Catia功能詳解篇機械設計模組從概念設計到詳細設計再到工程圖生成，CATIAV5機械設計產品可以加快產品開發核心活動的速度。機械設計產品也包括了鈑金和模具制造方面的功能，這些專門的應用程序極大地提高了生產率，縮短了產品進入市場地時間。機械設計模組包含了草圖設計（Sketcher）、零件設計(PartDesign)、裝配設計(AssemblyDesign)、3D功能公差標注(FunctionalTolerancingandAnnotation)、焊接設計(WeldDesign)、模具設計(MouldToolingDesign)、結構設計(StructureDesign)、工程制圖(Drafting)、陰陽模設計(CoreandCavityDesign)、修復助手(HealingAssistant)、鈑金設計(SheetmetalProduction)、航空鈑金設計(AerospaceSheetmetalDesign)、鈑金加工（SheetmetalProduction）、復合材料設計（CompositesDesign）、線架與曲面設計（WireframeandSurface）等模塊。如圖1-0所示。零件設計CATIA零件設計產品（PartDesign）提供用于零件設計的混合造型方法。廣泛使用的關聯特征和靈活的布爾運算方法相結合，該產品提供的高效和直觀的解決方案允許設計者使用多種設計方法。用戶可以在可控制關聯性的裝配環境下進行草圖設計和零件設計，在局部3D參數化環境下添加設計約束，由于支持零件的多實體操作，可輕松管理零件更改，如進行靈活的設計后期操作。設計更改十分直觀快捷。本產品通常與其它產品如線架與曲面產品、裝配設計產品和創成式繪圖產品結合使用。裝配設計裝配設計(AssemblyDesign)是高效管理裝配的產品，它提供了在裝配環境下可由用戶控制關聯關系的設計能力，通過使用自頂向下和自底向上的方法管理裝配層次，可真正實現裝配設計和單個零件設計之間的并行工程。裝配設計通過使用鼠標動作或圖形化的命令建立機械設計約束，可以方便直觀地將零件放置到指定位置。通過選擇手動或自動的方式進行更新，設計者可以重新排列產品的結構，動態地把零件拖放到指定位置，并進行干涉和縫隙檢查。系統提供了多種高效的工作方式，如標準零件或裝配件的目錄庫、強大的高級裝配特征、自動爆炸視圖生成、自動生成BOM表等，裝配設計者可以大幅減少設計時間和提高設計質量。系統還有一個直觀的用戶界面，它功能強大，使用方便。3D功能公差標注三維功能公差與標注(FunctionalTolerancing)，用于建立和管理零件和產品的三維公差與標注。在裝配環境中，零件和產品可以標注公差，三維環境中的尺寸標注結果顯示在標注平面內。擁有了全面的三維標注視圖，并且和最新主流國際標準(ISO,ANSI,JIS)兼容，產品就可以把三維表達作為主要的表達方式，減少對二維圖紙的依賴。更進一步，公司可以把三維表達作為他們的信息系統的參考。該功能還提供了語義和語法檢查命令，允許用戶檢查激活的產品和零件的所有標注相對于標準用法的錯誤。焊接設計焊接設計（WeldDesign）是有關焊接裝配的應用模塊，為用戶提供了八種類型的焊接方法，用于創建焊接、零件準備和相關的標注。該模塊為機械和加工工業提供了先進的焊接工藝。在3D數字樣機中實現焊接可使設計者對數字化預裝配、質量慣性、空間預留和工程圖標注等進行管理。模具設計模具設計（MouldToolingDesign）是一個管理模具定義的模塊。它可與CATIAV5當前和未來的設計、仿真和制造應用產品協同工作，支持包括凸凹模固定板定義、組件實例化、注射和冷卻特征定義等模具設計的所有工作。用戶界面以標準目錄庫訪問功能為基礎，通過對組件及其關聯孔的混合實例化，支持模具零件和裝配的自動配置。模具設計模塊允許快速、經濟地創建注塑模具，可以使用下面的標準目錄庫：DME、DME-AMERICA、EOC、FUTABA、HASCO、MISUMI、NATIONAL、RABOURDIN、STRACK等，以快速、經濟地創建注塑模具。陰陽模設計陰陽模設計（CoreandCavityDesign）使用戶快速和經濟地設計模具生產和加工中用到的陰模和陽模。這個產品提供了快速分模工具，可將曲面或實體零件分割為帶滑塊和活絡模芯的陰陽模。該模塊的技術標準（是否可用模具成型）可以決定零件是否可以被加工，也允許用戶在陰陽模曲面上填補技術孔、識別分模線和生成分模曲面。結構設計結構設計（StructureDesign）利用標準的或用戶自定義的截面形狀可簡單快速地創建直的、彎曲的及板狀的結構零部件。在全相關的設計環境下，用戶利用優化的用戶界面能夠很容易地創建并修改結構。該模塊還包括一個參數化的設計表格目錄庫，并可生成用戶自定義的物料清單，它能夠與CATIA其它的應用模塊無縫集成，實現完美的結構設計。結構設計能夠滿足多種類型產品的初步及詳細設計需求，如重型機械設備、工裝夾具、船舶建造和廠房建造等。