**CATIA** (ransk. *Conception Assistée Tridimensionnelle Interactive Appliquée*) on suunnittelussa käytettävä tietokoneavusteisen suunnittelun ohjelmisto, joka tukee kolmiulotteista mallinnusta. Ohjelmisto on laajalti käytössä erityisesti lentokone-, auto- ja matkapuhelinteollisuudessa.

Historia
--------

Kolmiulotteisena mallina ajettava työstökoneen toiminnan simulaatio Catiassa. Simulaatiot voidaan ajaa reaaliaikaisina ja niihin voidaan kytkeä muun muassa törmäystarkastelu tai kappaleiden liikeratojen tilavuusmallinnus.
Ohjelmiston kehitti omaan käyttöönsä Dassault, joka kehitti CATI-suunnittelutyökalunsa (ransk. *Conceptio Assistée Tridimensionelle Interactive*).
CATI:n nimi vaihtui muotoon CATIA ja se kaupallistettiin vuonna 1981, jolloin tytäryhtiö Dassault Systèmes perustettiin kehittämään ja markkinoimaan ohjelmistoa. 
CATIA on myöhemmin integroitu Dassault Systèmesin PLM-tuoteperheeseen (PLM l. *tuotteen elinkaaren hallinta*). Markkinointikanavana toimii IBM.

Yleistä
-------

Alun CAD-ohjelmasta CATIA on kehittynyt tuotteita kolmiulotteisesti mallintavaksi suunnittelujärjestelmäksi. Laajimmillaan ohjelmisto jäljittelee ympäristön ja tuotteiden toimintaa kattavilla virtuaalisilla simulaatioilla. Tuotteista voidaan rakentaa virtuaalisesti toimivia malleja, esimerkiksi tosiaikaisesti simuloitu lentokoneen ohjaamo toimintoineen. 

CATIAn vahvuutena voidaan pitää ydinalgoritmeja (ohjelma laskee pinnat NURBS-pintoina), pitkälle vietyä parametrisuutta ja kokoonpanojen käsittelyä, integraatiota ulkopuolisiin järjestelmiin, sekä virtuaalisten reaaliaikaisten 3D-simulointien mallinnusmahdollisuutta. Käyttöliittymältään ohjelma noudattelee Windows-standardeja: käyttö muun muassa perustuu vahvasti ikoneihin.

Muita vastaavan tyyppisiä suunnitteluohjelmistoja ovat muun muassa PTC Pro/Engineer, Autodesk Inventor, Dassault Systèmesin SolidWorks, Solid Edge, Unigraphics NX (aikaisemmin I-DEAS), sekä lähinnä Suomessa tunnettu kotimainen Cadmatic ja Vertex. Ominaisuuksiltaan, laajennettavuudeltaan ja hinnaltaan CATIA sijoittuu näiden ohjelmistojen kärkipäähän.

Ohjelman toiminnot
------------------

*Piirrepohjaisuus* on useiden mekaniikkasuunnitteluohjelmistojen ominaisuus, jossa mallia muokkaavat toiminnot, eli piirteet, säilyvät mallin rakenteena. Mallia muokkaavat arvot talletaan tietokantaan sen sijaan että niistä ainoastaan generoitaisin mallin geometria. Tällöin arvoja voidaan muuttaa myöhemmin, ja geometria päivittyy vastaavasti. CATIAlle ominaista on lisäksi parametrien ja lisättyjen piirteiden luontijärjestyksen tallennus mallin tietokantaan aikajärjestyksessä; tämä antaa lisämahdollisuuksia mallin muokkaukseen ja geometristen piirteiden myöhempään organisointiin. 

Kokoonpanomallin muutamalla parametrillä voi ohjata kaikkien osien tai osakokoonpanojen piirteitä tehokkaasti (esimerkiksi muuttamalla pituutta ja leveyttä muuttuvat kaikki kokoonpanon osat parametrien mukaan). Malliin voidaan luoda myös erilaisia mallintamisen reunaehtoja (*rules* ja *laws*) jotka joko varoittavat tai estävät syöttämästä ei-toivottuja parametreja malliin. Säännöillä voidaan vaikkapa muuttaa automaattisesti osan kokoa jos tietyt reunaehdot täyttyvät (esimerkiksi jos palkin pituus on yli tietyn rajan valitaan korkeampi palkki). Monimutkaisempien sääntöjen luomiseen voidaan käyttää *Knowledgeware* -osioita. 

