1、图形是工业技术的重要载体，是工程表达的规范性语言工业是国民经济的基础，世界上任何一个综合国力强大的国家都需要强大的工业支撑，包括机械、电子、能源、石油、化工等等。任何工业产品的实现都需要产品设计，有科技含量的产品设计才能实现更多的附加值。工业产品的设计过程就是工业产品的表达过程，或者称为工程表达，常见的工程表达方式包括：语言表述、文字描述、图形表达等等。工程图的特点决定了图形表达是工程表达中最核心、规范的表达方式，其特点如下：*工程图具有客观、唯一性；工程图表达的是工程技术领域客观存在的东西，是可以工程实现的物体，工程图的可实现性要求图形表达具有唯一性，任何有二义性的图形都不可用于工业生产。语言表达、文字表达经常具有二义性、多义性、歧义性，有时会造成工程交流困难。*工程图具有规范、可操作性；工程图，特别是二维工程图是按照一定的规范绘制的，包括投影的规范、剖切的规范、尺寸标注的规范、技术要求的规范、标准件的规范、装配的规范等等。这些全国乃至国际统一的规范，使工程图具有后续的可操作性，如后续的材料选择、生产加工、质检、装配等等都遵照这些规范进行。语言、文字会有国家、地域、文化等的差异，无法实现国际统一；所以语言、文字虽然是工程交流的重要手段，但不是最规范的工程交流手段。*工程图能实现多知识的糅合；工程图糅合了大量的工程知识，包括工艺知识、材料知识、装配知识、功能实现知识、投影知识、常用件标准件知识、质检知识等等，这些知识都以高度浓缩的方式蕴含在图形表达和技术标注中。工程图的多知识糅合性使其成为工业技术的重要载体。*工程图具有简洁、直观性；工程图是工程技术的形象、直观表达，简单的图形浓缩了是各种各样的工程知识，专业人员看了一目了然，省去了繁琐的语言文字的描述，比语言文字更为直观、形象。

2、当前制图软件的发展趋势是三维设计软件二维CAD实际上仅仅实现将手工绘图所用的各种绘图工具用计算机和绘图仪（打印机）来替代。二维CAD技术的普及使得设计人员完成了“甩图板”工作，结束了手工绘图的历史，帮助设计人员把图纸画得规范、漂亮，提高绘图效率，减轻设计强度，同时也便于图纸以后的修改和管理，对提高经济效益功不可没。但是二维CAD仅仅实现计算机辅助绘图（computer aided drawing）的任务，对于计算机辅助设计的（computer aided design）任务还远远不够。对于设计，不但要得到产品的几何模型，还应想到产品的结构分析、运动分析和生产加工处理等等，只有这样的系统才能算得上真正的CAD系统。显然现在二维设计软件无法满足这样的要求，而三维设计软件优势明显，其主要优点如下：*表达直观（所见即所得），更加符合工程设计人员的思维模式。设计人员可以将自己所想的东西直接用三维图形表达出来，不需要进行考虑投影关系，不需要进行二维的转换；看图的人也不需要费力地去想象二维图的空间真实形状。这样设计人员可以更加专注与设计创作过程，充分发挥设计者的想象力和创造力，更能有效提高设计质量。*一个数据源（三维模型），可用作多种用途，为协同并行工作提供条件。设计完成的三维实体模型可以用于装配和干涉检查，也可以进行有限元分析与优化设计（CAE），还可以进行工艺规程生成（CAPP）和数控加工（CAM）等等，非常贴合现代企业协同工作的理念。显然二维CAD软件由于没有真实的模型表达，所以无法现实上述的功能。*三维CAD可以表达二维CAD无法胜任的复杂、不规则图形。对于曲面造型，二维CAD系统无法胜任，因为空间曲面无法用几个视图表达出来，即使能表达出来也无法进行尺寸标注，这样的图形自然无法指导生产加工。对于复杂形体，如许多工业产品的外壳（打印机外壳、数码相机外壳等等），其内外结构异常地复杂，二维图形表达不清楚，即使能够勉强绘制也无法用于工程交流。对于这些情况三维CAD都能很好的解决，如三维CAD系统提供强大的曲面造型功能，三维CAD可以直接生成数控程序驱动数控机床进行生产加过，而不需要进行尺寸标注。*三维图可以自动生成二维图，二维图无法实现三维重建。对于有二维图纸需要的，三维CAD可以自动生成各种二维图形，包括各种剖视图（自动打上剖面线）；另外对三维模型的修改还可以实现二维图形的自动关联更新，保持数据的统一性。*模型关联，有效保证数据的统一性和准确性。三维CAD不仅能实现对二维图的自动关联更新，还能实现装配图（装配模型）与零件图（零件模型）之间的自动关联更新，减少了由于修改导致图形出错（数据不统一）的几率，提高了图形的管理效率。因此，在工业界从2D到3D是必然的趋势。虽然现在仍有相当数量的用户在使用2D绘图软件，尤其是一些传统或技术革新较为缓慢的企业，其向3D设计转移的速度不是很快，但这种趋势无法改变。目前有相当一部分CAD应用较早的大、中型企业已完成了从二维CAD向三维CAD转换，并取得了巨大的社会效益和经济效益，还有为数不少的中、小企业，正在实施二维CAD向三维CAD的转换。所以，对于未来从事工业产品设计的人员来说，掌握一套三维设计软件非常必要。

