“工業(yè)暗器”CAD的“盛局悲歌”,如何攻占“非常五指山”?

時(shí)間:2019-07-23

來(lái)源:知識(shí)自動(dòng)化 林雪萍

導(dǎo)語(yǔ):中國(guó)CAD的商業(yè)化環(huán)境,一直是一個(gè)巨大的軟肋。至今仍然有很多大名鼎鼎的技術(shù)牛人,但可惜沒(méi)能把這樣的學(xué)術(shù)成就變成商業(yè)軟件。一個(gè)CAD新產(chǎn)品或新版本上市,一般不容易立刻得到廣大用戶的接受,有一個(gè)較長(zhǎng)的磨合期,使得投資回報(bào)的速度很慢。

“備胎危機(jī)”就像一道閃電,劃破了黑暗的長(zhǎng)空,那些隱藏的卡脖子技術(shù)在短暫的光亮之中露出了猙獰的牙齒。備胎危機(jī)意識(shí),空前地普及了人們對(duì)于“工業(yè)暗器”的認(rèn)識(shí):它不動(dòng)聲色地潛伏在工業(yè)領(lǐng)域,體量很小,但卻為工業(yè)創(chuàng)造了巨額財(cái)富。你離不開(kāi)它,你看不到它。它是最不起眼、最中性的強(qiáng)大工具,然而,在極端的時(shí)候它或許會(huì)成為致命的政治武器。

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD工具軟件,跟它的許多兄弟如仿真軟件CAE、電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件EDA等,都是這樣一種“工業(yè)暗器”。

飛檐走壁的義士

很難想到,在中國(guó)已經(jīng)發(fā)展了近半個(gè)世紀(jì)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件CAD會(huì)同其他短板技術(shù)一樣,以這樣“企業(yè)與國(guó)家的抗辯式”的宣言,重新進(jìn)入眼簾。四十多年以來(lái),自主CAD產(chǎn)業(yè)從緊隨國(guó)際,到熱火朝天,到就地跌落幾乎失去辨識(shí)度,淪為產(chǎn)業(yè)縫隙中并無(wú)太多人關(guān)注的產(chǎn)業(yè)。

然而對(duì)于一個(gè)獨(dú)立自主的經(jīng)濟(jì)體,CAD產(chǎn)業(yè)具有重大的戰(zhàn)略意義,關(guān)系到整個(gè)國(guó)家的設(shè)計(jì)能力,作用于技術(shù)創(chuàng)新的源頭。1989年美國(guó)工程科學(xué)院評(píng)出近25年來(lái)全球7項(xiàng)最杰出的工程技術(shù)成就,其中第4項(xiàng)是CAD/CAM。1991年3月,美國(guó)政府發(fā)表跨世紀(jì)的國(guó)家關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略,列舉了6大技術(shù)領(lǐng)域中的22項(xiàng)關(guān)鍵項(xiàng)目,而CAD/CAM技術(shù)與其中的兩大領(lǐng)域11項(xiàng)緊密相關(guān)。

然而在中國(guó)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,在高端3D的CAD領(lǐng)域,國(guó)產(chǎn)軟件幾乎全軍覆沒(méi),在中低端還有一些幸存的奮斗者;同樣,在芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件EDA也幾乎全部是美國(guó)三家公司(一家被西門(mén)子并購(gòu))的天下。

在這個(gè)行業(yè)里行走的企業(yè)家,基本上都是飛檐走壁的俠客。堂堂大路,已經(jīng)無(wú)路可走。2018年工業(yè)軟件提供商法國(guó)達(dá)索收入在58億美元,歐特克達(dá)到了創(chuàng)紀(jì)錄的26億美元。而中國(guó)的CAD軟件廠商,基本都是在2000萬(wàn)到2個(gè)億之間徘徊。他們更像是江湖義士,行走在利基市場(chǎng)的懸崖峭壁上。

昔日勇猛精進(jìn)

遙想當(dāng)年,我國(guó)的科學(xué)家和工程師們也曾跟緊了發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)展腳步。

1963年,以麻省理工學(xué)院的Sutherland博士的“人機(jī)對(duì)話系統(tǒng)”,開(kāi)創(chuàng)了圖形界面的全新篇章,它可以在10-15分鐘完成通常要花幾周時(shí)間的工作,震動(dòng)了整個(gè)工程界。影響深遠(yuǎn)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD因此而誕生。隨后的發(fā)展,許多技術(shù)都是從大學(xué)里面走出來(lái)。這是大學(xué)對(duì)工程界的最好禮物。

幾乎是同步,我國(guó)的科學(xué)家和工程界迅速做出反應(yīng),從六十年代中期開(kāi)始研究CAD/CAM技術(shù)在航空、造船工程中的應(yīng)用。而七十年代中期以后,諸多院校和科研院所在CAD/CAM研究方面做了大量的工作,推動(dòng)了CAX技術(shù)的迅速發(fā)展。

