2022年10月底，华天软件在济南发布了最新版本的三维设计软件CrownCAD 2023。最近几年制造企业数字化转型声势浩大，热点并不少见，从工业互联网、数字孪生到工业元宇宙，可以讨论的话题层出不穷。以往，对这样一款在市场中并不占主导地位的工具类国产软件来说，一场普通的新版本发布并不会引起太多关注，但在变化和不确定性的主基调下，在国产工业软件再度成为焦点的时代背景下，CrownCAD 2023的这次发布显得不那么普通。
去年，华天软件推出的CrownCAD实现了从底层技术到上层应用的完全自主可控。今年的发布会上，华天软件CTO、华云三维总经理、CrownCAD产品创始人梅敬成博士通过“中国人完全自主研发、专为中国用户研制、能够对标和超越国外软件”三个层面诠释了CrownCAD的产品定位。华天软件显然希望能借助自主可控的内核，云原生的全新产品架构和适合中国用户的操作习惯以及更加合理的产品价格，在这场与国外CAD软件竞争中“换道超车”，这其中“自主三维几何内核”和“云原生CAD”格外受到关注。
一、 自主可控的三维几何内核
CAD做为制造业创新发展的基石，底层内核是实体造型的关键，更是数据安全与数字化转型的重要保障和基础支撑。长期以来，国产CAD软件始终无法彻底解决底层核心技术受制于人的问题，在面对国外竞争对手时，往往显得力不从心。
几何内核的作用在于对几何对象高效的表达和准确快速的处理，通过约束建模，参数化建模等各种底层机制，以接口的形式为上层CAD应用的开发提供支持。早期的CAD软件基本都是独立开发自己的内核，但在市场不断的整合以及性能、稳定性、可靠性、兼容性需求的作用下，逐步形成了Parasolid 和ACIS两强割据的市场格局。
虽然Parasolid 和ACIS一直保持着持续更新，但这些更新其实更多是为满足客户需求而进行的功能上的进化，但其底层架构和核心技术几十年来始终少有变化，同时几乎可以肯定除非在数字为代表的础理论研究上产生重大的突破，三维几何内核可预见的发展空间将是相对有限的。
从这一点来讲，这两个目前占绝对优势地位的产品，似乎更像是亲自给华天做示范动作的引路人。CrownCAD产品创始人梅敬成博士早年留学法国，曾长期在法国达索等顶级软件公司从事研发工作，亲身经历了三维CAD软件从线框设计、曲面设计到时参数化实体建模的发展过程，也见证了三维CAD软件从运行在大型计算机，到Unix工作站，再到PC的不断演进，特别是亲自参与了目前世界上唯一的开源三维几何建模引擎OpenCasCade的研发，在曲面造型、实体造型、参数化设计等方面有着实实在在的技术积累和造诣。对于华天软件的三维几何内核来说，长期的技术储备和新一代信息技术使国产内核形成一定程度后发优势的可能。
二、“云原生”CAD
云是数字经济时代重要的基础设施，工业软件作为工业互联网的基础，也站在了向“云”转型的风口之上。制造业设计模式正在经历由传统单机向多人协同设计转变，CAD也需要顺应技术变革为多人异地协同研发提供支撑，CAD云化就成了必然趋势。
基于云架构的CrownCAD避免了传统基于客户端的CAD的劣势，基于数据库存储可以创建超大规模模型，而且在“服务器渲染”、视频流展示等技术更是云原生CAD软件的先天优势，传统本地软件操作处理建大规模模型的难题将不复存在。采用服务器渲染、并行计算等策略，可以大幅提升大场景模型处理性能，而利用云架构可以比较容易地实现单一数据源、多人多端协同设计、多学科信息共享，此外云原生架构也更加开放，便于与传统大型PLM系统高效、快速集成。
除了云原生架构外，而对于一款CAD软件，功能的完善与便捷是最基本的要求。本次发布会也着重介绍了CrownCAD 2023的新功能，主要包括：