工程繪圖工程繪圖（Drafting）可以從3D零件或裝配件生成相關聯的2D圖紙。結合交互繪圖功能，創成式工程繪圖產品1集成了2D交互式繪圖功能和高效的工程圖修飾和標注兩方面的優點。該模塊提供了靈活可擴展的解決方案，能滿足鈑金、曲面和用混合建模方法建立的零件或裝配件對工程繪圖的需求。圖紙創建助手或“向導”簡化了多視圖工程圖的生成，也可以自動生成3D標注。用戶可以將圖案與零件材質規范關聯起來并利用標準的修飾特征添加后生成的標注。2D圖紙與3D主模型之間的關聯性使用戶可以進行設計和標注的并行工作。修復助手修復助手（HealingAssistant）提供調節和縫合工具對模具成型零件進行修復，以用于后續制造過程。該模塊幫助用戶按照V5建模標準檢查導入幾何的正確性，并改進所分析對象的拓撲和幾何。它可專門處理來自不同CAD系統和不同格式的復雜零件，從而使用戶把他們的零件與V5產品兼容，并重復應用于其它應用模塊。這些高級功能對模具制造流程的影響最大，設計者可以在用陰陽模設計模塊評估零件的模具成型性能之前對導入的曲面零件進行修復和調整鈑金設計鈑金設計（SheetMetalDesign）基于特征的造型方法提供了高效和直觀的設計環境，它允許在零件的折彎表示和展開表示之間實現并行工程。該模塊可以與當前和將來的CATIAV5應用模塊如零件設計、裝配設計和工程圖生成模塊等結合使用。由于鈑金設計可能從草圖或已有實體模型開始，因此強化了供應商和承包商之間的信息交流。航空鈑金設計航空鈑金設計（AerospaceSheetMetalDesign）專門用于設計航空業鈑金零件，可用于定義航空業液壓成型或沖壓成型的鈑金零件。它能捕捉企業有關方面的知識，包括設計和制造的約束信息。該模塊以特征造型技術為基礎，使用為航空鈑金件預定義的一系列特征進行設計。基于規范驅動和創成式方法，可以方便地描述典型的液壓成型航空零件，同時創建零件的三維和展開模型。這些零件在基本造型工具中設計需要數小時或數天，使用本產品設計可能幾分鐘就能取得同樣的結果鈑金加工鈑金加工（SheetMetalProduction）用于滿足鈑金零件加工的準備工作需求。它與鈑金設計產品（SMD）結合，提供了覆蓋鈑金零件從設計到制造的整個流程的解決方案。它可以將零件的3D折彎模型轉化為展開的可制造模型，加強了OEM和制造承包商之間的信息交流。該模塊還包括鈑金零件可制造性的檢查工具，并擁有與其它外部鈑金加工軟件的接口。線架與曲面設計線架和曲面設計（WireFrameandSurfaceDesign）可在設計過程的初步階段創建線架模型的結構元素。通過使用線架特征和基本的曲面特征可豐富現有的3D機械零件設計。它所采用的基于特征的設計方法提供了高效直觀的設計環境，可實現對設計方法與規范的捕捉與重用。復合材料設計復合材料設計（CompositesDesign）是一個以復合材料設計流程為中心的高級解決方案，允許制造商，尤其是航空航天公司，減少設計復合材料零件所用的時間。該解決方案提供的工具覆蓋了初始設計和詳細設計階段，并在概念設計階段就充分考慮了有限元分析和制造方面的需求。本模塊提供了強有力的復合材料設計解決方案，具有CATIAV5結構所有的優點：與其它模塊本質的集成、以知識工程為基礎的智能化設計能力以及容易使用等。曲面造型模組CATIA外形設計和風格造型提供給用戶有創意、易用的產品設計組合，方便用戶進行構建、控制和修改工程曲面和自由曲面。?可用于設計任何類型的曲面，如物理樣機、逆向工程得到的外形曲面、從初步設計到詳細設計的一系列機械產品曲面、描述裝配的機械外形曲面如汽車白車身緊固結構中的車身面板。用于自由曲面軟件可創建美觀、和諧的外形，用獨特的面向A級曲面的過程創建A級外形曲面模型，最終用實時渲染工具產生高質量的逼真效果圖。?滿足各行業從通用到專業的需求，為制造型企業提供高效的完整的產品系列、技能和各種新技術。?最簡單易用的曲面和形狀關聯設計工件，包括給非曲面造型設計師用的容易使用的工具到供高級形狀設計師用的完整的曲面設計工具。?修改管理嵌入設計過程中，因此用戶可以在最短時間中試驗新的概念。與其他CATIAV5配置的關聯使設計更加有利于制造。?把外形與風格設計功能和內含知識庫的解決范例結合起來，在設計過程中可以用交互捕捉設計意圖，得到放映產品功能的顯性規則。這樣可以形成一個專家系統，指導用戶完成設計任務，對違反規則和沖突提出警告，減少出錯風險，達到自動化設計的目的。曲面造型模組包括自由曲面造型（FreeStyleShape）、創成式曲面設計（GenerativeShapeDesign）、實時渲染（RealTimeRendering）、數字化外形編輯器（DigitizedShapeEditor）、快速曲面重建（QuickSurfaceReconstruction）、汽車A級曲面造型（AutomotiveClassA）、汽車白車身接合設計（Automotivebody-in-WhiteFastening）等模塊.1.自由曲面造型設計

