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im电竞官方网站:国产CAD之光华天软件打破法国达索CATIA在航天、船舶的垄

发布时间:2022-09-25 03:47:47 来源:im电竞平台官网 作者:im体育电竞  浏览量:3

  原标题:国产CAD之光华天软件,打破法国达索CATIA在航天、船舶的垄断地位

  天气转暖,草木萌动,人们开始走出疫情初期心理恐惧,但交通尚未完全恢复,2020年4月一天清晨,一辆商务车专程从上海开往济南,邀请华天软件高管赴沪交流技术方案。

  邀请方是中国一家大型造船企业,公司船身概念设计长期依靠国外软件巨头,双方合作融洽。当三维设计软件,需要从前端设计环节,延伸到下游工艺制造环节时,造船企业高管犹豫了。

  在工业软件领域坚持三十年,拥有国内少有自主可控三维CAD内核,华天软件成为幸运的被选择方。商务车下午三点来到造船企业,双方交谈甚欢,一直聊到晚上七点。展览馆中一款船体双曲面压板仿真软件提供方恰好是华天软件,尤其加深了双方合作默契。

  从央企到国企,呈现出对国产工业软件的需求。华天软件已陆续接到来自设计院不少订单,造船企业的合作开启了他们与央企国企合作的新篇章。

  这次合作马上给华天软件启发,既然央企、国企对国产工业软件需求如此强烈,为何不能主动突破,发起出击?

  “没有阅历,往往很难珍惜。”林雪萍在《工业软件简史》中这样形容工业软件与制造业的关系:“工业化只有发展到一定的成熟度,才能发现工业软件的妙处。而且两者越来越不可分。”

  工业软件是工业企业的灵魂和内核,具有沉淀企业和行业经验的特点,其走向成熟,离不开服务场景陪伴与打磨,我国制造业发展历程中,受制于软件自身技术条件与制造业发展水平,两者未能实现良性互动,实力雄厚的企业大多采用了技术先进的国外软件,由于工作习惯和使用惯性以及历史积累的大量数据和知识,客户一般不愿更换软件提供方,以上特点造成了行业强者恒强的局面,我国工业软件厂商难以突围,难以站上与国际工业软件厂商同台竞技的擂台。

  华天软件三十年发展历程是中国硬科技企业的缩影,它的成长与中国制造业相伴共生,也经历过巨头碾压、土壤贫瘠而被迫放弃的九死一生,现在正接受着来自大客户的压力测试,同时与那些已经成为庞然大物的巨头比拼,一点点撬动市场份额。

  巨头脚下,生存不易。它不担心重蹈覆辙吗,又有哪些与巨头共舞的策略,服务“巨头”,并最终防守反击,成长为“巨头”?这是属于孤勇者的战争,华天软件已经走向前台,并努力推动潮水改变方向。

  人类对星光闪耀时刻的书写,总是不遗余力,中国制造和航天事业发展历史上精确到以分钟记录的事件历历在目、鲜活生动,你仍可以从朋友圈的图文转发中,感受到普通人从宏观叙事中关联自身,升腾出的自豪与使命感。

  航空业是汇聚人类前沿科技与智慧经验的“皇冠明珠”,也是衡量一个国家制造水平、参与企业技术实力的标杆行业,世界各国具备飞机生产制造能力的企业屈指可数,它的背后,不仅包含生产商冀望成为世界级飞机制造商的梦想,也成为供应商励志深耕的领地。

  工业软件是工业知识和工艺的结晶,其生命力不仅在于自身技术水平的提升,还在于与工业结合,根据企业应用中提出的实际需求打磨产品,迭代、升级。每个工业软件巨头背后都有与之陪跑的制造业巨头。波音787研制过程共使用8000多种工业软件。国际工业软件巨头,正是靠服务飞机行业锤炼技术,形成壁垒,成长起来。