3、UG软件是世界上最优秀的三维设计软件之一Unigraphics(简称UG)软件以CAD/CAE/CAM一体化而著称，提供了一个基于过程的产品设计环境，使产品从设计到加工真正实现数据的无缝集成。UG设计的产品数据模型能够在产品开发全过程的各个环节保持相关，从而有效地实现了并行工程。UG不仅具有强大的实体造型、曲面造型、虚拟装配和生成工程图等功能；而且在设计过程中可以进行有限元分析、机构运动分析、动力学分析和模拟仿真，提高了设计的可靠性；同时可以将建立的三维模型直接生成数控代码，用于产品的加工，其后处理程序支持多种类型数控机床；另外它所提供的二次开发语言UG/OPen GRIP，UG/open API简单易学，实现功能多，便于用户开发专用CAD系统。具体来说，该软件具有以下特点：*具有统一的数据库，真正实现了CAD/CAE/CAM等各模块之间的无数据交换的自由切换，可实施并行工程。*采用复合建模技术，可将实体建模、曲面建模、线框建模、参数化建模融为一体。*基于特征，如孔、凸台、型胶、槽沟、倒角等的建模和编辑方法作为实体造型基础，形象直观，类似于工程师传统的设计办法，并能用参数驱动。*曲面设计采用非均匀有理B样条作基础，可用多种方法生成复杂的曲面，特别适合于汽车外形设计、汽轮机叶片设计等复杂曲面造型。*出图功能强，可十分方便地从三维实体模型直接生成二维工程图。能按ISO标准和国标标注尺寸、形位公差和汉字说明等。并能直接对实体做旋转剖、阶梯剖和轴测图挖切生成各种剖视图，增强了绘制工程图的实用性。*以Parasolid为实体建模核心，实体造型功能处于领先地位。目前著名CAD/CAE/CAM软件均以此作为实体造型基础。*提供了界面良好的二次开发工具GRIP（GRAPHICAL INTERACTIVE PROGRAMING）和UFUNC（USER FUNCTION），并能通过高级语言接口，使UG的图形功能与高级语言的计算功能紧密结合起来。*具有良好的用户介面，绝大多数功能都可通过图标实现；进行对象操作时，具有自动推理功能；同时，在每个操作步骤中，都有相应的提示信息，便于用户做出正确的选择。UG属于高端的三维CAD软件，其功能非常强大，随着同步建模技术的推出，不仅极大地提高了设计变更速度，而且能够方便地兼容其它三维CAD系统的异构数据，UG已经成为国内应用最为广泛的三维设计软件之一。

4、当前国家紧缺懂“理论+设计经验+三维软件”的结构设计人员随着全球制造业中心逐步向中国转移，中国正在成长为全球制造业基地，中国是制造业大国，但不是制造业强国。中国的制造业量大、面广，首先中国制造业产能巨大，有一大批工业产品的产量已经位居世界的前列甚至首列，其次中国制造业的产业链比较完整，门类比较齐全。近年来中国制造业的装备水平得到很大提高，很多企业，包括一些民营企业，装备水平都处于世界前列，当然很多装备（包括软件）都从发达国家引进。好的装备需要能使用它的技术人才，但是目前中国制造业技术人员总体素质偏低（与中等发达国家、发达国家相比），人员老化现象非常严重，大批技术人员只能操作传统的设备，不懂甚至畏惧基于计算机、信息技术的现代制造业设备。企业从社会上高薪引进的懂现代制造技术的人员，又缺少本行业的设计经验，因此如何让企业内部的技术人员尽快掌握现代制造技术是目前制造业整体水平提升的关键。另外中国有一支庞大的大学毕业生待就业队伍，他们在学校都学习了很多的理论知识，有的甚至还学习了很多的现代制造技术（如数控设备，计算机设计、管理软件等），但是没有实际的设计经验，同样无法胜任企业的技术工作。对于学生来说，学会使用先进制造业工具是决定他们就业的关键，就业后的经验积累是人生发展的关键。装备可以引进，但是大批量的技术人员不可能靠引进，大批量的应用型技术人才只能靠自己培养。从这些年各方面的统计数据上看，设备工程师、机械工程师、机械设计师以及项目负责人等职位都是招聘热门。这些技术类工程师职位在招聘时，除了强调专业知识外，行业经验也是看重的因素。与机械工程师相比，机械设计师的要求可能会低一些，一些新兴的企业、公司甚至不要求学历、年龄和经验，只要求职者有独立的设计能力，擅长非标类机器的自主开发，熟悉各类机械原理，对新事物有很高的灵敏度，并熟练CAD绘图软件，特别是训练有素的三维结构设计人员更加吃香。