自由風格曲面造型設計（FreeStyle）提供使用方便的基于曲面的工具，用以創建符合審美要求的外形。通過草圖或數字化的數據，設計人員可以高效創建任意的3D曲線和曲面，通過實時交互更改功能，可以在保證連續性規范的同時調整設計，使之符合審美要求和質量要求。為保證質量，提供了大量的曲線和曲面診斷工具進行實時質量檢查。該模塊也提供了曲面修改的關聯性，曲面的修改會傳送到所有相關的拓撲上，如曲線和裁剪區域。

提供強大的、使用方便的曲面工具，幫助設計者創建風格化外形，即使是臨時用戶也可以很容易地光順和裁剪曲線和曲面。大量的面向企業的曲線和曲面診斷工具可以執行實時質量檢查，以保證設計質量。自由風格曲面優化模塊擴展了CATIA自由風格曲面造型設計的外形和曲面造型功能，主要針對復雜的多曲面外形的變形設計。設計者可以象處理一個曲面片一樣對多曲面進行整體更改，而同時保持每個曲面先前規定的設計品質。系統能夠使一個設計和其它的幾何（比如一個物理樣機的掃描形狀）匹配。為檢驗曲面的設計質量，用戶可以實施一個虛擬展室，通過計算出的反射光線對曲面進行檢查。2.創成式曲面設計

