把脉用户需求，新迪数字上演穿越CAD周期的攻守道

以下文章来源于e-works 数字化企业

所谓"攻"，意指器物精好坚利，如《荀子·议兵》中的“用兵革攻完便利者强”；所谓“守”，意在坚持守正的基础上力求出新，孙子有云：“凡战者，以正合，以奇胜”。而无论是“攻坚”或“守正”，目的均是为了在激烈的竞争中胜出。

在CAD技术诞生以来漫长的发展周期里，从古希腊数学家欧几里得到美国MIT博士Ivan Sutherland，从大型企业的内部开发到国际通用标准，从基于UNIX工作站的CAD到基于Windows的CAD，从曲面造型、实体造型到参数化技术、变量化技术……引领者几度更迭，挑战者你方唱罢我登场；巨头们站在高处也曾被取代，颠覆者则从未停下追赶的脚步。

客观来说，CAD软件的技术和市场格局似乎定格在了2000年。此后虽不断有创新涌现，却不足以改变CAD产业的游戏规则和竞争格局。谁能成为这场挑战赛中胜出的那一位？e-works记者在新迪天工CAD新品发布会上窥得了一些答案。

端本正源

制造企业需要怎样的三维CAD软件？

作为产品创新的重要使能技术，CAD在工业制造领域扮演着至关重要的角色。

为了解目前国内三维CAD应用情况，e-works基于对120家制造企业三维CAD应用情况的调研发现，在17个研发阶段的功能应用中，主要集中在零件设计、装配设计、概念设计。可见目前企业的三维CAD功能应用主要集中在产品零部件设计与装配过程中，另外针对企业的产品特点，一些具有明显行业特色的三维CAD应用如曲面设计、钣金设计、模具设计等也较为集中。

图片来源：e-works制造业CAD技术及市场研究分析报告

调研发现，企业的三维CAD应用普遍面临的问题有：软件运行速度慢，模型浏览不顺畅、兼容性不好，容易死机、模型打开困难，载入时间较长等。综合来看，制造企业对三维CAD软件的关注主要集中在以下几个方面：

◉ 首先是软件的易操作性与智能化。三维CAD 软件已经不单是产品设计阶段供设计人员使用的工具，而是在产品开发的各个阶段供各种相关人员进行协同开发的工具。因此，软件的易用性、易操作性变得越来越突出。

◉ 其次是功能的丰富与增强。由于通用的三维CAD软件在解决专业设计时不那么得心应手，时常要进行许多二次开发。因此，制造企业希望增加若干专业设计模块，如模具设计、电气设计等等，并使它们有很好的集成性。

◉ 第三是实现大型复杂产品的装配。目前，已有不少三维CAD软件能够实现上万个零件的装配。下一步的工作仍需研究装配规模的进一步扩大、装配速度的进一步加快以及装配方法的进一步简化等问题。

◉ 第四是新的建模方法。目前大多数三维CAD软件的建模方法都具有严格的父子关系，在设计过程中，如对模型进行修改，需要十分了解建模过程，对设计工作者的水平要求较高。否则修改的过程会导致众多的历史特征失效，与重新建模差别不大。所以制造企业希望有新的建模方法，如任意形体的造型、基于图像的建模和绘制、与历史无关的造型、智能造型等。

◉ 第五是数据共享。数据共享的核心是要解决异构CAD系统间的图形数据交换问题，使彼此做到互通，达到共享的目的。而目前大部分企业数据共享的方式主要是基于IGES或STEP交换标准。但由于几何数据中不包含设计历史、设计约束和特征等高层语义信息，因此无法支持在交换数据的接收端对原设计进行基于约束和特征的编辑、修改和再设计等活动，也无法支持在协同产品开发中时常需要的功能互操作和实时互操作。

分析这120家企业的情况，三维CAD应用之所以踟蹰不前，应用效果不明显的难点主要体现在：不少工程师依然习惯使用二维CAD展开日常的工作，车间工人也更习惯了依据二维图纸进行生产；虽然三维CAD的建模技术已经相当完善，但在三维模型的标注、三维模型修改的便捷性、变型设计的效率问题等环节还有待加强；企业内部三维CAD软件不统一或版本不统一，对于协同设计是极为不利的。

从这些角度来看，制造企业需要的是简单易用、成熟稳定、功能丰富、全面兼容且能紧扣用户需求的三维CAD软件。

纵观近几年国内外CAD软件的发展趋势，国际厂商更多地在突出和引领物联网、增材制造、增强现实、基于云的CAD、机器学习等新技术的发展，而国内厂商则较务实地帮助企业推进三维CAD深化应用（如xBOM视图、对国标的支持、面向制造的设计等）。如何将国际化CAD技术的先进性和稳定性，与国内企业的本土化特性与需求相结合，打造出功能/性能强大且满足国内企业深层次需求的三维CAD，将极大程度助推我国制造企业的产品研发创新和数字化转型。