1975年,西安交通大學(xué)研制了751型光筆圖形顯示器,三年內(nèi)后751終于配齊了基本軟件。在751系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,西北工業(yè)大學(xué)、上海交通大學(xué)等都開(kāi)展了我國(guó)最早的嘗試,包括在飛機(jī)框肋裝配夾具設(shè)計(jì)、曲面外形設(shè)計(jì)和加工、組合機(jī)床設(shè)計(jì)等應(yīng)用。

那真是一個(gè)花開(kāi)滿園的美好年代。1980年,全國(guó)高等學(xué)校CAD研究會(huì)在北京工業(yè)學(xué)院成立,此時(shí)上交大、華科大(當(dāng)時(shí)稱為華中工學(xué)院)、大連理工大學(xué)(大連工學(xué)院)等諸多單位在CAD研究方面做了大量工作。

而到了1984年,北航(彼時(shí)的北京航空學(xué)院)的唐榮錫教授帶隊(duì)研制出了中國(guó)第一個(gè)多面體實(shí)體造型原型系統(tǒng)PANDA。最令人佩服的是,唐老隨即向國(guó)內(nèi)研究所和學(xué)校公開(kāi)技術(shù),低價(jià)或無(wú)償提供源程序。PANDA系統(tǒng),就這樣流向業(yè)界,成為當(dāng)時(shí)CAD的啟蒙系統(tǒng)。唐教授的團(tuán)隊(duì),緊跟國(guó)際形勢(shì),隨后又開(kāi)發(fā)出基于線框和NURBS曲面的幾何造型、數(shù)控加工原型系統(tǒng)PANDA4。

美法兩國(guó)CAD的大發(fā)展,與航空制造的淵源很深。中國(guó)的航空制造在推動(dòng)CAD的發(fā)展中,同樣是起到了引領(lǐng)的作用。1986年,航空工業(yè)部的7760計(jì)算機(jī)輔助飛機(jī)設(shè)計(jì)、制造及管理系統(tǒng),也就是7760CAD/CAMM系統(tǒng),被譽(yù)為當(dāng)年十大科技成果之首。這個(gè)項(xiàng)目也是百人會(huì)戰(zhàn),來(lái)自27個(gè)不同院所工廠的百余名教授、專家,聯(lián)合攻關(guān)而成。該軟件系統(tǒng)經(jīng)歷了空客320貨艙門(mén)設(shè)計(jì)實(shí)戰(zhàn),并在“飛豹”飛機(jī)研制過(guò)程中都得到了應(yīng)用。到了八十年代中期,有研究者做了統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)各院校和研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出2000多套CAD系統(tǒng)。

那一個(gè)十年,行業(yè)涌現(xiàn)出無(wú)窮的活力。船舶六院十一所的HCS系統(tǒng)正式通過(guò)鑒定,這是我國(guó)第一個(gè)造船集成生產(chǎn)系統(tǒng);南京航空學(xué)院的周儒榮等人適用于復(fù)雜外形產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造的B-SURF(3D-CAD)系統(tǒng),已經(jīng)跨入了三維的門(mén)檻??梢越煞N型號(hào)無(wú)人機(jī)的全機(jī)數(shù)模,在IBM4341(當(dāng)時(shí)需要幾十萬(wàn)人民幣)的圖形終端上呈現(xiàn)了全機(jī)及各部件的各種透視圖、切面圖等。

而在1992年,超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(IC-CAD)熊貓系統(tǒng)在京通過(guò)國(guó)家鑒定。歷時(shí)四年,在北京集成電路設(shè)計(jì)中心等16個(gè)單位的200多個(gè)開(kāi)發(fā)者,共同啃下難關(guān)。該系統(tǒng)擁有28個(gè)工具,覆蓋了全定制集成電路正向設(shè)計(jì)的全部功能,采用國(guó)產(chǎn)華勝工作站為硬件,采用UNIX系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言編程,代碼條數(shù)達(dá)到182萬(wàn)。而在當(dāng)下,這一類EDA軟件是芯片領(lǐng)域非常大的軟肋。去年對(duì)中興悍然發(fā)起斷供的Cadence,正是屬于此類暗器。

彼時(shí)CAD的發(fā)展,呈現(xiàn)出“工程師主義”的鋒芒。那個(gè)時(shí)候,單純的管理者還沒(méi)有發(fā)言區(qū)。整個(gè)行業(yè)的發(fā)展都是由帶有工程師氣質(zhì)的科學(xué)家直接推動(dòng),這是一段科學(xué)家和工程界完美結(jié)合的歷史,它的攻關(guān)方式:聯(lián)合、協(xié)同、系統(tǒng),在當(dāng)下令人印象尤其深刻。正是這些初出茅廬的技術(shù)探索,為之后舉國(guó)推進(jìn)的“CAD應(yīng)用基礎(chǔ)”提供了薪火。