Tyypillisten 3D-suunnitteluohjelmistojen tapaan komponenttia (osaa) muutettaessa muutos heijastuu automaattisesti kokoonpanoihin ja piirustuksiin joissa kyseinen osa esitetään. 

### Toimintojen ryhmittely

Ohjelmisto on modulaarinen: kuhunkin työasemaan voidaan rakentaa eri ominaisuuksia valitsemalla halutut moduulit, joihin eri tehtäviin tarkoitetut toiminnot on ryhmitelty. CATIAssa näitä moduuleita kutsutaan nimellä *workbenches*. 

#### Yleisimpiä moduuleita

|  |  |
| --- | --- |
| **Moduli** (workbench) | **Toiminnot** |
| *Part Design* | osan perusmallinnus, ns. solidimallinnus |
| *Assembly Design* | kokoonpanot |
| *Generative Shape Design* | pinta- ja käyrätyökalut |
| *Drafting* | piirustukset |
| *Sketcher* | piirteitä määrittävät tasopiirrokset |
| *Sheet Metal Design* | ohutlevysuunnittelu |
| *Imagine & Shape* | plastinen muotoilu |
| *Digital Mock-Up DMU:* | reaaliaikaiset 3D-simulaatiot |
| *DMU Kinematics* | kinematiikka (liikemekanismit) |
| *DMU Fittings* | kokoonpanon asennuksen liikeradat |
|

Versiointi
----------

Nykyinen versio *CATIA V6* julkaistiin kesäkuussa 2008. Tuote on osa valmistajan PLM 2.0 -tuotetiedon hallintajärjestelmää. Myös edellistä V5 versiota tuetaan ja kehitetään yhä. Muutokset V6:ssa olivat pienempiä kuin edellisessä V5-versiopäivityksessä vuonna 1999. Tuolloin ohjelmisto lähes uudelleenkirjoitettiin V4 versioon verrattuna; perusmuutos oli parametrisuus ja NURBS-pintojen käyttö laskennassa. 

Pääversioiden lisäksi ohjelmasta tulee noin puolen vuoden välein uusia toimintoja sisältäviä revisioita, esimerkiksi vuoden 2010 lopulla uusimmat versiot olivat Catia V62011 ja Catia V5R20.

CATIAa käyttäviä yrityksiä
--------------------------

### Autoteollisuus, työkoneet

* Audi, BMW, Citroën, Claas, CMC China Motor, Daimler AG, Ford, Honda, PSA Peugeot, Toyota, Valtra, Vermeer, Kalmar Industries, Volvo Bus, Volvo Trucks

### Ilmailu- ja avaruusteollisuus

* Airbus, Boeing, Bombardier Aerospace, Cessna Aircraft, Dassault Aviation, EADS, Goodrich Aerostructures, Sukhoi Civil, Shaanxi Aircraft

### Kuluttajatuotteet

* Alpine Electronics, Black & Decker, Bombardier Recreational Products BRP, Electrolux Group, Gardena, Lenovo, Nilfisk-Advance, Nokia Mobile Phones, Royal Canadian Mint, Siemens ICM, Sony

### Aseteollisuus

* GD Electric Boat, Lockheed Martin, Northrop Grumman, Pratt & Whitney, Patria, Raytheon

### Konepaja-, kokoonpano- ja prosessiteollisuus

* Alstom Finland, Daewoo Heavy Machinery, Koito Manufacturing, Kværner Oilfield Products, Metso Paper, Nokia Networks, Sanyo Machine Works, Elomatic, Skoda Power, Toyota Industries

Katso myös
----------

* Tietokoneavusteinen suunnittelu
* Tietokonesimulointi
* Mallintaminen
* Tietokoneavusteinen valmistus
* Tuotteen elinkaaren hallinta

Lähteet
-------

* Dassault Systemes : Home 2007 Dassault Systèmes. Viitattu 11.3.2007. (englanniksi)
* CATIA Student Edition Dassault Systèmes.  Arkistoitu 22.2.2011. Viitattu 08.3.2010. (englanniksi)

### Viitteet

1. ↑  Dassault Systèmes’ V6R2011 Now Available, lehdistötiedoite, 22.6.2010 Dassault Systèmes’
2. 1 2  David E. Weisberg: IBM, Lockheed and Dassault Systèmes (PDF) *cadhistory.net*.  Arkistoitu 31.3.2022. Viitattu 27.3.2022. (englanniksi)

Aiheesta muualla
----------------

* CATIA keskustelupalsta (Arkistoitu – Internet Archive)