  “飞机行业对高端软件需求量大、精度要求高、场景复杂,我国飞机国产化、高端化方面坚定不移,满足其需要,意味着有能力提升整体制造业水平,市场机会巨大,”华天软件创始人、董事长杨超英介绍,飞机制造商无疑是华天软件要争取的最优客户。

  2020年10月,华天软件与此后成为其重要客户的飞机制造商高管见面。国内软件中,可供其选择的余地并不多。“华天软件三十年如一日坚持下来,是华天软件被选择的最大理由。”合作方一位高管透露。

  该飞机制造商与上述船企相同,在制造业升级背景下,需求迫切,计划从设计到制造、服务、供应商全产业链采用三维设计软件,提升数字化转型深度、广度,满足大规模、复杂装备柔性制造需求。

  全产业链各环节对软件精度需求存在差异,上游设计环节对精度要求最高,其他环节次之。如果全生命周期都使用高精度软件固然好,但价格难以承受,飞机制造商选择华天软件,朴素务实。

  但服务好高端客户并不容易,对方提出的技术指标往往高于华天软件原有技术水平,工业软件验证复杂、耗时,想快都快不了。尽管华天软件让该制造商看到了国产厂商的优势,他们提出的需求,很快就能拿到更新版本。但是双方都有很多“硬仗”要打,“如果将此比喻成爬山,我们刚刚上了个小山坡而已。”该高管透露。

  “中国高端制造业大多与世界最优秀的软件合作过,见过世面,知道技术高峰在哪里”,制造业升级,成为撬开客户大门的支点,怎样才能让这条门缝开地更大些,照进更多阳光?华天软件创始人、董事长杨超英为公司制定如下战略:尊重对方知识经验和技术高度,下定决心,对标世界最先进企业;坦诚向客户展示自己的技术基础,争取从局部产品切入,由点及面慢慢形成系统解决方案。

  华天软件拥有三维CAD与企业全生命周期管理两条产品线,三维CAD产品线主要有SINOVATION、三维图纸浏览器SView、基于云架构的三维CAD平台CrownCAD。目前,双方在该产品线上均实现合作。尤其是,华天软件国产自主三维CAD内核适合行业深度定制,将企业自身经验写进去。

  “良性互动,共同成长”,上述高管用八个字形容中国高端制造与国产工业软件双方良性发展的状态。

  在错综复杂的背景下,飞机制造商给华天软件提出的挑战也更“复杂”,一方面,希望国产工业软件发展更快一点,追齐世界先进水平,另一方面,希望华天软件正视与国外巨头的差距,把三维 CAD作为最主要产品,以十年目标,加大研发投入,不要过于看重短期效益。

  与二十年前相比,华天软件客户市场发生很大变化,华天软件执行总裁张英回忆,最初给央企国企做项目时,他们常说要技术水平对等,现在,恰恰也是他们,为华天软件敞开了大门,“让我们接触大量高端需求,为其提供场景和验证机会。”

  这也是华天软件坚定不移的,企业内,以杨超英为代表的管理层更关心多少用户真正使用产品,每个版本有多大改进,解决客户问题;企业外部,以君联资本、硅港资本、丰年资本等为代表的投资方,深耕产业,了解行业,看中被投企业业界口碑和估值,可以为华天软件深耕产业提供资金和时间。

  1989年,华天软件研究出国内首款二维机械CAD软件。当时中国制造业刚刚起步,市场活跃分子是沿海地区乡镇企业与珠三角地区“三来一补”(“来料加工”“来件装配”“来样加工”“补充贸易”的简称)公司,他们要么产业链低,无设计需求,要么只需加工,借由外来设计,大多数国营企业则在国门敞开后,忙着破产重组,应付自身危机,所剩不多发展势头好的国企,倾向于选择性能更优的国外软件。

  上世纪八九十年代CAD发展潮流中创办的企业,岌岌可危,仅保留少数火种。可喜的是,华天软件从CAD起家,以管理CAD的数据见长,逐步形成与之匹配的PDM解决方案,进一步拓展了产品线年,华天软件三维CAD/CAM软件SINOVATION1.0发布。