政府出手

這期間,政府的作為可謂充分積極,看上去大大促進(jìn)了行業(yè)的發(fā)展。

1983年國(guó)家科委等8部委在南通召開(kāi)首屆CAD應(yīng)用工作會(huì),在會(huì)上出現(xiàn)了培育發(fā)展自主版權(quán)CAD產(chǎn)業(yè)的呼聲;而在863計(jì)劃中提到進(jìn)一步深入研究CAD的可實(shí)施計(jì)劃。這期間機(jī)械工業(yè)部投入8200萬(wàn),組織開(kāi)發(fā)4套CAD通用支撐軟件和24種重點(diǎn)產(chǎn)品的CAD應(yīng)用系統(tǒng)。

這個(gè)時(shí)候,對(duì)中國(guó)工業(yè)具有高度軟件啟蒙意義的“甩圖板”時(shí)代來(lái)臨了。八五期間(1991-1995年),國(guó)家科委等8個(gè)部委聯(lián)合向國(guó)務(wù)院上報(bào)了《大力協(xié)同開(kāi)展CAD應(yīng)用工程》的報(bào)告。經(jīng)國(guó)務(wù)院辦公廳批復(fù),全國(guó)啟動(dòng)了“CAD應(yīng)用工程”。時(shí)任的國(guó)家科委主任提出了“甩掉繪圖板”的號(hào)召,在全國(guó)范圍內(nèi)掀起普及推廣CAD技術(shù)及應(yīng)用的浪潮。八五累計(jì)投入CAD技術(shù)的資金近8億元,國(guó)產(chǎn)CAD軟件產(chǎn)值近一億元。產(chǎn)生間接經(jīng)濟(jì)效益超過(guò)100億元,培訓(xùn)CAD人才達(dá)25萬(wàn)人。

應(yīng)該說(shuō),雖然是小小的產(chǎn)值,但產(chǎn)生的杠桿效應(yīng)卻放大了100倍,充分顯示了這個(gè)行業(yè)的威力。

“CAD應(yīng)用工程”被列為“九五計(jì)劃”的重中之重項(xiàng)目。機(jī)械工業(yè)是CAD應(yīng)用工程首個(gè)試點(diǎn)示范行業(yè)。機(jī)械工業(yè)部1995年秋先是啟動(dòng)了為期一年的“1215工程”,選擇有一定技術(shù)基礎(chǔ)的北人集團(tuán)、北京起重機(jī)器廠、安徽叉車廠等112家企業(yè)作為首批“甩圖板”試點(diǎn),要求在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)在主導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計(jì)上甩掉繪圖板。該工程于1995年9月啟動(dòng),累計(jì)投放資金2000萬(wàn),引進(jìn)各種CAD軟件359套。

隨后是“1550工程”。1997年被機(jī)械工業(yè)部定義為“CAD應(yīng)用發(fā)展年”,以實(shí)施“1550工程”為核心任務(wù)。1550工程的主要任務(wù)有三項(xiàng):一是建立1個(gè)機(jī)械工業(yè)CAD咨詢服務(wù)網(wǎng)絡(luò)體系;二是完成5個(gè)應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化;三是培育50家CAD應(yīng)用示范企業(yè),扶持500家CAD應(yīng)用成功企業(yè),帶動(dòng)5000家企業(yè)的CAD應(yīng)用。

這種以數(shù)字當(dāng)頭的規(guī)劃,真的太有喜感了,充滿了按部就班的自信。類似提法,至今在智能制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的規(guī)劃中,依然屢見(jiàn)不鮮。

與此同時(shí),CAD應(yīng)用工程也在交通系統(tǒng)和勘察建設(shè)系統(tǒng)展開(kāi),建設(shè)部印發(fā)了《全國(guó)工程勘察設(shè)計(jì)行業(yè)“九五”期間CAD技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》,許多地方都是副省長(zhǎng)主抓。

這個(gè)時(shí)期,政府一直十分重視CAD產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。1998年部委撤并重組,即使機(jī)械工業(yè)部被撤銷,新成立的的電子信息產(chǎn)業(yè)部,依然將CAD軟件列為八大重點(diǎn)支持的軟件產(chǎn)業(yè)之首。

這種場(chǎng)景,與當(dāng)下的智能制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能的推進(jìn),何其相似。

百花齊放

在那樣政府如此積極的時(shí)代,哪能缺乏躍躍欲試的自主雄心?

