CAD软件操作手册掌握关键技巧,领先行业步伐,洞悉先机

机器人技术 2024-12-29 17:17www.robotxin.com机器人技术

“备胎危机”犹如一道划破黑暗长空的闪电,揭示了隐藏的卡脖子技术的真面目。这些技术悄无声息地潜伏在工业领域,虽然看似微不足道,但它们却为工业创造了巨大的财富。它们是最隐蔽、最中性的强大工具,有时甚至会变成致命的政治武器。计算机辅助设计CAD工具软件,如同其他如仿真软件CAE、电子设计自动化软件EDA等工具,都是这种“工业暗器”的典型代表。

在中国,已经发展了近半个世纪的计算机辅助设计软件CAD,如同其他短板技术一样,重新引起人们的关注。四十多年来,自主CAD产业经历了从追随国际潮流到热火朝天的发展,再到陷入低谷的过程。尽管国产软件在中低端市场仍有一些生存者,但在高端3D CAD领域几乎全军覆没。同样,芯片设计领域的电子设计自动化软件EDA也几乎被美国三家公司垄断。

在这个行业中,企业家们如同飞檐走壁的义士,在利基市场的悬崖峭壁上艰难前行。他们的处境与江湖侠客相似,面临着巨大的挑战和压力。相比之下,国际巨头如法国达索和欧特克收入创纪录,而中国CAD软件厂商的收入却仅在数百万至数十亿人民币之间徘徊。

回顾历史,我国的科学家和工程师们曾紧跟发达国家的发展步伐。从六十年代中期开始,我国就开始研究CAD/CAM技术在航空、造船工程中的应用。七十年代中期以后,众多院校和科研院所在CAD/CAM研究方面投入了大量精力,推动了CAX技术的迅速发展。在PANDA等启蒙系统的推动下,CAD技术在航空制造等领域得到了广泛应用。

在那个年代,科学家们满怀激情地投身科研事业,推动了CAD技术的蓬勃发展。他们紧跟国际形势,不断创新进取。他们的成果不断涌现出来:有成功的多面体实体造型原型系统PANDA的研制成果;也有国产首个造船集成生产系统HCS;还有在复杂外形产品设计与制造领域取得突破的B-SURF(3D-CAD)系统等等。这些成果不仅推动了行业的发展也激发了整个行业的活力与信心。在1992年,超大规模集成电路计算机辅助设计(IC-CAD)熊猫系统在北京通过了国家鉴定。经过四年的艰苦努力,由北京的集成电路设计中心等16个单位的逾200名开发者共同完成。该系统拥有28个工具,覆盖了全定制集成电路正向设计的所有功能,采用国产华胜工作站为硬件基础,使用UNIX系统和标准C语言进行编程,包含182万行代码。现今的芯片领域中,EDA软件仍是软肋之一。Cadence公司所掌握的这类EDA软件,正是对中兴断供的暗器。

随着上个世纪最后一个十年的落幕,全国从事CAD研究与开发的机构已逾三百家,它们大致可分为两大阵营:自主平台的二维CAD系统与基于当时流行的AutoCAD软件的二次开发。仔细观察,可见整个CAD产业的源头,多数机构均源于学术领域,为CAD产业的可持续发展投下了一道深远而意味深长的影子。

从七五计划到九五计划,我国CAD产业技术逐步提升。以高华公司的GH-CAD软件为例,其在“八五”期间的总装机量一年内便达到了五千余套。中科院凯斯软件的PICAD支撑软件平台在评测中展现出强大的功能,与国外的先进二维CAD软件相抗衡。而根据全国CAD办公室的统计,“九五”期间,参与“CAD应用工程技术开发与应用示范”项目的企业达到六百家,累计投入资金逾二百四十亿元,自主版权的CAD软件年销售额达六亿五千万元。

当时的中国制造伴随着另一场轰轰烈烈的CIMS工程,即计算机集成制造工程。在这一主旋律下,整个CAD产业充满了乐观情绪。在三维CAD市场,中国却遭遇了一次重大挫折。

三维CAD的技术壁垒较高,涉及到建模技术、几何造型技术、渲染技术等多种深度基础技术,需要强大的系统设计能力和产品化能力方能进入市场。市场门槛的准入也对中国软件造成了巨大挑战。加入WTO后,外国的新产品如潮水般涌入,其中包括高端成熟的软件、盗版的近零成本软件和大量国外厂商带来的“外资狼群”。

国内的一些航空院校还在探索三维CAD算法时,波音转包生产的需求已经让中国制造越来越需要高端的设计能力。IBM等大型计算机及软件的引入,让工程师们眼前一亮,但同时也暴露出国内软件的巨大差距。随着对三维设计的要求越来越高,国内软件无法满足波音的数据包传递要求,中国工业软件行业被强行冲击,甚至在供应商目录中被直接剔除。这是加入WTO后,被冲垮的最典型的稚嫩行业,而我们当时尚未懂得如何保护工业软件。