革故鼎新

新迪践行CAD产业“高铁模式”

这正是新迪数字探索三维CAD “高铁模式”的初衷和动因。

成立于2003年的新迪数字，由全球工业软件领域知名专家、原SolidWorks首席科学家叶修梓博士创立。自上世纪80年代师从梁友栋先生学习当时世界上最先进的CAD和图形学技术，叶修梓博士与CAD结下了不解之缘，开始了长达30余年的职业生涯。在他看来，“我国的工业化进程非常之快，国产三维CAD软件却很落后”。在带领新迪数字沉淀和积累近20年后，他选择通过引进世界一流的三维CAD的全部源代码和知识产权，掌握国际级的核心技术，让三维CAD的国产替代成为可能。

无独有偶，这与中国高铁“引进—消化吸收—持续创新”的发展路径如出一辙，叶修梓博士也将其称为三维CAD产业发展的“高铁模式”。具体来看，新迪数字通过引进西门子Solid Edge的源代码和知识产权；利用新迪数字的研发能力和技术积累，对引进的源代码进行消化吸收，自主技术团队对源代码进行重新建构，在此过程中，合作伙伴也提供了强有力的技术支持；最后，新迪数字发挥专业优势进行“再持续创新”，在引进技术的基础上，进行产品层面和技术层面的融合，并且对软件架构进行针对性改造和SaaS化，最终推出全新的三维CAD产品——新迪天工CAD和新迪天工云CAD。

图：新迪数字与国际领先的三维CAD/CAE软件公司和技术团队交流

实际上，在20年发展历程中，新迪数字始终保持与国际领先的技术和产品团队的深入合作和交流互动，这为新迪数字的国际化视野和技术底蕴打下了基础。

通过引进国际一流的三维CAD源代码和知识产权，使得新迪数字能够在国内市场迅速推出一款自主可控、国际一流的国产三维CAD软件，剩下的则交由市场和用户来检验。而可以笃定的是，随着新迪天工CAD的推出，新迪数字迎来了成为国际领先三维CAD软件厂商的发展良机。

破茧成蝶

新迪天工CAD展现出多维优势

新迪天工CAD，取义于“天工开物”和“人间巧艺夺天工”。在叶修梓博士看来，新迪“天工”软件不仅代表了中华民族历史精神的传承，更饱含着新迪数字希望天工CAD能够覆盖各种产品研发设计场景，并能够在制造业各行业领域中广泛应用的美好期望。

在新迪天工CAD发布会上，新迪数字联合创始人、首席技术官陈志杨博士总结了其三大特性：

首先是成熟稳定。新迪天工CAD基于西门子Solid Edge研发团队近三十年的研发迭代基础，具有成熟稳定的大型软件系统架构，并且经过了上万家客户的成功应用检验，能够满足众多行业的应用需求。

其次是功能丰富和强大。从模块来看，新迪天工CAD对标国际一流软件，提供零件设计、装配体设计、曲面设计、MBD、多CAD重用等15个标准版模块，而高级版模板则囊括电气布线、逆向工程、管线设计、成本计算等。从行业上来看，新迪天工CAD可以满足装备制造、新能源、汽车及零部件、高科技电子等诸多行业的应用需求。

图：天工CAD的标准版和高级版模块

第三是全面兼容。新迪天工CAD支持各种异构格式数据的读入和编辑；可保留原始的图纸关联关系和模型装配关系；还可以保持装配模型中异构数据的关联性；同时提供全面丰富的API开发接口和强大的二次开发能力。

这也使得新迪天工CAD具备多维产品优势，符合当前制造业用户对3D CAD“易用性、稳定性、丰富性、兼容性”等方面设计研发需求。

在建模方面，新迪天工CAD具备强大稳定的设计建模能力，能更好地满足各种设计需求。其灵活丰富的建模方式，如顺序建模、直接建模、收敛建模等，适配不同建模场景需求；流畅易用的装配设计，支持自顶向下和自底向上的设计模式，可满足大规模复杂产品装配需求，同时支持在装配体环境下的零件设计；功能强大的钣金设计，可设置回弹系数，保证设计与加工一致性，展平与建模功能无缝切换、卷边功能齐全，并可提供多种预设的钣金特征，如凹坑、百叶窗等。