“國(guó)產(chǎn)CAD系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率在2000年達(dá)到40%左右的目標(biāo)”很快就被提出來(lái),“保護(hù)民族的智力密集產(chǎn)業(yè)”成為一個(gè)響亮的口號(hào)。

1996年,國(guó)產(chǎn)CAD軟件產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟在上海CAD展示會(huì)上以整體形象第一次出現(xiàn)在國(guó)人眼前,提出“國(guó)產(chǎn)軟件我們的旗幟,民族產(chǎn)業(yè)我們的目標(biāo)”。創(chuàng)始會(huì)員有中科院凱斯、清華高華、大凱、武漢開(kāi)目、深圳喬納森等五家公司,后來(lái)擴(kuò)展到十幾家,包括杰必克、正直、東大阿爾派、同創(chuàng)、大天、華軟、華恒等。而在第二年,該聯(lián)盟就與國(guó)家科委“全國(guó)CAD應(yīng)用工程協(xié)調(diào)指導(dǎo)小組辦公室”聯(lián)合推出了“97國(guó)產(chǎn)CAD金秋行動(dòng)”。辦公室提供部分資金作為補(bǔ)貼,聯(lián)盟成員公司提供產(chǎn)品,實(shí)施范圍包括全國(guó)CAD應(yīng)用工程首批示范的300家企業(yè)以及地區(qū)示范企業(yè)。對(duì)供應(yīng)商提供5%的價(jià)格補(bǔ)貼,對(duì)用戶企業(yè)則提供有關(guān)CAD應(yīng)用的科技開(kāi)發(fā)貸款申請(qǐng)優(yōu)先級(jí),并酌情考慮貼息。

然而CAD產(chǎn)業(yè)之花,遍地開(kāi)放,卻毫無(wú)集中度可言。不完全統(tǒng)計(jì),上個(gè)世紀(jì)最后一個(gè)十年,全國(guó)從事CAD研究與開(kāi)發(fā)的機(jī)構(gòu)已達(dá)到300余家。大概可以分為兩個(gè)陣營(yíng)。一類是自主平臺(tái)的二維CAD系統(tǒng),一類是基于當(dāng)時(shí)最流行的二維軟件AutoCAD之上的二次開(kāi)發(fā)。但細(xì)看過(guò)去,一個(gè)最大的特點(diǎn)是,整個(gè)CAD的產(chǎn)業(yè)發(fā)源地,基本都是大學(xué)出身——這為后續(xù)CAD產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,投下了一條意味深長(zhǎng)的陰影。

從1986年七五開(kāi)始,八五、九五規(guī)劃一路走來(lái),我國(guó)的CAD產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平步步高升。根據(jù)1997年科委的報(bào)告描述,“八五”期間,高華公司的GH-CAD軟件的總裝機(jī)量,在1年內(nèi)就達(dá)到了5000多套;中科院凱斯軟件CASS的PICAD支撐軟件平臺(tái)經(jīng)評(píng)測(cè)二位功能可與國(guó)外先進(jìn)的二維CAD軟件相抗衡,并與二次開(kāi)發(fā)單位聯(lián)手,軟件裝機(jī)量已有8000多套,帶動(dòng)了一批民族CAD軟件。

而根據(jù)原全國(guó)CAD辦公室的統(tǒng)計(jì),“九五”期間“CAD應(yīng)用工程技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用示范”項(xiàng)目中,有600家企業(yè)參與示范。累計(jì)投入24.3億元,自主版權(quán)的CAD軟件年銷售額6.5億元,年產(chǎn)值超3000萬(wàn)元的CAD軟件企業(yè)有7家,合計(jì)年產(chǎn)值近4億元。

當(dāng)時(shí)伴隨著中國(guó)制造的是另外一場(chǎng)轟轟烈烈的CIMS(計(jì)算機(jī)集成制造)工程。在CIMS洋溢著愉快而興奮的主旋律下,整個(gè)CAD產(chǎn)業(yè)也很樂(lè)觀。在CIMS的一份報(bào)告中提到,STEP標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)起者美國(guó)波音公司的三位專家之一李湘渝博士在觀看了CIMS組推動(dòng)的STEP標(biāo)準(zhǔn)研究與開(kāi)發(fā)工作后認(rèn)為,“在研究水平上中國(guó)僅次于美國(guó),高于歐洲。金銀花系統(tǒng)軟件(注:北航開(kāi)發(fā)的)符合STEP標(biāo)準(zhǔn),是最高水平的”。

一時(shí)間,中國(guó)自主CAD產(chǎn)業(yè)感覺(jué)也是值得輕歌曼舞,可以小斟一杯了。

盛局悲歌

盛宴慶唱好局在,窗外忽聞悲歌起。中國(guó)CAD在頭二十多年,可以說(shuō)是開(kāi)了一個(gè)好頭,但不曾想在隨之而來(lái)的三維CAD市場(chǎng)卻栽了一個(gè)大跟頭,一下子從陽(yáng)光大道走到了懸崖峭壁。