創成式曲面設計（GenerativeShapeDesign）幫助設計者在線架、多種曲面特征的基礎上，進行機械零部件外形設計。它提供了一系列全面的工具集，用于創建和修改復雜外形設計或混合零件造型中的機械零部件外形。它帶有智能化的工具，如用于管理特征重用的超級拷貝（powercopy）功能。以特征為基礎的方法提供了直觀和高效的設計環境，系統可以捕捉和重用設計方法和規范。創成式曲面優化模塊擁有強大的曲面整體修改技術，擴展了CATIA創成式曲面設計創建線架和多種曲面特征的功能。該模塊基于高級的智能化工具，允許用戶進行快速的外形修改操作，減少他們的設計時間。3.實時渲染

實時渲染（RealTimeRendering）可以通過利用材質的技術規范來生成模型的逼真渲染顯示。紋理可以通過草圖創建，也可以由導入的數字圖像或選擇庫中的圖案來修改。材質庫和零件的指定材質之間具有關聯性，可以通過規范驅動方法或直接選擇來指定材質。實時顯示算法可以快速地將模型轉化為逼真渲染圖。4.數字化外形編輯器

數字化外形編輯器用于解決數字化數據導入、壞點剔除、勻化、橫截面、特征線、外形和帶實時診斷的質量檢查等問題。該模塊用于逆向工程周期的開始階段，在數字測量機測量之后，在CATIAV5的其它產品進行機械設計、自由風格曲面設計、加工等過程之前。通過聯合使用云圖點和CAD模型，這個檢查過程可以用該產品直接處理。5.快速曲面重建

快速曲面重建（QuickSurfaceReconstruction）可以根據數字化數據，方便快速地重建曲面，而這些數字化數據是經過數字化外形編輯器剔除了壞點和網格劃分后的數據。該模塊提供若干方法重構曲面，這些方法取決于外形的類型：自由曲面擬合、機械外形識別（平面，圓柱，球體，錐體）和原始曲面延伸等。它有用于分析曲率和等斜率特性的工具，使用戶可以方便地在有關的曲面區域中創建多邊形線段。6.汽車A級曲面造型

汽車A級曲面造型（AutomobileClassA）使用真實造型、自由關聯和捕獲設計意圖等多種創造性的曲面造型技術創建具有美感和符合人機工程學要求的曲面形狀，提高A級曲面造型的模型質量。因此大大提高了A級曲面設計流程的生產率并在總開發流程中達到更高層次的集成。7.汽車白車身接合設計

汽車白車身接合設計（AutomotiveBody-in-WhiteFastening）為用戶提供直觀的工具來創建和管理象焊點一樣的接合位置。在需要的情況下，用戶能夠將3D點的形狀定義轉換為3D半球形狀規范。它支持焊接技術、鉚接技術、以及膠粘、密封等。除了設置接合外，還可從應用中發布報告，以列出下述內容：接合位置坐標和每一個接合位置的連接件屬性（接合厚度和翻邊材料、翻邊標準、連接件疊放順序等）。當零件的設計（改變翻邊的形狀、翻邊厚度或材料屬性）或裝配件結構（移動連接件、替換連接件）發生改變時，CATIAV5的創成式特征基礎結構支持接合特征位置的關聯更新

三、工程分析模組

CATIAV5創成式和基于知識的工程分析解決方案可快速對任何類型的零件或裝配件進行工程分析，基于知識工程的體系結構，可方便地利用分析規則和分析結果優化產品。由于其無與倫比的易用性，即使不是有限元分析專家也可進行設計與分析地反復迭代，以便獲得最理想地產品。?快速的設計－分析循環