  此时的华天软件,已经在制造业信息化管理软件领域颇有建树,在服务五征集团等企业过程中打磨出PDM/CAPP一体化系统,在与福田汽车的合作中打磨出MES。

  目前,SINOVATION是华天软件最成熟的三维CAD产品,已在汽车覆盖件冲压模具设计和石化静设备设计领域建立起行业壁垒。

  模具称为工业之母,多数工业品零部件需由模具生产,汽车领域尤甚,因为SINOVATION可以提升产品精度与整车性能,备受整车公司重视,目前,华天已经拿下此领域70%市场份额,上海一汽模具、比亚迪模具、奇瑞模具、广汽模具等大型模具厂都是其客户。

  石化设备是指在石油开采、运输、加工等过程中所用设备的总称,石化企业20%设计任务来源于静设备,三维设计软件可以缩短设计时间,提高效率。中石化洛阳院与华天软件合作较早,基于SINOVATION研发行业专业软件,沉淀行业经验的属性,双方已合作研发出适用于我国石化行业的应用软件SVPV,只需要一拖一拽,就能完成设计任务。目前,SVPV已经服务了镇海炼化和宁波炼化等项目。

  三维模型浏览器SView诞生于2013年,基于航天工业工艺制造环节对三维浏览器的需求,在SINOVATION基础上研发出来,因为产生于移动互联网阶段、性价比高、竞品少,目前注册量已达数百万用户,成为工程师首选工业APP。在华天软件三维阵营中,具有庞大用户基础。

  CrownCAD则发布于2021年9月,由华天软件首席技术官、国内知名CAD专家梅敬成带队,十年磨一剑,攻克三维CAD底层算法——几何造型内核和约束求解器后,研制而成。尽管CrownCAD刚刚推向市场,但因是国内首款基于云架构的三维CAD,底层代码完全掌握在自己手中,在国产工业软件政策春风吹拂时,成为资本市场关注的重要领域。

  借助飞机制造商提供的高端需求打磨全产业链方案能力,华天软件对标世界先进工业软件公司,重新制定产品线规划。

  首先,CrownCAD在通用主流市场取得突破。主流客户主要是大型客户之外的腰部力量,伴随发达国家产业转移,我国制造业腰部企业众多,他们亟需提升设计能力,提升竞争力。CrownCAD采取订阅模式,收费低,客户容易承受,且云架构模式,便于在线协同办公,对客户有较大吸引力。目前,华天软件正进一步打磨产品,技术成熟后,将在通用市场发力,借由SView数百万的用户积累,撬开通用市场。这也是大多主流CAD产品进入中国时,与对手竞争的路线。未来,华天软件还希望将通用市场技术开源,吸纳更多客户在其上做二次开发,依靠生态力量,实现普及。

  其次,在重点行业、高端市场取得突破。目前,高端路线主要发力产品为SINOVATION、CrownCAD,帮助更多客户沉淀数据、经验,做成自主内核的专用软件。

  依靠一家客户拿下行业或者区域整片市场是成熟企业家的惯常做法。华天软件也不乏此类布局。通过与飞机制造商的合作,华天软件已经在上海成立子公司,更好与高端客户磨炼技术和产品,做好服务,并开拓其他客户。

  华天软件第一款管理软件是1995年研发的EDM+BOM,即图文档加物料明细表管理平台。当时,华天软件服务企业时发现对方图文档资料越来越多,要么存放在个人电脑里容易导致数据丢失,要么分发时容易导致版本错误,影响执行,企业需要统一图文档管理软件EDM对其进行管理。

  此外,企业还有根据物料清单采购产品和工艺设计的需求,清单原始数据来自图文档文件,做EDM同时,华天软件还研发出BOM物料管理软件,从图文档中自动生成物料明细表。

  随着客户数量和需求增多,华天软件在1998年推出PLM软件前身PDM产品数据管理软件,并研发出CAPP计算机辅助工艺设计平台,PDM服务于研发工程师,CAPP服务于工艺制造工艺部门。