1999年4月~2001年4月,“全國(guó)CAD應(yīng)用工程技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用示范”地方專題完成驗(yàn)收。2001年6月26日,科技部召開(kāi)“全國(guó)CAD應(yīng)用工程技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用示范”驗(yàn)收會(huì)。至此,轟轟烈烈的“CAD應(yīng)用工程”完成了歷史使命。

隨后的形勢(shì)急轉(zhuǎn)直下,至今回顧起來(lái)這段歷史,雖然只有短短二十年,而且是貼身的歷史,當(dāng)事人猶在眼前,但時(shí)事恍惚,難免會(huì)感覺(jué)歷史的吊詭。

在2002年,國(guó)家提出了發(fā)展新型工業(yè)化,以信息化帶動(dòng)工業(yè)化,各行各業(yè)迎來(lái)了制造業(yè)信息化工程的開(kāi)篇之年。十五的制造業(yè)信息化,以“七大研發(fā)領(lǐng)域,特別是與制造業(yè)相關(guān)的863研發(fā)項(xiàng)目-三維CAD、MES、ERP、企業(yè)集成系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)制造、數(shù)控裝備、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)”開(kāi)局,開(kāi)始了似乎可以高歌猛進(jìn)的征程。在這七大關(guān)鍵領(lǐng)域中,三維CAD代表了數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展方向,話筒傳遞到了三維CAD這里。

然而,話筒卻開(kāi)始發(fā)不了聲了。

到了三維CAD時(shí)代這里,兩件事情發(fā)生了根本性的變化。一個(gè)是技術(shù),一個(gè)是市場(chǎng)。三維CAD的技術(shù)門(mén)檻還是相當(dāng)高,建模技術(shù)、幾何造型技術(shù)、渲染技術(shù)等多種深度基礎(chǔ)技術(shù),還需加持強(qiáng)大的系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力和產(chǎn)品化能力,才能走向市場(chǎng)。這需要基礎(chǔ)科學(xué)的高端人才、密集的勞動(dòng)、長(zhǎng)期投入。另外一個(gè)微妙的切口,是在于三維CAD市場(chǎng)門(mén)檻的準(zhǔn)入。對(duì)于剛剛?cè)胧赖闹袊?guó),外商的新產(chǎn)品如潮水般涌入。中國(guó)選擇性地進(jìn)行了放開(kāi)、防御,但有一些死角并沒(méi)有照顧到。工業(yè)軟件首當(dāng)其沖??梢哉f(shuō),中國(guó)的三維CAD軟件幼苗,面臨著三座大山:高端成熟的軟件、盜版的近零成本軟件和大量國(guó)外廠商同時(shí)帶來(lái)的“外資狼群”。

外資狼群由主機(jī)廠、配套設(shè)備和配套軟件構(gòu)成了鐵三角。中國(guó)一直探討的“市場(chǎng)換技術(shù)”,目標(biāo)都過(guò)于集中在主機(jī)廠上,而諸多技術(shù)優(yōu)勢(shì)是隱含在另外兩個(gè)角上,導(dǎo)致中國(guó)自主廠商很難擠進(jìn)去。

當(dāng)國(guó)內(nèi)幾所航空院校的師生還在探索三維CAD算法時(shí),隨著波音轉(zhuǎn)包生產(chǎn)的需要,中國(guó)制造越來(lái)越需要IBM這種硬件和軟件捆綁在一起的高端設(shè)計(jì)能力。1986年大型計(jì)算機(jī)IBM4341被625所引進(jìn),有了一套5080彩色圖形終端處理機(jī)系統(tǒng),安裝了一個(gè)用戶的大型機(jī)版本的CATIAV1.0;1988年初603則引進(jìn)IBM4381、帶五個(gè)5080圖形系統(tǒng)以及相關(guān)的CATIA軟件。這些好用的軟件,讓工程師眼前為之一亮。隨著對(duì)三維的要求越來(lái)越高,波音對(duì)國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)包生產(chǎn)零部件的要求越來(lái)越高,數(shù)據(jù)包必須要求用模型傳遞,而國(guó)內(nèi)的軟件完全不能滿足要求。

所以,中國(guó)工業(yè)軟件被強(qiáng)行平倉(cāng),從供應(yīng)商目錄中被直接抹掉。這是加入WTO之后被沖垮的一個(gè)最典型的稚嫩行業(yè)。那時(shí)候,我們還不懂得保護(hù)工業(yè)軟件。

然而回頭看,中國(guó)當(dāng)時(shí)看似有許多的二維CAD公司,也只是表面上的繁榮。二維CAD的發(fā)展,一方面“甩圖板”深入人心,功勞善莫大焉。幾十年的工業(yè)化進(jìn)程,積累了大量的制圖和看圖的設(shè)計(jì)員、制圖員和工人,使得以簡(jiǎn)言神傳的“甩圖板”為口號(hào)的“CAD應(yīng)用工程”取得立竿見(jiàn)影的傳播成效。另一方面初始起步的技術(shù)門(mén)檻較低,有一定技術(shù)能力的個(gè)體、院校和企業(yè)能夠迅速開(kāi)發(fā)出可用的二維CAD產(chǎn)品,在短時(shí)間內(nèi)形成大量的參賽選手。尤其是基于國(guó)外軟件的基礎(chǔ)做二次開(kāi)發(fā)的,也形成了一個(gè)看上去不錯(cuò)的市場(chǎng)。

