以下文章來源于e-works 數(shù)字化企業(yè)

所謂"攻"，意指器物精好堅利，如《荀子·議兵》中的“用兵革攻完便利者強”；所謂“守”，意在堅持守正的基礎上力求出新，孫子有云：“凡戰(zhàn)者，以正合，以奇勝”。而無論是“攻堅”或“守正”，目的均是為了在激烈的競爭中勝出。

在CAD技術誕生以來漫長的發(fā)展周期里，從古希臘數(shù)學家歐幾里得到美國MIT博士Ivan Sutherland，從大型企業(yè)的內部開發(fā)到國際通用標準，從基于UNIX工作站的CAD到基于Windows的CAD，從曲面造型、實體造型到參數(shù)化技術、變量化技術……引領者幾度更迭，挑戰(zhàn)者你方唱罷我登場；巨頭們站在高處也曾被取代，顛覆者則從未停下追趕的腳步。

客觀來說，CAD軟件的技術和市場格局似乎定格在了2000年。此后雖不斷有創(chuàng)新涌現(xiàn)，卻不足以改變CAD產(chǎn)業(yè)的游戲規(guī)則和競爭格局。誰能成為這場挑戰(zhàn)賽中勝出的那一位？e-works記者在新迪天工CAD新品發(fā)布會上窺得了一些答案。

端本正源

制造企業(yè)需要怎樣的三維CAD軟件？

作為產(chǎn)品創(chuàng)新的重要使能技術，CAD在工業(yè)制造領域扮演著至關重要的角色。

為了解目前國內三維CAD應用情況，e-works基于對120家制造企業(yè)三維CAD應用情況的調研發(fā)現(xiàn)，在17個研發(fā)階段的功能應用中，主要集中在零件設計、裝配設計、概念設計?？梢娔壳捌髽I(yè)的三維CAD功能應用主要集中在產(chǎn)品零部件設計與裝配過程中，另外針對企業(yè)的產(chǎn)品特點，一些具有明顯行業(yè)特色的三維CAD應用如曲面設計、鈑金設計、模具設計等也較為集中。

圖片來源：e-works制造業(yè)CAD技術及市場研究分析報告

調研發(fā)現(xiàn)，企業(yè)的三維CAD應用普遍面臨的問題有：軟件運行速度慢，模型瀏覽不順暢、兼容性不好，容易死機、模型打開困難，載入時間較長等。綜合來看，制造企業(yè)對三維CAD軟件的關注主要集中在以下幾個方面：

? 首先是軟件的易操作性與智能化。三維CAD 軟件已經(jīng)不單是產(chǎn)品設計階段供設計人員使用的工具，而是在產(chǎn)品開發(fā)的各個階段供各種相關人員進行協(xié)同開發(fā)的工具。因此，軟件的易用性、易操作性變得越來越突出。

? 其次是功能的豐富與增強。由于通用的三維CAD軟件在解決專業(yè)設計時不那么得心應手，時常要進行許多二次開發(fā)。因此，制造企業(yè)希望增加若干專業(yè)設計模塊，如模具設計、電氣設計等等，并使它們有很好的集成性。

? 第三是實現(xiàn)大型復雜產(chǎn)品的裝配。目前，已有不少三維CAD軟件能夠實現(xiàn)上萬個零件的裝配。下一步的工作仍需研究裝配規(guī)模的進一步擴大、裝配速度的進一步加快以及裝配方法的進一步簡化等問題。

? 第四是新的建模方法。目前大多數(shù)三維CAD軟件的建模方法都具有嚴格的父子關系，在設計過程中，如對模型進行修改，需要十分了解建模過程，對設計工作者的水平要求較高。否則修改的過程會導致眾多的歷史特征失效，與重新建模差別不大。所以制造企業(yè)希望有新的建模方法，如任意形體的造型、基于圖像的建模和繪制、與歷史無關的造型、智能造型等。

? 第五是數(shù)據(jù)共享。數(shù)據(jù)共享的核心是要解決異構CAD系統(tǒng)間的圖形數(shù)據(jù)交換問題，使彼此做到互通，達到共享的目的。而目前大部分企業(yè)數(shù)據(jù)共享的方式主要是基于IGES或STEP交換標準。但由于幾何數(shù)據(jù)中不包含設計歷史、設計約束和特征等高層語義信息，因此無法支持在交換數(shù)據(jù)的接收端對原設計進行基于約束和特征的編輯、修改和再設計等活動，也無法支持在協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)中時常需要的功能互操作和實時互操作。

