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专访刘玉峰:中望3D的坚实发展之路

2017年7月14日     来源:e-works        作者:e-works涂彬 张瑾       
关键字:三维CAD  
2017年6月20日,e-works记者在广州中望龙腾软件股份有限公司总部采访了常务副总经理刘玉峰先生,就当前装备制造业在研发设计过程中面临的挑战,在设计过程中三维CAD应用趋势,以及中望CAD、中望3D产品特点和优势进行了深入的交流。

    2017年6月20日,e-works记者在广州中望龙腾软件股份有限公司总部采访了常务副总经理刘玉峰先生,就当前装备制造业在研发设计过程中面临的挑战,在设计过程中三维CAD应用趋势,以及中望CAD、中望3D产品特点和优势进行了深入的交流。

    记者:结合装备制造业产品研发特点,您认为企业在CAD应用的挑战主要在哪些方面?

    刘玉峰:中望3D的用户主要集中于装备生产制造领域,包括加工以及零配件。这些企业遇到的普遍问题是对于大型装配体的三维CAD应用偏弱,效率低。

    具体表现为,那些大型的装备制造业企业其较大的装备产品系统需要多个人进行协同设计。即使是最好的三维CAD软件,协同设计和多人协同设计的管理、沟通都还处于初级状态。

    概括起来说,大型装备由于设计过程太复杂,二维CAD已经无法满足需求,而三维CAD在应用过程中又无法解决协同设计沟通不畅带来的效率低下问题,这是目前企业在CAD应用遇到的挑战之一。

    这不仅仅是国内软件厂商遇到的问题,国外CAD厂商也面临同样问题。如果未来在大型装备制造业方面,CAD软件能够解决好效率和协作问题,一定会大大提高装备制造业的设计与生产效率,企业也会更有信心去面对这些问题。

    记者:在我们调研过程中,有些企业甚至觉得三维CAD应用并未提升研发效率,您对这种现象怎么看?

    刘玉峰:企业做复杂设计,一是协同;二是上下游的对接;三是积累。同样,三维设计也需要长时间地积累。由于企业在使用二维CAD做设计期间积累了大量企业内部二维的标准件库,设计同一零件的时候不需要重复设计,可以直接外部引用,从而提升了工作的效率。

    而三维CAD刚开始应用,企业内部的标准件库还没有完整地建立起来,做标准件还需要重新画一遍,耗费时间较多,效率相对就偏低。

    对于这种现象,个人认为解决的方法首先是标准件的积累,这个要随着长期设计经验的积累来解决;其次是通过协同设计提升效益,比如某部门的工程师做设计了一个零件,另外一个工程师做另一个零件,两个零件在组装的时候发现有一个参数没对上,结果无法装配,这是协同设计平台没有用好,也会影响效率;最后就是三维CAD软件与整个企业内部的管理系统更好的对接集成。企业用了三维CAD软件,对接的却还是二维的管理系统,效率肯定会低。如果直接对接生产执行系统,MES、ERP系统全部连接好以后,设计好的数据同步性就会高很多。设计部门一开始可能并没有节省时间,而其他部门的效率是大幅度提升的,所以企业整体效率也会提升。

    目前有些企业只实现了单点的三维CAD,与其它系统之间需要不断的转换,也就谈不上效益的提升。因为整个企业仅仅简单的将二维CAD换成了三维CAD,并没有建立三维的生产系统来执行,仍处于三维化的初级阶段。当然,也有企业从直接应用三维CAD软件获得了不错的效益。例如中望3D在芬兰有一家做加工管道清洁器的老用户,为日产做很多零配件,多年来一直用中望3D的产品,从设计到加工,匹配业务的发展需求进行版本升级和加购,不停完善三维CAD软件的应用架构,效率提升显著。该用户和中望的合作从也2005年开始一直持续到现在。

    记者:您认为制约企业三维CAD深入应用的因素有哪些?