然而等到真正要實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,要達(dá)到“好用”,需要很好的用戶界面和前后處理的能力的時(shí)候,國(guó)外的二維軟件就呈現(xiàn)了巨大的優(yōu)勢(shì)。這是工業(yè)化的真正含義,不在于核心技術(shù)點(diǎn)的突破,而在工程化的穩(wěn)定性與易用性。而這正是高校和院所,進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新的最大軟肋。同樣是從大學(xué)里走出來(lái)的技術(shù),在美國(guó)可以有很好的商業(yè)轉(zhuǎn)化機(jī)制;而在中國(guó),大學(xué)創(chuàng)業(yè)少有成功案例。手中握有高科技的教授,創(chuàng)業(yè)理念并不比草莽英雄高出太多,結(jié)果只能是一地雞毛。畢竟,僅僅有核心技術(shù),離真正的創(chuàng)業(yè)成功,還差的很遠(yuǎn)。

而基于國(guó)外軟件的二次開(kāi)發(fā),是工業(yè)軟件自主發(fā)展的一個(gè)超級(jí)陷阱。許多CAD外商是乘著“二次開(kāi)發(fā)”的浪潮進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng),并且培養(yǎng)了一方氣候,最終用戶難舍難分。當(dāng)時(shí)Autodesk等廠商扶持了大量的二次開(kāi)發(fā)集成商,很快在業(yè)內(nèi)形成了“二次開(kāi)發(fā)一面倒”的景象。它形成了一種根深葉茂的生態(tài),在國(guó)外軟件的界面上,集合了諸多二次開(kāi)發(fā)商的智慧。相比稚嫩的獨(dú)立自主開(kāi)發(fā)商而言,有著壓倒性的優(yōu)勢(shì)。用戶自然樂(lè)得吃這樣的果子,而且非常上癮,形成了對(duì)國(guó)外軟件的強(qiáng)烈依賴。

然而,二次開(kāi)發(fā)商的產(chǎn)權(quán)卻往往都落到國(guó)外廠商的手中。對(duì)于這樣的開(kāi)發(fā)集成商而言,日子是“笑在前半段哭在后半程”。同樣需要投入大量精力進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)的集成商,是一種很悲苦的局面,不僅只能吃前面飛揚(yáng)的土,幾乎無(wú)法形成品牌溢價(jià),知識(shí)產(chǎn)權(quán)也很難把控;天天幫別人添磚加瓦壘得摩天大廈,而自己卻成為墊底的磚。而一些國(guó)外軟件公司會(huì)采取非常隱蔽的“掐人術(shù)”,打壓傳統(tǒng)大的軟件集成商,扶持更小更聽(tīng)話的集成商。中國(guó)民營(yíng)的軟件代理商永遠(yuǎn)是小蘿卜頭,很難投身于自主CAD產(chǎn)業(yè)的復(fù)興。

面對(duì)“先集成后自主”這種最常見(jiàn)的思路,業(yè)內(nèi)人士已經(jīng)正在形成共識(shí),這是一條斷頭路。踏上了集成之路,基本就無(wú)法自主。沒(méi)有捷徑,沒(méi)有彎道。好在這中間也有堅(jiān)持無(wú)悔的。自主道路再艱難,也不能再通過(guò)“二次開(kāi)發(fā)”和“代理集成”發(fā)展自主CAD。

而自主之路從來(lái)都很艱辛,基本都是辛酸史。浮華過(guò)后,那些曾經(jīng)活躍在舞臺(tái)上的CAD廠商開(kāi)始紛紛倒閉。當(dāng)年國(guó)產(chǎn)CAD聯(lián)盟的五家初始會(huì)員中,只有武漢開(kāi)目現(xiàn)在猶在,但CAD也不再是主營(yíng)業(yè)務(wù)。

 工業(yè)軟件

表格:凋零的CAD自主廠商

(南山工業(yè)書(shū)院根據(jù)網(wǎng)絡(luò)公開(kāi)信息整理)

