较
为了能清楚地说明问题，用大家都熟悉的Word和AutoCAD进行比较。
项目        Word        AutoCAD
所涉及的知识范围        常识        比较专业
软件设计者对未来使用的理解        到位        不到位
软件功能与用户需求的关系        相当对应        需要自己对应
需要用户定制的部分        很少        很多
普通百姓掌握使用技术的难度        简单        比较难
现有参考书的指导作用        很大        很小
通常的使用效果        好        一般
还有一个比较，说明专业基础与CAD软件使用效果的关系。
例如用Word写文章，打印结果相当好，文字整齐，几乎与印刷品一样。用AutoCAD绘图输出也有同样的效果。但是如果您的文笔并不好，或者心中空荡荡的，就算文章打印出来很漂亮，可读起来却味同嚼蜡。用AutoCAD绘图也一样，图再好看，设计出来的东西不行，不是白好看了么？
可见，使用任何应用软件，用户的专业水平实在是结果好坏的第一要素。除非您在玩游戏。其实玩游戏也有专业背景，例如玩三角洲部队的两人对攻，我就常常取胜，因为当兵的时候经过完整的战术技术训练，利用地形地物、隐蔽自己、进攻敌人… 这些“作战”的专业能力上，比一般的工程师肯定强不少。

陈伯雄

goldenshin

我们往往看到社会上许多问题，说这些问题如何如何不好,其实关键的是这些问题的背后。
我也喜欢设计、大学毕业后去做高难度的工作，可是后来发现，这个世界不是我所想的，至少我得先生存，我的家人，我的母亲....，没有钱什么都是空的了。

上海电台做了一档节目，叫"外国人在中国" ，有一期节目采访一个荷兰人在中国创业,主持人问他为什么这么冒险地来中国创业?这个已经可以说一口流利中文的人说:我们上学选专业啊做事情啊，跟你们中国人不一样，我们只是凭自已的兴趣去做选择，不用考虑生存问题,也不考虑哪个专业挣钱多，大不了从头来过.
我想中国其实有许多问题同此有关。

陈伯雄

jinkf66

我同意陈工的意见，只有专注自己的事业，票子才会随之而来。天天想赚钱，目光也随之短浅，票子也会随之而去。
陈工看来是个高手，从事哪方面专业的。

jinkf66

我觉得设计非常受时间的影响，比如你干一个工程，里面有个非标件，可能需要详细计算轴承、齿轮之类的，但费力太多，而且，这往往是许多设备中的一台设备中的一个部件，对投资、工艺运行影响不大，我的办法都是大概估算，先自己算好一堆系数，反正往上套就是了，特别关键的部件才计算，大上一级两级没关系。

前生

我觉得，大凡技术性的东西都有一个继承性!
现在我是公司模具设计部门的主管，平时星期一。三晚间总会召集部门的工程师们开会。主要是关于技术方面的研讨。
    有时是研讨公司生产时的问题。有时是对从日本来的图纸的学习研讨以及有无改善的地方。
   在没有经验的时候。就需要学习别人的经验。在自己继承了一些别人的经验后，我会让我的工程师们对设计方案进行创新。

jinkf66

对模具我不是很熟，但有个问题随便问一下前生。前一段时间有个厂家找我，他们是赶传感器的，产量很大，需要一套装配模具，那个金属丝才0.4毫米，传感头也很小，而且是一端两出线，让我很为难，最后，勉强搞了一个，使用也不理想，前生你处理过这类问题吗？

陈伯雄

陈伯雄