通用的CAD-FEA環境和創成式的、關聯并基于規則驅動的能力使設計者能夠在產品開發過程早期對零件和裝配件的機械動作和尺寸進行估算。由于工程分析規則使零部件設計規則的擴展，能夠快速地通過自動更新對設計變更造成的影響進行評估。?基于知識地優化

CATIAV5工程分析模組體系了CATIA本身的基于知識結構體系的優勢，用戶可以通過捕獲和學習相關的零件設計及工程分析，完成非常復雜的設計。用戶同樣也能通過重用工程分析特征和應用基于知識的規則及檢查來確保其設計與公司的最佳實例一致。?高度可擴展性

CATIAV5工程分析解決方案符合設計者、工程分析人員和高級分析專家的要求。可以使用CATIA本身的分析功能，也可以使用CATIA工程分析合作伙伴開發的應用軟件，這些軟件都是基于V5體系，他們擴展了覆蓋范圍和致力于更多的特殊需求，如多物體動力學、疲勞學、聲學和一些熱輻射方面的應用。?業界通用的解決方案

簡單易用、通用的用戶界面，高速計算，以及由強大的內部求解器和有限元網格生成工具支持，達到了速度和精度的平衡。另外，用戶能夠在電子樣機環境中檢查他們設計的特征，并能夠在產品開發初期通過機械聯動仿真得以改進和優化設計。?易懂好用

集成和自動化的前、后置處理程序和求解方案提供一個非常直觀的界面，既適合設計師使用，也能滿足設計工程師和分析人員的需要。核心應用軟件創成式零件結構分析提供了友好的用戶環境并成為工程分析模組的支柱。此外，由于V5開發工具的共同平臺和開發環境可跨越所有CATIA應用軟件和合作伙伴的解決方案，所以排除了因使用多個供應軟件而降低效率的問題。工程分析模組包含了變形裝配公差分析（ToleranceAnalysisofDeformableAssembly）、高級網格工具（AdvancedMeshingTools）、創成式結構分析（GenerativeStructuralAnalysis）。1.變形裝配公差分析

變形裝配件公差分析（ToleranceAnalysisofDeformableAssembly）用來對鈑金結構件進行公差分析。分析過程中會考慮裝配中的產品、流程和資源等因素，并可以直接應用到設計階段，幫助設計者確定或驗證裝配流程（例如裝配次序或焊接/鉚接次序等）、相應的裝配公差、鈑金結構件的幾何外形與各種屬性值（例如厚度、材料等）。它同樣可以應用到生產制造階段，用來發現一些需要糾正的流程錯誤，而且可以結合靈敏度分析來組織加工過程（例如增加一些新的定位裝置、修改焊接次序）。2.高級網格工具

高級網格工具（AdvancedMeshingTools）對CATIA設計的部件，或者是導入的利用其他CAD軟件生成的模型，快速有效地生成有限元模型并進行分析計算。它可對有限元模型的生成提供高級的控制功能。用戶利用CATIAV5各功能模塊的協同工作就可以得到完整的分析過程。它與CATIA的設計產品相集成，幾何設計的變化會直接反映到相應的網格劃分，從而使用戶能夠快速及時地完成高質量的設計。3.創成式結構分析

創成式結構分析（GenerativeStructureAnalysis）允許設計者對零件進行快速的、準確的應力分析和變形分析。所具有的明晰的、自動的模擬和分析功能，使得在設計的初級階段，就可以對零部件進行反復多次的設計和分析計算，從而達到改進和加強零件性能的目的。通過為許多專業化的分析工具提供統一的界面，該模塊也可以在設計過程中完成簡短的分析循環。又因為和幾何建模工具的無縫的集成而具有完美的和統一的用戶界面，為產品設計人員和分析工程師提供了一種簡便的應用和分析環境。創成式結構分析可以實現對各種類型裝配件結構的應力分析和振動分析，其中零件類型可以是曲面、實體、線框或者混合模型結構。用戶可以在短時間內實現快速、高質量的設計和分析。而且通過在多部件之間建立起來的良好的連接關系，使得在整個的分析過程中，模型中各個特定的裝配關系可以得到完美的體現。四、產品綜合應用模組