l 产品导航：提供一个快速清晰的装配体整体规划模块，方便快速建立项目，以及对项目后期的核对检查，导出信息；新建装配体结构树还可以与现有装配体结构进行交互与组装。
l 自顶向下设计（TOP DOWN）：以设计结果为导向，从整体的概念设计出发，逐级细化，最后落实到产品的每个零件设计。
l 圆角的智能化：是众多零件功能改进的一个代表，还包括面向国标、提高设计效率等改进，以提高用户体验及运行效率。
l 钣金设计：提供常用钣金设计功能，快速展开与折叠，便于与制造部门协作。
l 管路设计：快速实现管路的创建、编辑，且可定义等级规则，智能识别，帮助用户快速完成管路设计。
l GB工程图创建：CrownCAD从三维模型出发，提供符合国家标准的GB工程图，无需二次开发。新增工程图剖视图、局部视图、单点视图等，新增了工程图的标注模块，包括智能尺寸、注释、中心线、基准、公差、表面粗糙度、材料明细表等，同时支持工程图批量打印。
l 主流三维CAD工程图导入：与主流的三维CAD软件兼容性非常好，可导入其它软件工程图，实现数据重用，缩短设计周期。
l 大型装配体处理：通过充分利用云架构优势，以及“服务器渲染、视频流展示”等创新技术，可对超大规模装配进行创建和编辑，模型的显示、规模、效率达到甚至超过了客户端的显示水平，甚至可以在一个手机上操作整架飞机。
l 数据管理与协同设计：这是CrownCAD云原生带来的两大优势，包括具备数据安全、操作历史完备、版本控制等的云端数据管理；基于单一数据源的协同设计，以支持团队协同、安全协同、高效协同、多终端协同。
l 生态建设：主要包含API、行业标准件库、CAE、PLM四个方面。提供基于web API的集成、基于CrownCAD平台的二次开发、基于javascript开发包三种模式；通过与国内知名厂商合作，提供丰富的行业标准件库和便捷的结构仿真分析；实现与华天软件PLM平台 InforCenter无缝集成。
写在最后
作为国产CAD软件的中坚力量，华天软件与国产CAD软件的发展几乎同步。20世纪90年代，在 “甩图板”工程的推动下，国产CAD研发与应用迎来了快速发展的黄金期。从那时起的30余年，国产CAD软件经历了太多的起伏和波折，从最初的满天繁星到现如今的硕果仅存，面对强大的国外竞争对手，如何生存下来始终是头等大事。
很少有企业能超越时代，每个时代都有自己的商业逻辑以及与之匹配的游戏规则。不能否认，国产CAD软件30年的坎坷根源在于底层核心技术的欠缺，无论是基于国外软件的二次开发还是基于商业或开源内核的自主研发，始终都无法从根本上摆脱受制于人的窘境。而另一方面，整个大环境对于国产软件的苛责，再加上从资金的充裕程度、到产品生态的完整性，灵活的市场运作手段等等诸多方面的欠缺，造成了国产软件长期处于夹缝中生存的状态。
时代永远不会停下脚步，但他每前进一步都会给有准备的人留下机会。对于国产CAD软件来说，新的黄金年代已经到来。最近几年，我们看到资本市场对工业软件格外关注，看到不少沉寂多年的企业再次出现在人们面前，也看到大量初创企业的精彩亮相，似乎一场解决国产工业软件卡脖子问题的饱和式救援正在高歌猛进。
市场火热，对于热潮中的国产工业软件企业来说，也许更需要清醒的头脑。特别是对于像CAD软件这样体量并不大的领域，纵使大环境给了国产软件又一次历史机遇，能否在被豪强深耕几十年的市场中闯出一条生路，真正在市场的浪潮中不被抛弃，依然是核心问题。
风云际会，弄潮儿也终将上岸。虽然机会出现时，从不会缺少机会主义者，但实干家和开拓者应该受到更多关注。换道超车的时间窗口也许并不会很长，但发布会上梅博士的一句话 “一年当两年用，当三年用”，还是让我们对国产软件时代的到来，多了一些期待。
转自《智能制造》杂志 吴泳江
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