3D CAD国产化率不足5%！抢占工业4.0商机，新迪、中望有亮眼解决方案？

电子发烧友原创 章鹰
 
2024年，在政策和资本的驱动下，中国工业软件迎来了发展的黄金时期。国家《“十四五”软件和信息技术服务业发展规划》已明确指出，重点突破研发设计类工业软件。4月中旬，IDC中国区研究经理杜雁泽在ICT大会上表示，受益于中国工业数字化市场兴起，中国核心工业软件（包含CAD、CAE、EDA、PLM、MES软件，不含咨询和实施服务）市场规模将从2023年的273.6亿元人民币增长到2027年的579.6亿元人民币，年复合增长率达到20%。

工业软件从早期简单的电子图板替代工程制图，到三维的CAD/CAM，再到后来的工程分析 CAE等，逐步拓展到了现在所谓的数字化工厂——工厂系统级的建模，一直到现在基于模型的数字化企业Model-Based Enterprise等等，一直在不断地升级。
 
CAD（计算机辅助设计）是一种广泛应用于工程、建筑和制造等领域的技术。在现代工程设计领域，三维计算机辅助设计（3D CAD）已经成为制造企业不可或缺的工具，对于航空航天、汽车、轨道交通、船舶等产品结构复杂的行业，已开始广泛使用支持三维几何建模的3D CAD产品。
 
目前，中国CAD市场格局如何？3D CAD比较2D CAD有哪些明显优势？主要国产厂商中望软件、新迪数字等厂商推出了哪些旗舰级的方案？本文进行详细分析。
 
中国CAD市场格局：三大国际厂商占据主要市场，中国厂商跻身前四
 
在研发设计类工业软件中，CAD作为中国软件厂商较早布局的领域，尽管国内仍有95%的市场被国外厂商占据，主要包括法国达索（32%）、美国 PTC（18%）、西门子（18%）、美国 Autodesk（20%）、美国 Bentley（6%）。
 
2024年3月，IDC发布了《中国设计研发类工业软件之CAD市场厂商份额，2022：稳中求进》报告显示，中望软件的市场占有率位列2022年中国设计研发类工业软件CAD市场国产厂商第一，仅排在达索系统、西门子和欧特克三大国外厂商之后，居全球品牌第四位。

IDC报告数据显示，2022年中国设计研发类工业软件中，计算机辅助设计（CAD）市场规模同比增长15.4%，达到48.6亿元人民币，达索系统、西门子和欧特克虽仍分别排名前三，但市场占比均有所下降，中望软件为领跑的本土厂商共计拥有近20%的市场份额，实现“稳中有进”，目前中国厂商在2D CAD出货量比较大。IDC中国区研究经理杜雁泽对媒体表示，2024年，中国CAD市场有望实现20%的复合增长率。
 
三维CAD市场崛起，两大厂商推出解决方案
 
传统工程师习惯使用二维CAD，它可以帮助设计师创建平面图，剖视图和立面图。但是二维CAD也有三方面的局限：1、无法展示真实的物体形态和尺寸，由于二维CAD只能提供平台上的信息，无法直观地呈现物体的立体形态；2、设计过程繁琐，在二维CAD中，需要手动绘制每个视角的图纸，且修改时需要重复操作，容易出错；3、二维CAD难以发现隐藏的设计错误和冲突，需要花费更多的时间来修正。
 
三维CAD具备三大优势：首先，三维CAD可以帮助设计师创建真实的三维模型，以更直观的方式展示产品的外观和结构。以SolidWorks则能够克服二维CAD的局限性。由于提供了丰富的工具和功能，可快速生成多个视角的图纸，并能够自动更新。其次，三维CAD软件具备碰撞检测、装配分析等功能，可以在设计过程中发现潜在的错误和冲突，避免后期修复带来的额外成本和延迟。还有，应用广泛。三维CAD在广泛应用于各个行业，包括机械制造、汽车、航空航天、建筑等。
 
新迪数字收购西门子Solidedge，推出天工CAD和新迪天工云CAD
 
“三维CAD具备通用性，离散制造业都可以使用。包括机床、电机、减速机、汽车发动机、飞机发动机都可以使用。在产品端，三维CAD存在根技术，包括几何建模引擎，还有各种造型、曲面造型的算法，这些都属于三维CAD的根技术。”新迪数字联合创始人彭博表示。
 