    刘玉峰:习惯是其中一个因素。很多时候企业内部人员的经验和学习能力很“二维化”,有些工程师还在用很老的版本,而这种现象还并不罕见。有一些企业年纪偏大的工程师由于学习能力偏弱,以及习惯问题,仍然在用二维软件做设计。

    记者:如何进一步推动三维CAD的深化应用?您觉得应该从哪些方面来入手?

    刘玉峰:我们从来不建议企业一定要实行纯三维化,这并不符合中国企业的现状。我们建议企业实行一种“渐进式”的发展过程,三维CAD与二维CAD有机融合,做工程图的时候可以匹配一定的二维图纸;核心设计部门三维化,其他有些部门可以继续保留使用二维CAD软件。

    通过管理工具将整个企业内部的CAD体系贯通起来,是深化应用的重要环节。中望3D的软件同国外的很多PDM软件都做了很好的接口,企业可以直接使用国内外的PDM系统,然后再架构中望3D三维软件,这样对企业的管理是有帮助的。

    企业三维CAD应用分很多层次,有的部门强度非常高,要做很深入的设计,要做大型装备,甚至要做很多的分析,而有的部门只是轻量应用。如果一个企业之前没有部署过任何三维CAD软件,我们会建议其由轻及中,可以先考虑二维、三维并行。国外厂商推崇革命式的变革,第一费用很高,第二风险很大,对国内有些企业其实并不合适。

    举个例子,宝钢采用了中望2000~3000套二维CAD,近百套的三维CAD,长达五年时间,也是二维、三维并行模式,实现了高效的CAD部署。软件的应用成本也不会高到令企业难以承受。当前,宝钢二维CAD软件的使用量是三维的10倍,这种配比符合他们的实际使用情况。我们并不主张三维替代二维,因为它们是并行的关系,分别执行不同的任务。

    三维CAD软件本身具有二维草图工程图的功能,但是并没有任何一个三维草图工程图的功能可以完全替代二维的草图工程图功能。一些先进的软件厂商开始在尝试二维三维的融合协同,实现智能化和自动化,但这方面困难比较大,目前更多的还只是一个科研型的话题。但是针对一些特定的具体的行业,中望3D做到对应和协调是可以实现的。

    企业是复杂的综合体,三维CAD的应用只是其中一个角度,MBD也可以看成是整套的三维CAD信息系统。企业应该结合自身的能力和实际情况来选择合适的系统,贸然选择不适合的系统也是一种伤害。不推荐任何企业冒进推进三维CAD,适合企业实际需求就好。当然,我也看过很多企业实现了三维化、无人化,但这是通过极高代价实现的。

    企业推进三维CAD应用,一是要分析企业内部使用CAD软件的类型,分部门、体系去实施,甚至可以采用异构CAD软件。企业越大,对统一化的要求越高,同时对异构的需求也越强。因为不同的部门有不同的CAD使用需求企业往往被引导,认为“统一”才好,其实异构是没有问题的,异构CAD数据交互目前已经变得非常轻松和准确。根据不同企业的不同部门,选择不同的类型,能够实现很好的兼容性和协调性。这种模式不会将整个企业的设计工具都押宝到一个软件上,能有效降低风险;

    二是跟企业内部的信息对接,企业内部有多少个和产品数据相关的系统,就有多少个对接。这两点是企业推进CAD深入应用的关键。

    记者:中望3D在软件功能方面还有哪些特色和创新?

    刘玉峰:一是基于混合建模技术,胜任复杂曲面建模,实体、曲面设计自由交互实体曲面复合建模技术,可以有效提升设计效率;

    二是CAD/CAM一体化,这个架构占到中望在欧洲业绩的40%;与中望CAD深度集成,轻松实现2/3维图纸互转,设计、出图无忧;参数化建模和无参建模相结合。

    三是有一个边学边用的操作系统,协助工程师学软件,独创Show-n-Tell学习系统,另外还可以帮助企业打造内部学习系统并轻松传承设计经验,企业可以结合自己的经验做出适合自己的系统,比如建立规范化三维建模的学习系统,这套学习系统在企业和教育体系普及率非常高;