工業(yè)軟件是一個(gè)典型的“用戶用出來(lái)”的技術(shù)。離開(kāi)了用戶的滋養(yǎng),軟件不可能發(fā)展。中國(guó)那些倒下的工業(yè)軟件供應(yīng)商,絕大部分是因?yàn)槿狈τ脩舻酿B(yǎng)分而餓死的。從中科院孵化出來(lái)的中科輔龍,從1995年起就與中石化北京石化工程公司和揚(yáng)子石化設(shè)計(jì)院合作,使得軟件開(kāi)發(fā)與工程設(shè)計(jì)兩支隊(duì)伍在一起相互滋養(yǎng),后來(lái)也一直與中國(guó)石油和化工勘察設(shè)計(jì)協(xié)會(huì)緊密綁定,這使得如今它在石化管道設(shè)計(jì)領(lǐng)域,仍然占有一席之地。換言之,與用戶肩并肩,依靠國(guó)內(nèi)市場(chǎng),活下來(lái)了。而在建筑領(lǐng)域的CAD軟件(現(xiàn)在稱為建筑信息模型化BIM軟件),也因?yàn)槲羧战ㄔO(shè)部強(qiáng)制性的標(biāo)準(zhǔn),使得橋梁等終端用戶一直能夠站在國(guó)產(chǎn)軟件開(kāi)發(fā)商的身邊,從而留下了一些PKPM、廣聯(lián)達(dá)、魯班等BIM軟件商。

建筑行業(yè)的局部存在一些幸運(yùn)的場(chǎng)地,這種場(chǎng)景其實(shí)也并不多。很多軟件商不得不走上了去國(guó)外開(kāi)辟市場(chǎng)的道路。這形成了工業(yè)軟件一個(gè)最為奇怪的“用戶鄙視鏈”遞增路徑:海外用戶鄙視度最低,往往會(huì)率先使用中國(guó)CAD軟件,然后是國(guó)內(nèi)的外資企業(yè),然后是國(guó)內(nèi)民營(yíng)企業(yè),最后才是國(guó)有企業(yè)。最“歧視”這個(gè)行業(yè)的,其實(shí)正是我們的國(guó)有企業(yè)。

然而順著這條鄙視鏈去獨(dú)立攻關(guān)的公司,例如廣州中望、上海友望、蘇州浩辰等,在出海擴(kuò)展市場(chǎng)的征途中,這幾年都取得了不小的成就。國(guó)外銷售額甚至可以達(dá)到30%以上,反過(guò)來(lái)也贏得了國(guó)內(nèi)企業(yè)的重視。

懸崖峭壁之上,也有不錯(cuò)的果實(shí)。也正是如此,國(guó)內(nèi)還留有三維CAD的火種,如廣州中望、華天軟件和數(shù)碼大方等,正是當(dāng)下值得珍惜的機(jī)會(huì)。

中國(guó)CAD的商業(yè)化環(huán)境,一直是一個(gè)巨大的軟肋。至今仍然有很多大名鼎鼎的技術(shù)牛人,但可惜沒(méi)能把這樣的學(xué)術(shù)成就變成商業(yè)軟件。一個(gè)CAD新產(chǎn)品或新版本上市,一般不容易立刻得到廣大用戶的接受,有一個(gè)較長(zhǎng)的磨合期,使得投資回報(bào)的速度很慢。

北航的唐榮錫教授是推動(dòng)了中國(guó)CAD/CAM行業(yè)發(fā)展的啟蒙家。除了大量的技術(shù)推動(dòng)之外,他對(duì)整個(gè)行業(yè)的啟蒙和關(guān)注,呵護(hù)了一棵幼苗的成長(zhǎng)。早在2006年撰文回顧了中國(guó)CAD軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程,他就指出了我國(guó)的CAD產(chǎn)業(yè)仍然是嬌嫩的幼苗。不幸的是,即使過(guò)了13年,這個(gè)判斷依然有效。

只有把一種國(guó)家戰(zhàn)略意圖滲入其中,這個(gè)稚嫩的幼苗才可能有機(jī)會(huì)成長(zhǎng)。

山頭要不要攻?

以CAD為代表的工業(yè)軟件的特點(diǎn),可以概括為“非常五指山”,有五大非常之處。一是產(chǎn)值非常小,幾乎不可見(jiàn)。這個(gè)產(chǎn)業(yè)加起來(lái)也就是200億;二是開(kāi)發(fā)時(shí)間非常長(zhǎng)、投入非常高,超過(guò)一般人的想象;三是作用非常大,對(duì)制造間接拉動(dòng)效應(yīng)在100倍以上,杠桿效應(yīng)很明顯;四是價(jià)值非常隱蔽,不深入了解制造行業(yè)的人往往感知不到;五是軟件與用戶非常緊密、無(wú)法分離。這意味著單單從供應(yīng)商發(fā)力,而沒(méi)有用戶的扶持和栽培,工業(yè)軟件是斷然發(fā)展不起來(lái)的。

這五個(gè)幾乎都相互矛盾的“非常五指山”,都體現(xiàn)在工業(yè)軟件這個(gè)“奇葩行業(yè)”了。深刻理解工業(yè)軟件的價(jià)值,才能形成徹底工業(yè)化的思維。