在智能技术方面，新迪天工CAD提供的智能化设计向导和工具，可以显著提升设计效率。包括提供符合主流习惯的智能设计交互界面，以及智能设计向导，可快速识别工程师设计意图，界面友好、操作简单、学习快捷；支持MBD的设计制造一体化，支持对3D模型进行自动PMI标注并创建MBD模型，同时可快速生成关联的2D工程图；包括可实现快速从2D图纸创建3D模型，可自动识别图纸中的标注信息并创建特征及PMI标注。

在异构数据处理方面，新迪天工CAD可以轻松实现历史数据的迁移。除了兼容30余种主流三维CAD软件数据格式，并可以使用直接建模工具可对其进行深度编辑与设计迭代；还可以保持关联的成套数据迁移，保留图纸关联关系和模型装配关系，可实现历史数据的成套迁移；保持装配模型中异构数据的关联性，装配时支持插入NX、SolidWorks私有格式模型，并保持与原始模型的关联更新。

在产品生态方面，新迪天工CAD提供全面丰富的API开发接口，提供强大的二次开发能力，支持行业伙伴专业深度开发专用工具，可以无缝集成各种主流的企业数字化系统。

融合创新

携手生态伙伴合作共赢

事实上，国产CAD的普及化推广，仅仅依靠某一家公司的资源和力量是远远不够的，必须按照生态共生、共创、共荣的理念，与各类生态伙伴紧密合作，共赢发展。

在新迪天工CAD发布会上，武汉开目公司董事长陈万领先生展望了基于天工CAD+ KM3DDFM（开目可制造性分析系统）打造一个从设计到工艺到制造全国产解决方案的愿景。在更早前的合作中，新迪数字与开目就以富士康智能制造项目为契机，在CAD、CAPP、CAM等方面实现协同突破，通过全面贯通产品三维技术，实现产品设计与制造流程去图纸化、自动化、智能化、一体化的应用。

在与中车信息的合作中，双方同样基于各自的优势领域，以中车信息云PLM软件与新迪三维CAD等产品为载体，面向中车研发设计领域的专业需求，聚焦三维CAD深度集成及轻量化浏览、自主化行业三维CAD产品研发与推广、基于MBD的三维工艺等产品和解决方案的联合研发，共享各自领域的产品能力、技术能力及服务能力。

在线办公软件领域，新迪将“图纸通”入驻腾讯会议、金山WPS等应用市场，为腾讯会议、WPS Office等用户带来3D便捷看图、高效协同体验，堪称工业SaaS软件与在线办公软件的跨界创新。

据陈志杨博士介绍，新迪天工CAD拥有超过1500大类的API接口，以及超过4000个API函数。以基于天工CAD开发的模具智能结构设计功能包为例，它可以为开发者提供从文件读写、视图操作、几何对象获取、几何属性赋值等几乎所有的功能模块的API接口。

除了与Teamcenter具备天然的集成优势之外，新迪天工CAD与国产PDM/PLM系统也有很好的集成关系，包括正在联合PDM/PLM、CAPP、CAE、CAM等研发设计全过程解决方案的伙伴，携手打造更丰富完善的产品生态。

陈志杨博士强调，在国产替代的背景下，产业生态是振兴工业软件崛起的重要因素之一，未来，新迪数字将会继续与全国各地的生态伙伴加深合作，构建良好的产业生态，实现合作共赢。

后记：

企业三维CAD的深化应用，需要系统、有计划、有步骤地逐步推进实施。三维设计的开展，除了软件本身的功能外，还需要企业根据自身的实际情况，在实现数据流通的前提下，完成三维设计环境下信息系统的集成等问题，并要求企业内部工艺、加工、装配等整个产品流程环节也要有相应的同步技术支持。同时，还需要在企业管理层面上制订一系列的管理规章制度，以保证系统内数据的正确传输和系统的良好运行。

总体而言，国产CAD产业的蓬勃发展，不仅仅需要软件公司的惟实励新，还需要制造企业的投入与支持，包括将发现的问题和需求及时地反馈到软件研发端，创造更多的机会和空间让国产三维CAD软件发挥更大的作用。

诚如叶修梓博士所展望的，新迪数字将携手制造企业探索产品正向创新设计之路，不仅要在三维CAD领域做到国内的领头羊地位，也要在在国际上保持先进、领先的地位，同时要在各生态伙伴共同努力下，打造形成一个完整的全链条数字化解决方案。

进入新的发展周期，新迪数字实现突破性发展的攻守之道在于：以师夷长技、兼收并蓄作为“攻坚”的抓手，充分发挥引进国际一流三维CAD软件源代码和知识产权的技术优势，打造国际水平的国产三维CAD软件；以二十年的技术和产品沉淀为“守正”的底蕴，对软件架构进行云化改造，同时不断提升软件功能与性能，紧扣国内工业企业应用需求。

期待新迪数字成为这场挑战赛中胜出的那一位，我们拭目以待！