    四是中望3D是后起之秀,所以在软件兼容性上方面必须非常强大,全面兼容stp、igs、x_t等中间格式,并且能直接转换其他三维软件图档,确保三维数据重用无障碍。

    五是提供多国标准件库和主流标准件,支持自制零件库,提高常用零部件绘图效率。智能、标准的全流程塑胶模设计,提供从设计到加工的一站式模具设计解决方案。

    总的来说,中望3D是中国唯一完全自主知识产权,集“曲面造型、实体建模、模具设计、装配、钣金、工程图、2-5轴加工”等功能模块于一体,覆盖产品设计开发全流程的三维CAD/CAM软件。

    记者:中望3D的CAD软件主要的应用行业领域有哪些?

    刘玉峰:目前中望3D的客户主要集中在通用机械、模具、汽车汽配这三个行业方面,此外还有其他非常多的领域。中望3D是一个相对比较宽泛的平台,在制鞋、医疗、航空航天、造船、珠宝设计等领域都有涉及,有比较齐全的功能和体系,包括点云、CAM、模具等,其中模具一直是中望3D认可的最大化的市场。中望3D在CAD平台上提供有模具的功能,能够支撑企业用户便捷地进行模具设计绘图,同时还能帮助客户建立二次开发应用,满足企业个性化定制的需求。此外,由于是中望软件的自主产权产品,中望3D属于底层代码级别,具备底层开发能力,相比于API层面的软件厂商能达到截然不同的效率和效果。

    记者:能否提供相关装备制造行业的应用案例?

    刘玉峰:全四维公司(全称“北京全四维动力科技有限公司”),是一家专注于电站汽轮机、工业汽轮机和汽轮机凝汽器的研制开发的高新技术企业。2004年,全四维公司经过多年理论研究和工程试验,正式推出了具有完全自主知识产权、在当代国际处于领先水平的新一代汽轮机四维精确设计体系及其配套技术,是国内汽轮机技术最先进的企业。

    目前,国际上许多著名汽轮机方案供应商都采用纯三维CAD设计模式来进行产品的研发设计。全四维公司虽然作为中国汽轮机供应商的技术领导者,但其设计方式仍然是采用传统的二维设计方式:先用二维CAD软件进行设计,绘制工程图,再根据二维图纸进行三维建模,从而进行有限元分析、气动分析等操作。公司在新时期为了进一步巩固和提升竞争优势的关键,同时持续保持国际领先水平的客观需要,决定引入更加先进的三维CAD软件技术,建立三维设计平台。

    落实到选型上,全四维公司要求三维CAD软件要能满足研发设计部门日常的设计绘图需求,并能够支持配合公司进行部分个性化功能的定制开发。与此同时,还要确保在售后的服务过程中能及时响应新的需求,与全四维公司一起做到与时俱进。

    为此,连续两年每年两次由企业副总带队到中望公司来和研发工程师对接,组成了推动转型升级的专项小组,负责与中望软件进行密切的需求沟通,及时响应并推动双方在定制化功能方面的合作和进展。全四维一直用中望的软件做整个蒸汽机整机的装备设计,同时也做二次开发的功能,用于实现自动生成三维模型和工程图。

    中望3D作为具有自主知识产权的国产专业三维CAD设计软件,其装配、造型、工程图、曲面等功能,为全四维公司的设计师高效开展设计工作提供了支持和极大便捷。汽轮机属于大型设备,基本都是基于客户的实地情况进行定制化设计和生产,对精准度和安全性要求非常高。现在,全四维公司的这些相关数据都可以在中望3D这个平台上完成。

    目前,全四维已经能实现良好的三维设计过程。中望软件提供个性化的定制开发服务适用于整个汽轮机行业,这也是中望作为本土厂商的一种优势。

    另外,泰德激光也是中望3D应用的典型客户之一,中望软件用一年的时间为泰德激光二次开发插件,做成一套激光设备,双方达成了良好的合作。中望3D在国外的汽车配件、轮船涡轮企业也有大量客户,技术层面的合作长达十多年。

    记者:在CAD选型过程中,应该重点考量哪些因素?

