3D CAD國產(chǎn)化率不足5%！搶占工業(yè)4.0商機，新迪、中望有亮眼解決方案？

電子發(fā)燒友原創(chuàng) 章鷹

2024年，在政策和資本的驅(qū)動下，中國工業(yè)軟件迎來了發(fā)展的黃金時期。國家《“十四五”軟件和信息技術(shù)服務業(yè)發(fā)展規(guī)劃》已明確指出，重點突破研發(fā)設(shè)計類工業(yè)軟件。4月中旬，IDC中國區(qū)研究經(jīng)理杜雁澤在ICT大會上表示，受益于中國工業(yè)數(shù)字化市場興起，中國核心工業(yè)軟件（包含CAD、CAE、EDA、PLM、MES軟件，不含咨詢和實施服務）市場規(guī)模將從2023年的273.6億元人民幣增長到2027年的579.6億元人民幣，年復合增長率達到20%。

工業(yè)軟件從早期簡單的電子圖板替代工程制圖，到三維的CAD/CAM，再到后來的工程分析 CAE等，逐步拓展到了現(xiàn)在所謂的數(shù)字化工廠——工廠系統(tǒng)級的建模，一直到現(xiàn)在基于模型的數(shù)字化企業(yè)Model-Based Enterprise等等，一直在不斷地升級。

CAD（計算機輔助設(shè)計）是一種廣泛應用于工程、建筑和制造等領(lǐng)域的技術(shù)。在現(xiàn)代工程設(shè)計領(lǐng)域，三維計算機輔助設(shè)計（3D CAD）已經(jīng)成為制造企業(yè)不可或缺的工具，對于航空航天、汽車、軌道交通、船舶等產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復雜的行業(yè)，已開始廣泛使用支持三維幾何建模的3D CAD產(chǎn)品。

目前，中國CAD市場格局如何？3D CAD比較2D CAD有哪些明顯優(yōu)勢？主要國產(chǎn)廠商中望軟件、新迪數(shù)字等廠商推出了哪些旗艦級的方案？本文進行詳細分析。

中國CAD市場格局：三大國際廠商占據(jù)主要市場，中國廠商躋身前四

在研發(fā)設(shè)計類工業(yè)軟件中，CAD作為中國軟件廠商較早布局的領(lǐng)域，盡管國內(nèi)仍有95%的市場被國外廠商占據(jù)，主要包括法國達索（32%）、美國 PTC（18%）、西門子（18%）、美國 Autodesk（20%）、美國 Bentley（6%）。

2024年3月，IDC發(fā)布了《中國設(shè)計研發(fā)類工業(yè)軟件之CAD市場廠商份額，2022：穩(wěn)中求進》報告顯示，中望軟件的市場占有率位列2022年中國設(shè)計研發(fā)類工業(yè)軟件CAD市場國產(chǎn)廠商第一，僅排在達索系統(tǒng)、西門子和歐特克三大國外廠商之后，居全球品牌第四位。

IDC報告數(shù)據(jù)顯示，2022年中國設(shè)計研發(fā)類工業(yè)軟件中，計算機輔助設(shè)計（CAD）市場規(guī)模同比增長15.4%，達到48.6億元人民幣，達索系統(tǒng)、西門子和歐特克雖仍分別排名前三，但市場占比均有所下降，中望軟件為領(lǐng)跑的本土廠商共計擁有近20%的市場份額，實現(xiàn)“穩(wěn)中有進”，目前中國廠商在2D CAD出貨量比較大。IDC中國區(qū)研究經(jīng)理杜雁澤對媒體表示，2024年，中國CAD市場有望實現(xiàn)20%的復合增長率。

三維CAD市場崛起，兩大廠商推出解決方案

傳統(tǒng)工程師習慣使用二維CAD，它可以幫助設(shè)計師創(chuàng)建平面圖，剖視圖和立面圖。但是二維CAD也有三方面的局限：1、無法展示真實的物體形態(tài)和尺寸，由于二維CAD只能提供平臺上的信息，無法直觀地呈現(xiàn)物體的立體形態(tài)；2、設(shè)計過程繁瑣，在二維CAD中，需要手動繪制每個視角的圖紙，且修改時需要重復操作，容易出錯；3、二維CAD難以發(fā)現(xiàn)隱藏的設(shè)計錯誤和沖突，需要花費更多的時間來修正。

三維CAD具備三大優(yōu)勢：首先，三維CAD可以幫助設(shè)計師創(chuàng)建真實的三維模型，以更直觀的方式展示產(chǎn)品的外觀和結(jié)構(gòu)。以SolidWorks則能夠克服二維CAD的局限性。由于提供了豐富的工具和功能，可快速生成多個視角的圖紙，并能夠自動更新。其次，三維CAD軟件具備碰撞檢測、裝配分析等功能，可以在設(shè)計過程中發(fā)現(xiàn)潛在的錯誤和沖突，避免后期修復帶來的額外成本和延遲。還有，應用廣泛。三維CAD在廣泛應用于各個行業(yè)，包括機械制造、汽車、航空航天、建筑等。

新迪數(shù)字收購西門子Solidedge，推出天工CAD和新迪天工云CAD

“三維CAD具備通用性，離散制造業(yè)都可以使用。包括機床、電機、減速機、汽車發(fā)動機、飛機發(fā)動機都可以使用。在產(chǎn)品端，三維CAD存在根技術(shù)，包括幾何建模引擎，還有各種造型、曲面造型的算法，這些都屬于三維CAD的根技術(shù)?！毙碌蠑?shù)字聯(lián)合創(chuàng)始人彭博表示。