2023年，新迪公司收购了西门子Solidedge源代码的中国使用权，开启了一条中国工业软件发展新路径的探索，新迪公司也一炮而红，成为中国CAD产业迅速发展的重要一员。
 
“与Solid Edge OEM 不同，新迪数字收购的是Solid Edge软件的全部源代码和知识产权及整套软件测试系统，新迪数字有权基于源代码进行开发、修改、编译、发行等各种工作，保证了新迪数字对于Solid Edge源代码100%可控；同时，这次交易对Solid Edge底层Parasolid、DCM等内核引擎的安排，解决了断供风险。引进技术只是起点，新迪在消化吸收和自主创新能力的增长是关键。CAD核心建模引擎、CAD核心功能模块扩充，这些都是新迪数字创新推进的。” 新迪数字董事长、创始人叶修梓博士分享说。
 
叶修梓博士对电子发烧友记者表示，在完成源代码收购后，新迪数字利用自身的技术积累，对引进的源代码进行消化吸收、重构，发挥专业优势进行“自主创新”，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云化。据悉，2023年4月21日新迪推出了全新的国产中高端三维CAD产品——新迪天工CAD和新迪天工云CAD。

据悉，新迪天工CAD融合了Solid Edge软件技术和新迪数字在CAD软件技术领域的二十年研发积累，拥有成熟稳定的大型软件系统架构，支持各种格式数据的读入和编辑，可以与企业的原有的数字化系统无缝集成，降低替换成本；提供丰富的API接口和二次开发能力，是一款国产自主可控的三维CAD。今年，新迪推出的天工CAD 2024版扩充了更多功能。包括： AI装配提升操作效率，更加贴合中国工程师习惯的GB工程图，满足复杂设计需求的曲线曲面工具，智能PMI标准和检查，连接上云的数据分享与协同等十大亮点。
 
此外，新迪天工云CAD是一款新一代基于云架构的3D设计协同平台软件，它完全继承了新迪天工CAD的设计建模功能。天工云CAD 2024采用“平台+APPs”模式，既拥有新迪天工CAD 2024的强大三维CAD设计建模能力，又进一步增强了设计协作和项目数据管理功能，旨在打造设计工程师团队的“Office365”。
 
新迪天工云CAD 2024在设计协作和项目数据管理方面也有突出表现，拥有五大新增特色功能亮点：围绕3D设计的项目推进、让设计辅助信息触手可及、更强大的数据应用、更丰富的集成工作环境、推出天工云CAD 个人版。
 
中望软件推出国产三维CAD/CAE/CAM一体化方案
 
目前，全球公认的主流三维几何内核中，国内中望拥有的Overdrive，像OGM、ACIS、Parasolid等几何引擎则掌握在欧美软件巨头手中。中望3D是基于自主几何建模内核的国产三维CAD/CAE/CAM一体化解决方案，覆盖从概念设计到生产制造的产品开发全流程，广泛应用于机械、汽车电子、电器、模具等行业。
 
据悉，中望3D的三维建模是跟Proe（Creo）、UG（NX）、Solidworks类似的产品3D工业设计模块。中望3D的建模版本有两种——标准版，专业版。标准版提供实体建模、曲面造型、装配设计、工程图、钣金等设计功能，专业版在此基础上增加了“模具设计”模块。
 
2024年，中望软件推出了中望CAD 2025，这款CAD软件支持STEP格式（AP203和AP214版本）的三维文件导入，这帮助设计师们能够更加便捷地处理和分析三维模型数据，提高了设计工作的效率。同时，软件还支持对栅格图像进行矢量数据提取，这为设计师们在处理图像数据时提供了更多的灵活性和精确性。
 
在可变块功能方面，中望CAD 2025支持“移动”、“拉伸”、“缩放”、“旋转”等动作，这使得设计师们可以更加灵活地调整和优化设计元素，提高了设计的灵活性和创造性。还有，这款软件可以导入实际物体的三维形状数据，助力设计师提供更多设计灵感。4月26日，中望软件在官方微信宣布中望CAD2025 Beta版内测体验圆满落幕，共有500多分来自产品内测体验官的使用反馈，其中40多条问题即将在5月10日发布的正式版本中解决。