    刘玉峰:最基本的一条是符合企业的实际情况。

    记者:面对现在众多的新技术:物联网、增材制造、云技术等等,很多CAD软件也部署了云CAD,您怎么看这种趋势?

    刘玉峰:我个人不是特别看好目前的这种云CAD的模式,我自己也试用,速度很慢。中望3D也做过一些云的尝试,对于强度高,新生成量大,对效率要求比较高的企业,实现纯云化的路可能比想象要长得多。它与办公、财务、OA、CM等小型的、低数据量的软件(一个项目的数据量不多)不同。装配制造企业的一个产品设计文件动辄是几十、几百兆,甚至是上G的产品数据,而且对效率要求又极高,就没办法通过智能手段和技术手段来缩短中间的工作量,所以用云CAD只有在协同方面能实现重点加强,其他点都不够。实际上,现在除了一些测试性的企业,几乎没有其它企业部署云CAD,有一个原因是很多企业的设计部都不允许部署外网,没有外网也就无法部署云CAD。但云CAD也是未来的方向之一,尽管在有限的几年可能还看不到云CAD的膨胀式发展。

    记者:您认为CAD未来的发展趋势是什么?

    刘玉峰:这个主要是不同企业所推崇的理念,比如PTC公司认为未来物联网最大,CAD的模型会成为物联网虚实结合的一个载体,因此它收购了很多企业和虚拟现实的软件,以设备加传感器创造出了一些物联网应用的环境。

    欧特克是偏向CAD和CAE的结合,通过CAE软件的分析,通过拓扑优化,根据草图自动生成一些设计方案,然后再结合3D打印或CAM技术完成产品制造。其它企业有的在做云计算或是纯云化。

    我们参加过一些国外CAD高峰论坛,和国内完全不同,属于纯技术化研讨,内容聚焦在建模和CAD未来发展趋势,研究如何改变现在的建模模式,其中很重要一项技术讨论就是完全通过三角形来表达任意的模型。这有很多优势,它实际上是一种新的顶层算法,会使模型轻量化。原来一些大型模型和装配体就会轻量化很多,极大地提升效率。在这种理论基础下,做机械和建筑会变得一样的。如何做一个零件和做一个装备变成一样的。这是一种流派,现在CAD不同的流派讲着不同的故事。

    中望3D更倾向于研究底层CAD的建模技术。从纯CAD角度来讲,每一代技术的演变带来的效率的提升是演进的,下一代提升效率的底层建模技术到底在哪里?中望3D更愿意去做这个。

    中望软件会专注把眼前的CAD做得更好,适当压缩拓展性的需求,在下一次革命的时候超车。因为不同的角度对CAD的未来发展趋势解读是不同的,国内更多提的是被商业化公司引导的趋势。

    当前中望3D会不断学习一些国外先进的技术性理念,并扎实于功能研发上面,做出一个可以为几十万的工程师所用的实用性功能,为且创造更多的价值,这是最紧迫的。前瞻性设计是跨带设计的研发,不是去迎合短期的新概念,企业的未来和竞争力不在这里。

    后记

    在采访中,记者感受到中望软件公司在CAD领域的专注执着与开拓精神,从二维CAD起家,在满布豪强的三维CAD红海市场中,强势收购美国三维CAD 软件VX打造国产自主品牌中望3D,其在经济实用的基础上,不但软件功能可以满足用户普遍需求外,还能够基于底层的深度客制化定制来满足客户的需求,这是很多国外三维CAD厂商所不具备的服务,在教育市场上,中望3D甚至为幼教打开了创想的大门,让孩子们也能自由的搭建自己的创意模型,再结合3D打印技术让梦想变为现实。中望3D一步一个坚实脚印,沉淀了大量核心技术,走出了属于自己的自主品牌工业软件的发展之路。

责任编辑:张瑾
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