2023年，新迪公司收購了西門子Solidedge源代碼的中國使用權(quán)，開啟了一條中國工業(yè)軟件發(fā)展新路徑的探索，新迪公司也一炮而紅，成為中國CAD產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展的重要一員。

“與Solid Edge OEM 不同，新迪數(shù)字收購的是Solid Edge軟件的全部源代碼和知識產(chǎn)權(quán)及整套軟件測試系統(tǒng)，新迪數(shù)字有權(quán)基于源代碼進行開發(fā)、修改、編譯、發(fā)行等各種工作，保證了新迪數(shù)字對于Solid Edge源代碼100%可控；同時，這次交易對Solid Edge底層Parasolid、DCM等內(nèi)核引擎的安排，解決了斷供風險。引進技術(shù)只是起點，新迪在消化吸收和自主創(chuàng)新能力的增長是關(guān)鍵。CAD核心建模引擎、CAD核心功能模塊擴充，這些都是新迪數(shù)字創(chuàng)新推進的?！?新迪數(shù)字董事長、創(chuàng)始人葉修梓博士分享說。

葉修梓博士對電子發(fā)燒友記者表示，在完成源代碼收購后，新迪數(shù)字利用自身的技術(shù)積累，對引進的源代碼進行消化吸收、重構(gòu)，發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢進行“自主創(chuàng)新”，進行產(chǎn)品層面和技術(shù)層面的融合，并且對軟件架構(gòu)進行針對性改造和云化。據(jù)悉，2023年4月21日新迪推出了全新的國產(chǎn)中高端三維CAD產(chǎn)品——新迪天工CAD和新迪天工云CAD。

據(jù)悉，新迪天工CAD融合了Solid Edge軟件技術(shù)和新迪數(shù)字在CAD軟件技術(shù)領(lǐng)域的二十年研發(fā)積累，擁有成熟穩(wěn)定的大型軟件系統(tǒng)架構(gòu)，支持各種格式數(shù)據(jù)的讀入和編輯，可以與企業(yè)的原有的數(shù)字化系統(tǒng)無縫集成，降低替換成本；提供豐富的API接口和二次開發(fā)能力，是一款國產(chǎn)自主可控的三維CAD。今年，新迪推出的天工CAD 2024版擴充了更多功能。包括： AI裝配提升操作效率，更加貼合中國工程師習慣的GB工程圖，滿足復雜設(shè)計需求的曲線曲面工具，智能PMI標準和檢查，連接上云的數(shù)據(jù)分享與協(xié)同等十大亮點。

此外，新迪天工云CAD是一款新一代基于云架構(gòu)的3D設(shè)計協(xié)同平臺軟件，它完全繼承了新迪天工CAD的設(shè)計建模功能。天工云CAD 2024采用“平臺+APPs”模式，既擁有新迪天工CAD 2024的強大三維CAD設(shè)計建模能力，又進一步增強了設(shè)計協(xié)作和項目數(shù)據(jù)管理功能，旨在打造設(shè)計工程師團隊的“Office365”。

新迪天工云CAD 2024在設(shè)計協(xié)作和項目數(shù)據(jù)管理方面也有突出表現(xiàn)，擁有五大新增特色功能亮點：圍繞3D設(shè)計的項目推進、讓設(shè)計輔助信息觸手可及、更強大的數(shù)據(jù)應用、更豐富的集成工作環(huán)境、推出天工云CAD 個人版。

中望軟件推出國產(chǎn)三維CAD/CAE/CAM一體化方案

目前，全球公認的主流三維幾何內(nèi)核中，國內(nèi)中望擁有的Overdrive，像OGM、ACIS、Parasolid等幾何引擎則掌握在歐美軟件巨頭手中。中望3D是基于自主幾何建模內(nèi)核的國產(chǎn)三維CAD/CAE/CAM一體化解決方案，覆蓋從概念設(shè)計到生產(chǎn)制造的產(chǎn)品開發(fā)全流程，廣泛應用于機械、汽車電子、電器、模具等行業(yè)。

據(jù)悉，中望3D的三維建模是跟Proe（Creo）、UG（NX）、Solidworks類似的產(chǎn)品3D工業(yè)設(shè)計模塊。中望3D的建模版本有兩種——標準版，專業(yè)版。標準版提供實體建模、曲面造型、裝配設(shè)計、工程圖、鈑金等設(shè)計功能，專業(yè)版在此基礎(chǔ)上增加了“模具設(shè)計”模塊。

2024年，中望軟件推出了中望CAD 2025，這款CAD軟件支持STEP格式（AP203和AP214版本）的三維文件導入，這幫助設(shè)計師們能夠更加便捷地處理和分析三維模型數(shù)據(jù)，提高了設(shè)計工作的效率。同時，軟件還支持對柵格圖像進行矢量數(shù)據(jù)提取，這為設(shè)計師們在處理圖像數(shù)據(jù)時提供了更多的靈活性和精確性。

在可變塊功能方面，中望CAD 2025支持“移動”、“拉伸”、“縮放”、“旋轉(zhuǎn)”等動作，這使得設(shè)計師們可以更加靈活地調(diào)整和優(yōu)化設(shè)計元素，提高了設(shè)計的靈活性和創(chuàng)造性。還有，這款軟件可以導入實際物體的三維形狀數(shù)據(jù)，助力設(shè)計師提供更多設(shè)計靈感。4月26日，中望軟件在官方微信宣布中望CAD2025 Beta版內(nèi)測體驗圓滿落幕，共有500多分來自產(chǎn)品內(nèi)測體驗官的使用反饋，其中40多條問題即將在5月10日發(fā)布的正式版本中解決。