分析這120家企業(yè)的情況，三維CAD應用之所以踟躕不前，應用效果不明顯的難點主要體現(xiàn)在：不少工程師依然習慣使用二維CAD展開日常的工作，車間工人也更習慣了依據(jù)二維圖紙進行生產(chǎn)；雖然三維CAD的建模技術已經(jīng)相當完善，但在三維模型的標注、三維模型修改的便捷性、變型設計的效率問題等環(huán)節(jié)還有待加強；企業(yè)內部三維CAD軟件不統(tǒng)一或版本不統(tǒng)一，對于協(xié)同設計是極為不利的。

從這些角度來看，制造企業(yè)需要的是簡單易用、成熟穩(wěn)定、功能豐富、全面兼容且能緊扣用戶需求的三維CAD軟件。

縱觀近幾年國內外CAD軟件的發(fā)展趨勢，國際廠商更多地在突出和引領物聯(lián)網(wǎng)、增材制造、增強現(xiàn)實、基于云的CAD、機器學習等新技術的發(fā)展，而國內廠商則較務實地幫助企業(yè)推進三維CAD深化應用（如xBOM視圖、對國標的支持、面向制造的設計等）。如何將國際化CAD技術的先進性和穩(wěn)定性，與國內企業(yè)的本土化特性與需求相結合，打造出功能/性能強大且滿足國內企業(yè)深層次需求的三維CAD，將極大程度助推我國制造企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)創(chuàng)新和數(shù)字化轉型。

革故鼎新

新迪踐行CAD產(chǎn)業(yè)“高鐵模式”

這正是新迪數(shù)字探索三維CAD “高鐵模式”的初衷和動因。

成立于2003年的新迪數(shù)字，由全球工業(yè)軟件領域知名專家、原SolidWorks首席科學家葉修梓博士創(chuàng)立。自上世紀80年代師從梁友棟先生學習當時世界上最先進的CAD和圖形學技術，葉修梓博士與CAD結下了不解之緣，開始了長達30余年的職業(yè)生涯。在他看來，“我國的工業(yè)化進程非常之快，國產(chǎn)三維CAD軟件卻很落后”。在帶領新迪數(shù)字沉淀和積累近20年后，他選擇通過引進世界一流的三維CAD的全部源代碼和知識產(chǎn)權，掌握國際級的核心技術，讓三維CAD的國產(chǎn)替代成為可能。

無獨有偶，這與中國高鐵“引進—消化吸收—持續(xù)創(chuàng)新”的發(fā)展路徑如出一轍，葉修梓博士也將其稱為三維CAD產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“高鐵模式”。具體來看，新迪數(shù)字通過引進西門子Solid Edge的源代碼和知識產(chǎn)權；利用新迪數(shù)字的研發(fā)能力和技術積累，對引進的源代碼進行消化吸收，自主技術團隊對源代碼進行重新建構，在此過程中，合作伙伴也提供了強有力的技術支持；最后，新迪數(shù)字發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢進行“再持續(xù)創(chuàng)新”，在引進技術的基礎上，進行產(chǎn)品層面和技術層面的融合，并且對軟件架構進行針對性改造和SaaS化，最終推出全新的三維CAD產(chǎn)品——新迪天工CAD和新迪天工云CAD。

圖：新迪數(shù)字與國際領先的三維CAD/CAE軟件公司和技術團隊交流

實際上，在20年發(fā)展歷程中，新迪數(shù)字始終保持與國際領先的技術和產(chǎn)品團隊的深入合作和交流互動，這為新迪數(shù)字的國際化視野和技術底蘊打下了基礎。

通過引進國際一流的三維CAD源代碼和知識產(chǎn)權，使得新迪數(shù)字能夠在國內市場迅速推出一款自主可控、國際一流的國產(chǎn)三維CAD軟件，剩下的則交由市場和用戶來檢驗。而可以篤定的是，隨著新迪天工CAD的推出，新迪數(shù)字迎來了成為國際領先三維CAD軟件廠商的發(fā)展良機。

破繭成蝶

新迪天工CAD展現(xiàn)出多維優(yōu)勢

新迪天工CAD，取義于“天工開物”和“人間巧藝奪天工”。在葉修梓博士看來，新迪“天工”軟件不僅代表了中華民族歷史精神的傳承，更飽含著新迪數(shù)字希望天工CAD能夠覆蓋各種產(chǎn)品研發(fā)設計場景，并能夠在制造業(yè)各行業(yè)領域中廣泛應用的美好期望。