  山东是农用机械大省,当时,华天软件主要服务对象是福田、五征等省内机械装备企业,并开始向汽车零部件、机床领域拓展。中国制造业正是从简单软件起步,慢慢强大起来,华天软件总裁刘军仍记得自己到华天后服务的第一家客户——山东兖矿集团下属机修设备厂。

  “客户产品多品种小批量,工艺复杂且定制化程度高。随着订单越来越多,手工进行工艺编制工时定额、材料定额、产品报价等数据,工作量巨大。”刘军回忆道,“希望通过华天软件CAPP产品,基于工艺系统,自动生成不同订单的定额、成本、报价,提高工艺设计效率,辅助决策。”

  “制造业需求增多,华天软件产品性能随之增强。2010年,华天软件正式推出PLM全生命周期管理软件Inforcentor1.0。PLM软件可以帮助企业克服此前师徒传帮带的弊端,将经验沉淀到系统中,从依靠个人,到依靠组织、平台力量规范化发展。”刘军介绍到,目前,华天软件PLM先后成为成都大运、陕汽商用车、奇瑞汽车、海伦哲、滨州活塞、万宝冰箱、杉杉新能源等客户的研发管理平台,进入国产PLM第一梯队。

  “现阶段PLM市场并没有饱和,一方面中国中小企业正向设计已经开启,管理会越来越规范,中小企业也想享受数字化建设的红利,另一方面,规模以上企业对国产自主可控、智能设计、提质增效降本的诉求越发强烈,未来3~5年企业的数字化建设和CAD/PLM需求将更加旺盛。”华天软件执行总裁李建勋博士说,2019年,华天软件先于同行提出云原生架构的PLM概念,此时华天云CAD研发取得突破,双方结合可以更好为客户提供云化服务。

  与中国制造业需求一致,工业软件在国内的发展进程经过了财务软件、管理软件到设计软件的先后顺序。

  随着市场经济高速发展,问题逐渐暴露,最先从西方引进的财务和管理软件难以符合中国制造业快速交付、个性化订单需要,制造企业发现,财务软件挺好用,但一旦在资源管理环节使用,运算结果就容易失灵。有的企业花几千万买的国外软件,依然出现停产问题,生产说库房没有储备料,库房说采购没有给到,采购说设计资源没有及时下发,设计说订单变更频繁,交付周期短,每个环节都有理由。

  究其原因,华天软件副总裁、智能制造应用高级咨询顾问冯志祥介绍,企业广泛应用的ERP软件以财务计划为主导,数据主要体现在计划层资源预算和后期记账及账务处理环节,执行层依赖的运算数据不准确,难以发现人、机、料、法、环、测问题,也就无法驱动生产,辅助决策。

  解决这些问题,需要即时准确的BOM资源、生产计划、可用库存数据,并且在组织流程中协同,设计环节因为处于制造上游,对数据变化最为敏感,2007年,华天软件MES软件(生产执行管理系统)应运而生,利用其CAD和PLM软件在上游BOM、工艺、断点等协同优势,帮助企业在下游生产制造环节,对现场执行、生产计划、设备能耗等进行生产指导、生产监控、问题处理、分析反馈等闭环管控。

  西方国家在上世纪九十年代提出MES理念,2000年之后取得较好应用。初级MES,只是把手工计划呈现到系统中去,通过大屏展示,出现问题后按灯报警,上下游协同差。此后,经过发展,MES融入精益管理思想,在系统中实现人、机、料、法、环、测等生产要素的全面数字管控,并进行分析,辅助生产。

  MES是智能工厂核心控制系统,随着中国制造业转型升级,制造企业纷纷打造无人工厂、黑灯工厂时,其市场空间也逐步显现。

  MES系统打造源于老客户福田汽车的信息协同需求,对方主管信息化系统的负责人杨国涛此前实施过国外软件,他觉得国内企业完全有能力做好,邀请华天软件共同研发CMMP协同制造系统,这也是华天MES的前身。目前,福田汽车全国十几个事业部CMMP平台都由华天软件提供,且在PLM、MOM、三维CAD领域实现合作。华天软件也见证了福田汽车发展为世界五百强企业的过程。

