云CAD发展及标准化工作建议

1 引言

工业软件特别是三维CAD辅助设计软件在 当前我国由制造大国向制造强国转型、挺进高端制造中起着越来越重要的作用，是企业打造数字季生、实现智能制造和产品创新的有力支 撑工具。随着全球化和新一代信息技术的发展, 以云设计、云管理、云试验、云分析、云服务 等为核心的云端生态体系正在加速形成，以云 CAD为代表的云设计使用户通过PC、手机、 平板等终端在浏览器中开展设计相关工作。该模式颠覆了传统CAD的使用习惯，其工作模式发生极大变化，同时也对标准化工作也提出了新的挑战。

2 云CAD国内外发展现状

(1)国外云CAD发展现状

欧美发达国家凭借其在传统CAD先天技术 优势和经验积累迅速完成了云CAD布局、发展及应用。其最具代表性的云CAD厂商及云CAD 产品如下：

1)法国达索：3D EXPERIENCE

达索公司(Dassault Systemes)成立于 1977年，是世界主要军用飞机制造商之一， 1982年便推出旗舰产品CATIA,几乎已成为 3D CAD领域的一面旗帜和业界争相遵从的标 准，一直居于统治地位。经过几十年的发展，达索已经发展出CAD/CAE/CAM/CAPP/PLM的全 生命周期数字化、网络化协同开发与管理平台， 其产品广泛应用于汽车、航空航天等领域，在高端3D CAD市场占据全球领先的地位。

2012年达索推出3D EXPERIENCE后，经 过多年的发展已成为一个全新的协作环境，为业 内第一个开放互联、数据驱动、虚实融合的业务 平台。3D EXPERIENCE提供了一套基于云端的 业界领先解决方案，包括设计与工程、制造与生 产、仿真、管理和生命周期。其云端CATIA 3D 通过提供一系列涵盖所有设计和工程阶段的三维 建模解决方案，为用户提供包括方法论、流程、 工具集、知识库等支撑，实现对复杂机电产品功能分析、性能验证，同时提供数据管理、任务管 理的协同环境。

2）美国参数技术公司：Onshape

美国参数技术公司（PTC）成立于1988 年，CAD/CAE/CAM/PDM领域最具代表性的软 件公司，曾提出的单一数据库、参数化、基于特征、全相关性及工程数据再利用等概念成为 机械产品设计自动化领域的业界标准。PTC一直为顶尖的客户提供服务、收购重要的公司并创造在业内领先的产品，以帮助用户获得持久的产品和服务优势。

2019 年 PTC 收购 SaaS CAD厂商0nshape,以更加坚定的 姿态布局工业软件云化时代，将加强PTC通过 SaaS产品吸引新CAD和PLM客户的能力，并 使PTC能够利用OnShape向SaaS的行业转 型。Onshape是原生云应用，拥有100%的云 基因，其直接利用了 webgl技术，以bin文件 传输geometry信息，将CAD与数据管理工具 结合在一起，号称未来的CAD,如图1所示。 同时提供APP Store,供开发者基于Onshape 平台实现CAE、CAM,来帮助用户解决设计、 仿真、加工一体化的问题。

图 １ Onshape 平台

3）欧特克：Fusion 360

欧特克（Autodesk） AutoCAD软件是欧特 克在软件行业的第一场革命，它将制图带入了 个人计算机时代。自1982年AutoCAD正式推 向市场以来，欧特克已针对全球最广泛的应用 领域，研发出最先进和完善的系列软件产品和 解决方案，帮助各行业用户进行设计、可视化, 并对产品和项目在真实世界中的性能表现进行 仿真分析。

Autodesk于2009年开始SaaS尝试，在2012年推出Fusion 360,即基于云的3D建模、 CAD、CAM、CAE和PCB软件平台，用于产品设计和制造，如图2所示。不过Fusion 360 需要运行客户端程序，还算不上完全的云CAD。

图 ２ Fusion360平台

（2）国内云CAD发展现状

国内CAD厂商和新晋CAD厂商紧跟世界技术潮流，逐步布局和发展自己的云CAD产品，并逐步构建围绕云CAD的生态。其最具代 表性的CAD厂商及云CAD产品如下：

1）山东华云三维科技有限公司：Crown-CAD

山东山大华天软件有限公司（简称“华天软件”）成立于1993年，拥有三维设计、智能管理、可视化三大技术平台和创新设计、卓越制造、数字化服务三大系列产品线，业务范围包括 PLM、PDM、CAPP、CAD, CAM、MES 等。2016年起华天软件开始基于云架构的CAD研发，并于2019年成立子公司华云三维 科技有限公司（简称“华云三维”），研发命云 CAD产品。