產品綜合應用模組適用于廣大應用范圍的CATIAV5綜合應用解決方案，可以方便地進行自動設計、設計和制造數據地驗證，同時還可以有效地捕捉和重用企業經驗知識。1.CATIAV5的智能化解決方案把隱含知識和設計方法變成顯性的設計方法以達到優化的目的。

?CATIAV5的核心

用戶可以利用功能強大、并易于使用的嵌入在各種解決方案中的系列工具。CATIAV5的智能化解決方案把隱含知識的設計方法變成顯性知識的設計方法，用戶可以捕捉和重用共同的、貫穿于整個生命周期的經驗知識。從設計到制造，從單個的應用到全企業的廣泛應用，用戶可以分享任何類型的外部知識。

?知識捕捉和業務過程自動化

智能化的解決方案把定義產品功能的顯性規則和在設計過程中交互地捕捉設計意圖結合起來，這樣系統就可以像顧問一樣知道用戶來完成整個設計任務，對違反規則或發生沖突發出警告，實現設計地自動化并減少出錯的風險。所有知識都可以直接嵌入設計、存入目錄或通過V5的基于過程的虛擬應用來使用。當用戶進行創新設計時速度更快也更加安全。

?更多的數據方案探索和面向目標的自動設計優化

智能化解決方案使用戶可以對多種參數和約束的組合進行評估并且迅速地決定最好的方案。由于通過CATIAV5地所以產品可以把多個專業地設計規則（如距離、成本、產量、時間等）統一考慮，設計者能更好地評價整個設計方案。

?確保設計的一致性和高品質

智能化設計方案保證了設計遵循企業的最佳經驗和企業標準。用戶可以檢驗他們的設計，并確保整個企業地可用標準得到及時的維護，幫助設計人員提高設計質量，快速做出正確決策。

?頭腦風暴與技術創新

智能化解決方案用功能和概念定義以及優化工具來規范設計過程，在開發的概念設計階段，用戶可以在系統的定義方面發現工程問題且可以通過和知識庫相聯的導航過程來解決問題。

2.CATIAV5電子樣機技術支持用來進行迅速和有效地工程或過程決策的復雜電子樣機檢查和模擬。

?降低成本和縮短設計周期

電子樣機技術使人們在進行工程和過程決策的協同工作使，能夠對任何復雜的模型進行內部觀察、漫游、檢查和模擬，對于擴展型企業的協同設計過程，客戶可以把產品地數字模型作為產品開發過程地依據，把產品信息傳遞給業務部門做出項目決策。

?增強設計鏈的反應能力

電子樣機技術開發了產品生命周期的電子商務功能，它是數字化企業的關鍵部分，它形成了使用戶在競爭中處于領先地位的平臺。電子樣機技術提供先進的工具支持協同設計與制造，加強了擴展型企業的通信，它和產品生命周期管理系統ENOVIA的緊密聯系提高了擴展型企業的效率。

?支持所有的電子樣機需求

電子樣機技術提供了獨特和廣泛地可升級組合，它可以用于所有不同類型的用戶，企業中的不同的專業和數字化產品開發的不同階段，它適用于從設計審核到質量驗證和仿真的不同需求，它基于在工業界處于領先地位的CATIAV5體系結構進行無縫集成，它具有即插即用和實時、多用戶的設計討論環境，使所有的團隊成員都可以在一個完全交互的過程中協同工作。

五、智能模塊智能模塊主要包括：知識顧問（KnowledgeAdvisor）、知識工程專家(KnowledgeExpert)、產品知識模板（ProductKnowledgeTemplate）、產品功能定義（ProductFunctionalDefinition）、產品功能優化（ProductFunctionOptimizer）、業務流程知識模板（BusinessProcessKnowledgeTemplate）等，具體的功能和作用如下：1.知識顧問