在新迪天工CAD發(fā)布會上，新迪數(shù)字聯(lián)合創(chuàng)始人、首席技術官陳志楊博士總結了其三大特性：

首先是成熟穩(wěn)定。新迪天工CAD基于西門子Solid Edge研發(fā)團隊近三十年的研發(fā)迭代基礎，具有成熟穩(wěn)定的大型軟件系統(tǒng)架構，并且經(jīng)過了上萬家客戶的成功應用檢驗，能夠滿足眾多行業(yè)的應用需求。

其次是功能豐富和強大。從模塊來看，新迪天工CAD對標國際一流軟件，提供零件設計、裝配體設計、曲面設計、MBD、多CAD重用等15個標準版模塊，而高級版模板則囊括電氣布線、逆向工程、管線設計、成本計算等。從行業(yè)上來看，新迪天工CAD可以滿足裝備制造、新能源、汽車及零部件、高科技電子等諸多行業(yè)的應用需求。

圖：天工CAD的標準版和高級版模塊

第三是全面兼容。新迪天工CAD支持各種異構格式數(shù)據(jù)的讀入和編輯；可保留原始的圖紙關聯(lián)關系和模型裝配關系；還可以保持裝配模型中異構數(shù)據(jù)的關聯(lián)性；同時提供全面豐富的API開發(fā)接口和強大的二次開發(fā)能力。

這也使得新迪天工CAD具備多維產(chǎn)品優(yōu)勢，符合當前制造業(yè)用戶對3D CAD“易用性、穩(wěn)定性、豐富性、兼容性”等方面設計研發(fā)需求。

在建模方面，新迪天工CAD具備強大穩(wěn)定的設計建模能力，能更好地滿足各種設計需求。其靈活豐富的建模方式，如順序建模、直接建模、收斂建模等，適配不同建模場景需求；流暢易用的裝配設計，支持自頂向下和自底向上的設計模式，可滿足大規(guī)模復雜產(chǎn)品裝配需求，同時支持在裝配體環(huán)境下的零件設計；功能強大的鈑金設計，可設置回彈系數(shù)，保證設計與加工一致性，展平與建模功能無縫切換、卷邊功能齊全，并可提供多種預設的鈑金特征，如凹坑、百葉窗等。

在智能技術方面，新迪天工CAD提供的智能化設計向導和工具，可以顯著提升設計效率。包括提供符合主流習慣的智能設計交互界面，以及智能設計向導，可快速識別工程師設計意圖，界面友好、操作簡單、學習快捷；支持MBD的設計制造一體化，支持對3D模型進行自動PMI標注并創(chuàng)建MBD模型，同時可快速生成關聯(lián)的2D工程圖；包括可實現(xiàn)快速從2D圖紙創(chuàng)建3D模型，可自動識別圖紙中的標注信息并創(chuàng)建特征及PMI標注。

在異構數(shù)據(jù)處理方面，新迪天工CAD可以輕松實現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)的遷移。除了兼容30余種主流三維CAD軟件數(shù)據(jù)格式，并可以使用直接建模工具可對其進行深度編輯與設計迭代；還可以保持關聯(lián)的成套數(shù)據(jù)遷移，保留圖紙關聯(lián)關系和模型裝配關系，可實現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)的成套遷移；保持裝配模型中異構數(shù)據(jù)的關聯(lián)性，裝配時支持插入NX、SolidWorks私有格式模型，并保持與原始模型的關聯(lián)更新。

在產(chǎn)品生態(tài)方面，新迪天工CAD提供全面豐富的API開發(fā)接口，提供強大的二次開發(fā)能力，支持行業(yè)伙伴專業(yè)深度開發(fā)專用工具，可以無縫集成各種主流的企業(yè)數(shù)字化系統(tǒng)。

融合創(chuàng)新

攜手生態(tài)伙伴合作共贏

事實上，國產(chǎn)CAD的普及化推廣，僅僅依靠某一家公司的資源和力量是遠遠不夠的，必須按照生態(tài)共生、共創(chuàng)、共榮的理念，與各類生態(tài)伙伴緊密合作，共贏發(fā)展。