华云三维云产品CrownCAD（皇冠CAD）, 是基于自主几何建模引擎（Diamond Geometry Modeler,简称“DGM”）和自主约束求解器 （Diamond Constraint Solver,简称“DCS”） 的云端工业软件，并于2020年4月开始公测。 目前CrownCAD覆盖三大功能，如图3所示。同时CrownCAD支持私有云部署，安全有 效保障，并且适配国产芯片和国产操作系统。

图 ３CrownCAD 平台

2)重庆云图软件科技有限公司：云图三维 CAD

重庆云图软件科技有限公司成立于2020年 1月17日，是一家为制造业/建筑业设计师提供云端三维CAD设计软件和专业服务的科技公 司，致力于打造集查看、建模、装配和渲染于一 体的“云端CAD”协作设计平台。

重庆云图软件科技有限公司已于2020年4 月完成云图三维CAD测试版正式发布，并于 2020年底完成云图三维CAD公测版发布。目前已有PC、iPad、微信小程序三个版本，功能覆盖新建零件、装配、工程图建模及产品信息定义等，同时也支持主流CAD数据的导入/导出、 数据管理等。

3)国内其他CAD厂商及云CAD产品

国内其他CAD软件厂商，如中望软件、北京 数码大方科技股份有限公司、苏州浩辰软件股份有限公司、天河智造(北京)科技股份有限公司， 目前还没有云CAD产品的相关报道，都在局部点上开始布局或“上云”，如云存储、云查看。

3 云CAD标准化工作建议

综合国内外云CAD发展现状，云CAD从起步就伴有数据管理、版本管理等相关功能，大有围绕云CAD为核心构建云PDM (PLM) /云 CAE/云CAPP等一体化研发平台的趋势，使得数字季生、智能制造、智慧制造更容易实现，但同时意味着云CAD技术发展及标准化工作起点 高点、难度更大，会给我国相关内容标准化带来 前所未有的机遇和挑战。

云CAD发展将是一项复杂的系统工程，标准化工作应为其保驾护航，因此建议：

(1)做好顶层标准体系规划，引导、规范云 CAD良性发展

工业软件是”两化融合”的融合剂，没有一 流的工业软件就没有一流的先进制造业。为实现 制造强国，中国必须掌握工业软件核心技术，未 来逐步摆脱国外“卡脖子”技术。云CAD国内 外技术起步时间相近，且与欧美主流CAD厂商 发展差距较小，我国政府及相关部门应以此为契 机，做好顶层标准体系规划设计，引导、规范云 CAD良性发展，同时也给予相应的资金支持, 使得国内云CAD紧跟国际先进水平，甚至实现 “换道超车”。

(2)相关技术标委会紧密配合，支撑云 CAD规范化发展

国内CAD标准化工作主要是由SAC/TC 146全国技术产品文件标准化技术委员会、 SAC/TC 159全国自动化系统与集成标准化技术 委员会等专业技术委员会所承担。云CAD平台 化发展不只对产品建模、信息定义、模型管理等 提出更高的要求，同时对云CAD与云PDM (PLM) /云CAE/云CAPP等数据定义、集成接 口等提出更加苛刻的要求，因此需要SAC/TC 146、SAC/TC 159等专业技术委员会紧密配合, 引导和指导云CAD规范化发展和应用，为实现 智能制造、数字享生、VR/AR等保驾护航。

4 结束语

CAD云化、平台化将是未来工业软件发展 的必然趋势，而云CAD作为产品数据源的设计工具将对云PDM/PLM、云CAE、云CAPP,云 ERP、云MES等产品产生直接甚至决定的影响, 因此云CAD将是未来世界各国CAD厂商角逐 的核心重点。我国应在云CAD发展初期，做好顶层规划，需要政府及相关部门予以引导、相关 技术委员会予以支持，才能促进云CAD及相关 软件产品良性发展，保证技术先进性或实现“换 道超车”。

原文刊载于《机械工业标准化与质量》2021年第8期 作者：机械科学研究总院集团有限公司 雒海鹏 巩萱 雷键

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来源：新工业网