知識顧問（KnowledgeAdvisor）可使設計人員捕捉各自的技術知識并作為最佳設計經驗以待重用。用戶的知識以方程式、規則、反應和檢查的形式嵌入到設計中，可以在任何時候重用。根據規則探索不同的設計方案，能夠使用戶得到更好的決策、實現設計意圖、并達到最優化的結果。用戶可將隱性經驗轉變為顯性知識，以進行自動設計、降低設計風險和降低重復設計引起的費用。2.知識工程專家

知識工程專家(KnowledgeExpert)允許設計者建立企業的知識庫并共享企業知識。所用的知識貫穿了整個企業并確保了產品的設計符合企業既定的標準規范，這些規則庫可以捕捉企業知識并自動執行知識過程，包括最佳實踐、應用過程、設計確認和設計修改等，生成的報告可以更好地檢查出違反標準的情況，并協助進行必要的修改。3.產品功能定義

產品功能定義（ProductFunctionalDefinition）描述了所設計產品的功能系統并以圖解形式表示它們。該模塊可管理功能系統的變量，可使用戶在功能系統與CATIA產品項目之間創建鏈接關系，從而實現在V5環境中對產品的完整功能定義和物理形狀定義。它還可以由功能視圖中創建腳本文件來生成3D數據。在整個概念階段這個產品專注于功能的建模并且擴展了V5產品包。傳統的產品詳細設計(3D)和正式的功能規范定義的無縫集成，使CATIA具有了全產品定義功能。4.產品功能優化

在產品開發的概念設計階段，CATIA產品功能優化（ProductFunctionOptimizer）通過生成產品的功能系統使用戶發現工程問題，并且提供解決問題的有效方法和知識數據庫。為實現以上目標，產品功能優化利用InventionMachineCorporation(IMC)公司的TechOptimizer核心知識把有關的功能系統建模的獨有專家技術加入了CATIA產品包。IMC是業界中具有領先水平的知識創新軟件提供商。該模塊可使用戶以數字方式診斷系統數值并且提供改進數值的策略，識別系統中的功能問題并進行分類，通過查找專業知識數據庫中的解決方案幫助用戶解決這些問題。5.產品工程優化

產品工程優化（ProductEngineeringOptimizer）可使用戶探索其它設計方案，利用兩種附加工具精確優化設計：試驗設計方法(DOE)和目標設計方法。（1）試驗設計方法：

評估和快速決定最佳的設計配置無疑是很難的，因為存在大量的參數組合(例如長度、面積、變形等等)。產品工程優化可使用戶在進行虛擬試驗時考慮盡可能多的所需參數。該方法允許用戶：評估參數間的相互關系，參數推算，確定影響最大的參數。該方法是一種探索和優化設計的有效的方法，用戶可以以少量計算評估和優化設計，并且實現更好和更快的優化，減少了設計反復的次數，降低了重新設計所需的費用，提高了生產效率。

（2）目標設計方法：

產品工程優化可幫助用戶定義多學科領域的優化目標和方法，通過交互方式設置好目標后，可以驅動系統利用多個變量和標準自動確定一個優化的設計解決方案。目標被嵌入到V5文檔中并通過共享的、集成的和自動的目標驅動規范進行搜索，系統提供實時反饋和輸出來滿足用戶快速評估和分析需求。作為V5產品和架構的基本功能，產品工程優化可以動態捕捉設計規范，提供了一種獨特的目標驅動的規范方式。作為集成產品，它可以與所有其它V5產品結合使用以加速設計的實現。6.產品知識模板

產品知識模板（ProductKnowledgeTemplate）對產品特征、零件和裝配件模板進行實例化，并通過輸入值和幾何參照實現對它們的修改。它充分利用了CATIA目錄庫功能，可輕松實現對模板的調用。在擴展型企業中，此模塊允許其它組織或部門重用那些