凋零的自主CAD產(chǎn)業(yè)是否可以重新綻放?回答這個(gè)問(wèn)題非常復(fù)雜,因?yàn)閲?guó)際上的趨勢(shì)是,CAD早已不再是單純CAD,而是跟仿真結(jié)合在一起,甚至跟物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合在一起。CAD作為一種單純的工具屬性,正在若隱若現(xiàn)地向后退;而平臺(tái)戰(zhàn)略正在越發(fā)明顯。然而平臺(tái)背后都是工具。正如掀開(kāi)007酷帥的外裝,里面都是荷槍實(shí)彈的武器。作為軟件工具屬性的內(nèi)在根基,無(wú)論是CAD、EDA,還是CAE,對(duì)于中國(guó)這樣一個(gè)制造大國(guó)而言,無(wú)論如何都要旗幟鮮明地做下去。

目前國(guó)內(nèi)對(duì)國(guó)產(chǎn)三維CAD的建設(shè),從部委的高級(jí)別專家組角度而言,呈現(xiàn)出諸多的質(zhì)疑態(tài)度。有些人認(rèn)為中國(guó)永遠(yuǎn)都做不出CAD系統(tǒng),有的人認(rèn)為CAD系統(tǒng)也不是那么重要。這些專家,恐怕都籠罩在了過(guò)去失敗的經(jīng)驗(yàn)之中。然而中國(guó)工業(yè)化的許多山頭,本來(lái)就是一個(gè)屢戰(zhàn)屢敗、屢敗屢戰(zhàn)的苦局,久攻不下的山頭,從來(lái)都不能停歇進(jìn)攻的腳步。

盡管國(guó)產(chǎn)CAD的發(fā)展感覺(jué)上被憋的喘不過(guò)氣來(lái),但也有很多欣喜的亮點(diǎn)。浩辰軟件的2D產(chǎn)品通過(guò)“先海外、后國(guó)內(nèi)”的戰(zhàn)略,取得了良好收益;而CAD手機(jī)看圖版軟件,在中國(guó)450萬(wàn)個(gè)APP中,其下載量居然進(jìn)入前600名的行列,是名副其實(shí)的“工業(yè)APP之王”。在這條路線上,它遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩開(kāi)了不可一世的二維之王:AutoCAD。而華天軟件則在石化靜設(shè)備的設(shè)計(jì)制造一體化和三維數(shù)據(jù)長(zhǎng)期存檔,創(chuàng)出一條新路;而中望十年前收購(gòu)美國(guó)3DCAD,多年消化下來(lái),眼下正在逐漸呈現(xiàn)積極的化學(xué)反應(yīng)。

看上去,即使是鐵板一塊的大燜鍋,也要從各個(gè)角度去嘗試掀動(dòng)它。整體打開(kāi)是不容易的,但總要給它左騰右挪,各個(gè)方面放出一口氣來(lái),它就有機(jī)會(huì)被掀開(kāi)。

小記:鐵血不冷,鐵甲仍在

活下來(lái)了,就有機(jī)會(huì)。電氣CAD利馳的一位令姓董事長(zhǎng)近些年每周都堅(jiān)持去企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)宣講電氣數(shù)字化轉(zhuǎn)型的機(jī)會(huì),演講將近200場(chǎng)。利馳的目標(biāo)只有一個(gè):一家德國(guó)電氣設(shè)計(jì)CAD公司。眼中再無(wú)他物。這種緊盯目標(biāo)的執(zhí)著,簡(jiǎn)直可以總結(jié)為中國(guó)工業(yè)軟件的一個(gè)四字成語(yǔ):“老令布道”。老令布道,是中國(guó)工業(yè)軟件的程序員企業(yè)家的一個(gè)縮影;老令布道,是中國(guó)工業(yè)軟件的百死一生的寫(xiě)照。在諸多國(guó)外領(lǐng)先的軟件大鱷的后面,遠(yuǎn)處都有一兩個(gè)瘦小的國(guó)內(nèi)身影。這是一個(gè)最生動(dòng)的尾隨場(chǎng)景,甩不掉的小尾巴,為尋找備胎的冒險(xiǎn)家們,留下了一個(gè)雖然微弱但來(lái)日方長(zhǎng)的選項(xiàng)。

老兵未曾撤離戰(zhàn)場(chǎng),老兵依然在戰(zhàn)斗,這是一種工業(yè)經(jīng)驗(yàn)的沉淀。因?yàn)樗麄兊拇嬖?,這段承載了希望的火苗,忽閃盤(pán)旋在一段黑暗的上空,半暗半明,未曾離去。

(僅以此文致敬那些多年來(lái)一直奮戰(zhàn)在懸崖峭壁上的自主CAD/CAE/CAM等軟件和工業(yè)技術(shù)軟件化的一線企業(yè)家和從業(yè)者們)

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