在新迪天工CAD發(fā)布會上，武漢開目公司董事長陳萬領先生展望了基于天工CAD+ KM3DDFM（開目可制造性分析系統(tǒng)）打造一個從設計到工藝到制造全國產(chǎn)解決方案的愿景。在更早前的合作中，新迪數(shù)字與開目就以富士康智能制造項目為契機，在CAD、CAPP、CAM等方面實現(xiàn)協(xié)同突破，通過全面貫通產(chǎn)品三維技術，實現(xiàn)產(chǎn)品設計與制造流程去圖紙化、自動化、智能化、一體化的應用。

在與中車信息的合作中，雙方同樣基于各自的優(yōu)勢領域，以中車信息云PLM軟件與新迪三維CAD等產(chǎn)品為載體，面向中車研發(fā)設計領域的專業(yè)需求，聚焦三維CAD深度集成及輕量化瀏覽、自主化行業(yè)三維CAD產(chǎn)品研發(fā)與推廣、基于MBD的三維工藝等產(chǎn)品和解決方案的聯(lián)合研發(fā)，共享各自領域的產(chǎn)品能力、技術能力及服務能力。

在線辦公軟件領域，新迪將“圖紙通”入駐騰訊會議、金山WPS等應用市場，為騰訊會議、WPS Office等用戶帶來3D便捷看圖、高效協(xié)同體驗，堪稱工業(yè)SaaS軟件與在線辦公軟件的跨界創(chuàng)新。

據(jù)陳志楊博士介紹，新迪天工CAD擁有超過1500大類的API接口，以及超過4000個API函數(shù)。以基于天工CAD開發(fā)的模具智能結構設計功能包為例，它可以為開發(fā)者提供從文件讀寫、視圖操作、幾何對象獲取、幾何屬性賦值等幾乎所有的功能模塊的API接口。

除了與Teamcenter具備天然的集成優(yōu)勢之外，新迪天工CAD與國產(chǎn)PDM/PLM系統(tǒng)也有很好的集成關系，包括正在聯(lián)合PDM/PLM、CAPP、CAE、CAM等研發(fā)設計全過程解決方案的伙伴，攜手打造更豐富完善的產(chǎn)品生態(tài)。

陳志楊博士強調，在國產(chǎn)替代的背景下，產(chǎn)業(yè)生態(tài)是振興工業(yè)軟件崛起的重要因素之一，未來，新迪數(shù)字將會繼續(xù)與全國各地的生態(tài)伙伴加深合作，構建良好的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，實現(xiàn)合作共贏。

后記：

企業(yè)三維CAD的深化應用，需要系統(tǒng)、有計劃、有步驟地逐步推進實施。三維設計的開展，除了軟件本身的功能外，還需要企業(yè)根據(jù)自身的實際情況，在實現(xiàn)數(shù)據(jù)流通的前提下，完成三維設計環(huán)境下信息系統(tǒng)的集成等問題，并要求企業(yè)內部工藝、加工、裝配等整個產(chǎn)品流程環(huán)節(jié)也要有相應的同步技術支持。同時，還需要在企業(yè)管理層面上制訂一系列的管理規(guī)章制度，以保證系統(tǒng)內數(shù)據(jù)的正確傳輸和系統(tǒng)的良好運行。

總體而言，國產(chǎn)CAD產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，不僅僅需要軟件公司的惟實勵新，還需要制造企業(yè)的投入與支持，包括將發(fā)現(xiàn)的問題和需求及時地反饋到軟件研發(fā)端，創(chuàng)造更多的機會和空間讓國產(chǎn)三維CAD軟件發(fā)揮更大的作用。

誠如葉修梓博士所展望的，新迪數(shù)字將攜手制造企業(yè)探索產(chǎn)品正向創(chuàng)新設計之路，不僅要在三維CAD領域做到國內的領頭羊地位，也要在在國際上保持先進、領先的地位，同時要在各生態(tài)伙伴共同努力下，打造形成一個完整的全鏈條數(shù)字化解決方案。

進入新的發(fā)展周期，新迪數(shù)字實現(xiàn)突破性發(fā)展的攻守之道在于：以師夷長技、兼收并蓄作為“攻堅”的抓手，充分發(fā)揮引進國際一流三維CAD軟件源代碼和知識產(chǎn)權的技術優(yōu)勢，打造國際水平的國產(chǎn)三維CAD軟件；以二十年的技術和產(chǎn)品沉淀為“守正”的底蘊，對軟件架構進行云化改造，同時不斷提升軟件功能與性能，緊扣國內工業(yè)企業(yè)應用需求。

期待新迪數(shù)字成為這場挑戰(zhàn)賽中勝出的那一位，我們拭目以待！