  华天软件产品线年左右,公司将PLM与MES软件合并,打造出统一的智能制造管理平台ICP。

  这时,国务院印发推进制造强国战略文件《中国制造2025》,国内制造企业对国产软件认可度逐步提高,华天软件的服务对象,从山东走向全国,客户规模与知名度也越来越高端,应用场景从福田汽车推广到航天、高铁、重型装备、高科技电子等领域,成为大国重器的一部分。

  与航空航天业类似,汽车行业是不断集成最新科技成果和时尚元素的产物。中国汽车工业经历了不平凡的40年,在国家政策支持、5G基础设施普及以及自身搭建互联网平台、顺应智能化浪潮的背景下,新能源汽车核心技术和产品完成布局,造车技术和产品逐渐与发达国家接轨。

  研发智能化是汽车工业数字化转型首当其冲的领域。广汽研究院试验项目群PMO负责人应正健解释,试制环节因为上承研发验证设计合理性,下接量产试错、生产稳定,以及保证交付样车质量,是研发智能化重要一环。其涉及部门之多、业务之广,研发“善变”等特点——数模不断变、图纸不断变、计划不断变、甚至实物零件每台车都不一样,成为数字化转型难度最大的领域之一。

  无论在供应商选择还是产品选型中,广汽研究院慎之又慎,除了考虑产品先进性、理念,还考虑合作伙伴的实施案例、团队建设、服务水平、企业规模等因素。

  应正健透露,他们很少懂研发试制业务特点,主要通过靠量产MES产品服务业务,相比,华天软件服务更优,有近似成功案例,理解研发试制痛点需求和关键问题,能快速给出解决方案,并承诺深度研发。凭借以上优势,华天软件在六家供应商评比中,综合得分最高。

  一年后,试制项目完成上线,不仅成为广汽研究院数字化转型标杆项目,也受到行业关注,2020年获评“中国标杆智能工厂”称号,吸引上汽、北汽、福田等企业前来考察和学习。

  因为合作超过预期,华天软件赢得广汽集团认可与好评,2019年获广汽“优秀合作供应商”褒奖,2021年收到来自广汽的一封感谢信,称其展现出了“良好的业务分析和规划能力、项目管控能力、沟通协调能力以及系统开发能力”。

  杨超英介绍,华天软件之所以打开“中国南大门”,得益于广汽信息化负责人对外资软件熟悉,不会被外企的大而全光环迷惑。不过,为了服务好广汽,华天软件不敢掉以轻心,要求广州办当做重点项目推进。

  尽管竞争激烈,杨超英笃定,他相信广州的制造业文化与广汽研究院技术基因,知道自己需要什么,华天软件能够做哪些配合。

  广汽乘用车虽然发展较晚,但品牌和产品竞争力较强,处于国产品牌第一梯队。华天软件希望借助这个项目打磨产品,深度理解汽车行业需求,在乘用车领域完善优化自身解决方案与产品。

  华天软件与广汽的合作渊源可以追溯到2012年广汽为自主乘用车建立信息化系统时。此时,华天软件服务过奇瑞和江铃,在汽车信息化领域积累了一定经验,广汽希望其借鉴业界标杆企业方案,梳理业务流程和架构,交付信息化蓝图。刘军带领另外两位骨干,历时5个月,调研8个部门,16个科室,形成20多份调研报告。

  直到上面讲到的2018年与广汽研究院数字化试制工程系统再度合作。得到广汽集团层面认可后,华天软件与广汽集团形成战略合作伙伴关系,数字化方案和产品顺利扩展到广汽旗下的动力、新能源等公司。

  至于数字化转型核心工具CAD能否在研发设计环节实现替代,应正健说,不仅要考虑产品功能是否满足需求,也不可能因国家优惠政策完全放开,让国产CAD去尝试。汽车产业供应链复杂,产业链协同效率是企业最大竞争力,公司在国外CAD软件上的知识积累和工程师习惯,需要时间过渡,只可能在不影响汽车研发业务前提下,局部场景,尝试替代。