如今,回忆起这段历史,虽然只有短短二十年,但当事人犹在眼前,时事却已模糊。在这个盛局悲歌的时代背景下,中国CAD产业经历了从阳光大道到悬崖峭壁的巨变。即便面临挑战,中国CAD产业仍需坚定前行,探索新的发展机遇。回顾过去,尽管中国看似拥有众多的二维CAD公司,但真正的繁荣只是表面现象。二维CAD的发展,一方面得益于“甩图板”的深入人心,另一方面也源于工业化进程的积累,使得以“甩图板”为口号的“CAD应用工程”取得了显著成效。当商业化进程启动,需要实现软件的易用性和稳定性时,国外的二维软件展现出了显著的优势。这一困境凸显了高校和院所在技术创新中的软肋,即仅仅拥有核心技术并不能保证创业成功。

基于国外软件的二次开发,曾是工业软件自主发展的一个陷阱。许多CAD外商借此机会进入中国市场,并培养了一大批忠诚的用户。这些二次开发商的产权往往掌握在国外厂商手中,导致他们的日子是“笑在前半段哭在后半程”。集成商在二次开发过程中付出了大量精力,却难以形成品牌溢价,知识产权也难以把控。

面对“先集成后自主”的思路,业内人士已达成共识:这是一条错误的道路。集成之路使得自主发展变得困难重重。工业软件是一个典型的“用户用出来”的技术,离开用户的滋养,软件无法发展。中国的工业软件供应商,很多因为缺乏用户的养分而失败。但也有部分软件商依靠与用户的紧密合作,在国内市场存活下来。

工业软件的“用户鄙视链”现象也值得关注。海外用户往往会率先使用中国CAD软件,然后是外资企业和民营企业,最后才是国有企业。这种鄙视链使得很多软件商不得不走出国门,去国外开拓市场。一些勇敢的公司如广州中望、上海友望、苏州浩辰等,在海外市场取得了不小的成就,也赢得了国内企业的重视。

传奇技术巨人们仍屹立不倒,然而遗憾的他们并未将耀眼的学术成就完全转化为商业软件的光芒。对于新生的CAD产品或版本而言,普及之路往往漫长且曲折,需要经历一段磨合期,投资回报之路亦步亦趋。

北航的唐荣锡教授,堪称中国CAD/CAM行业的启蒙明灯。他不仅倾注了大量心血在技术推动上,更对整个行业倾注了无限的关注和呵护。早在2006年,他就以敏锐的洞察力回顾了中国CAD软件产业的发展历程,并指出中国的CAD产业仍是一颗稚嫩的幼苗。令人遗憾的是,即使时光流转了十三年,这一判断依然适用。

唯有将国家战略意图融入其中,这棵幼苗才能迎来成长的曙光。这是一次充满挑战和机遇的征程。我们需要面对的问题层出不穷:是否要攻克这个山头?以CAD为代表的工业软件行业是一个独特的“非常五指山”,具有五大显著特点。产值微小却作用巨大,开发周期长投入高,价值隐蔽且软件与用户紧密相连。这意味着单靠供应商的努力是远远不够的,用户的扶持和栽培同样至关重要。这五个看似矛盾的方面共同构成了工业软件的独特魅力。只有深刻理解其价值,才能形成全面的工业化思维。

凋零的自主CAD产业是否有可能重新绽放?这是一个复杂的问题。因为国际趋势表明,CAD已不再是单纯的工具属性,而是与仿真、物联网等紧密结合。平台战略愈发明显,但背后仍是工具支撑。正如揭开神秘面纱后的真实面目,平台之下依然是工具的根基。对于中国这个制造大国而言,无论是CAD、EDA还是CAE,都是我们必须坚持下去的领域。

国内对于国产三维CAD的建设目前受到诸多质疑,有些人认为中国永远无法做出CAD系统,有些人则认为其重要性有限。这些质疑可能源于过去的失败经验。然而在中国工业化进程中,许多领域都面临着激烈的挑战和困难。我们必须持续进攻这些山头,不能停歇进攻的脚步。尽管国产CAD的发展面临诸多困境,但仍有许多令人欣喜的亮点出现。比如浩辰软件的良好收益以及CAD手机看图版软件在中国的市场表现等等。这些成就展示了国产CAD的潜力和希望。就像一口坚固的大锅也需要从不同角度尝试撬动一样,国产CAD也需要不断寻找新的突破口和机会来实现飞跃式发展。这是一场考验意志和决心的持久战斗。在这个战场上每一位坚守在一线的企业家和从业者都是值得我们敬佩的英雄他们用自己的智慧和勇气为国产CAD的发展注入了新的活力和希望他们的存在让这段承载希望的火苗得以在黑暗中闪烁不灭他们是真正的英雄值得我们致敬和铭记在这个战场上每一位坚守在一线的企业家和从业者都像铁血战士一样不畏艰难勇往直前他们的存在让我们相信国产CAD的未来充满了无限的可能和希望他们用自己的行动证明了只要坚持努力就一定能够取得成功让我们再次向他们致以崇高的敬意!

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