  “谁先尝试,给大家信心很重要”。应正健读大学时就知道,华天软件曾参与当时国内最流行的前沿课题,从百花齐放,到最后成为少有的幸存者。他说,华天软件不需要与对手竞争,无论之前高校学术基因、央企背景,还是客户群体、研发能力,华天软件已是国内软件佼佼者,它的最大竞争者是自己,需要居安思危、勇于创新。

  “未来,PLM结合CAD工具软件,再高度关注除物理模型之外的架构模型、数据模型、机理模型,真正实现PLM向MBSE转型,华天软件必定更上一层楼。”应正健说。

  智能制造产品线与三维CAD产品线类似,华天软件客户越发高端。MES案例中,除了广汽,还有来自三一重工的北京桩机工厂,该项目在2021年入选全球重工行业首家灯塔工厂名单。华天软件另一款新产品云PLM也迎来另一家重磅客户TCL,对方通过客服电话找来合作并当年完成签单。

  此外,华天软件还是腾讯云合作伙伴、华为云鲲鹏凌云计划伙伴、三一重工旗下工业互联网平台树根互联与海尔卡奥斯平台生态企业,未来,华天软件可以借助生态力量,推动星星之火燎原。

  抛开全球形势变化带给CAD设计软件的挑战与机遇,站在长远未来考量,设计软件国产化仅是中国制造业发展的一个阶段,走过此节点,智能制造软件将迎来属于它的“春天”,与设计软件一起,承接起带领中国制造走向长远的宏阔命题。

  走过引进、吸收再创新阶段后,中国制造业在某些细分领域已经可以与发达国家比肩,要想从制造大国走向制造强国,以往生产要素难以发挥作用,唯有向科技、创新要答案。

  智能制造要想落到实处,需要从上游研发、中游计划、下游执行环节实现核心业务的信息化建设,并实现产业链高度协同。华天软件也经历了从面向业务的单一产品研发,到面向平台的集成设计,再到基于微服务的云架构平台,逐步适应智能制造与云化趋势。

  从产品角度,华天软件旗下云PLM和云CAD两条产品线正在逐步融合。SView轻量化浏览器为数百万用户构建协同创新平台,三维CAD内核技术构建研发创新安全屏障,华天软件开始推动智能制造软件与设计软件集成,当客户构建智能制造平台时,可以为其提供全线解决方案,帮其将分散软件进行整合,打通底层数据流、业务流和信息流,挖掘数据价值。

  从行业角度,华天软件将围绕重点行业打造行业专业的解决方案体系,融合工业软件各项技术和产品,融合MBSE理念,融合行业知识,在行业内建立典型用户,为行业客户提供专业的高效的解决方案。

  随着物联网发展,为了进一步纳入生产设备层数据,解决客户生产过程中信息孤岛与系统集成的问题,华天软件把MES推向新高度,在此基础上融合产品和新技术打造MOM系统。MOM将推动企业信息系统重构:ERP收缩为以财务为中心的计划管理软件,与上游CAD研发设计软件、中游研发管理与工艺管理软件,以及下游MES、MOM执行软件,和物联网、大数据分析、移动应用、数字孪生等技术一起,构成工厂信息化系统的灵魂和内核。

  目前,华天软件已经结合三维与数字孪生技术,在无人工厂系统中研发出仿真和虚拟场景,如果畅想未来,随着人工智能与元宇宙技术发展,每交付一个实体产品,都可以同时交付一个虚拟产品,并在元宇宙空间运行。

  中国制造业代工阶段,华天软件借由二维CAD软件进入PDM管理系统,中国成为“世界工厂”后,华天顺势推出三维CAD以及PLM、MOM、MES管理软件,当中国制造迈向中国创造,智能制造与CAD两条产品线终会结合到一起,实现华天“创新驱动未来制造”愿景。

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