近年來，由于“斷供事件”頻發(fā)，工業(yè)軟件以一種肩負時代使命的姿態(tài)受到關注，引起國家及各級政府高度重視，一時間政策、資金蜂擁而至。工業(yè)軟件市場迎來了備受矚目的“高光時刻”，這也是國產工業(yè)軟件發(fā)展歷史中從未有過的時刻。

對于沒有接觸過工業(yè)軟件的大眾而言，這個領域似乎聽起來有些陌生，我們常常聽到的是“芯片”等硬件，但其實工業(yè)軟件的重要程度不亞于芯片。

工業(yè)軟件是現(xiàn)代工業(yè)之魂，被公認為是“工業(yè)制造的大腦和神經”，廣泛應用于制造、電力、石化、國防等行業(yè)，與各行業(yè)的業(yè)務環(huán)節(jié)研發(fā)、生產、管理、協(xié)同等緊密相連，已經成為衡量一個國家工業(yè)競爭力的核心指標。

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工業(yè)軟件的分類

工業(yè)軟件本身就是工業(yè)知識的沉淀，需要經歷漫長的成長過程，從數(shù)學基礎開始，經過漫長的物理機理的冶煉，再經過計算機與技術的精練，最后還要經過工程知識的淬火，才能打磨成為一個成熟可用的工業(yè)軟件產品。
綜合行業(yè)通用分類方法，工業(yè)軟件分為4大類：研發(fā)設計類、生產制造類、經營管理類、運維服務類。

其中，研發(fā)設計類工業(yè)軟件包含設計建模(CAD)、仿真分析(CAE)、電子設計（EDA）、工藝規(guī)劃（CAPP）、加工制造（CAM）、產品數(shù)據(jù)管理（PDM）等。研發(fā)設計類工業(yè)軟件無疑是工業(yè)軟件中最難征服的“高山”，是集數(shù)學、物理、計算機等基礎學科和工程知識的集大成者。

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三維CAD是企業(yè)數(shù)字化的重要環(huán)節(jié)

在研發(fā)設計類工業(yè)軟件中，三維CAD是最核心、最基礎的工業(yè)軟件之一，目前在我國的工業(yè)制造企業(yè)中，以三維CAD軟件進行產品設計已十分普遍。制造強國的基礎就是產品正向創(chuàng)新設計，產品正向創(chuàng)新設計的首要工具就是三維CAD軟件。
三維CAD是企業(yè)數(shù)字化的重要環(huán)節(jié)，運用三維CAD軟件所創(chuàng)建的產品三維模型是后續(xù)所有產品數(shù)字化應用（仿真分析、工藝設計、數(shù)控加工、產品裝配、采購檢驗、維護服務、市場營銷等）的數(shù)據(jù)源頭，支撐的是千萬億產值的制造業(yè)運轉，其重要性不言而喻。

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三維CAD軟件發(fā)展歷程及啟示

CAD即計算機輔助設計，它是協(xié)助我們設計與制造事物的基石。國際CAD的歷史從1957年開始，這也是世界上公認的一個時間點，那一年國際上第一個數(shù)控編程程序誕生。
1963年，麻省理工學院（MIT）的Ivan Sutherland在博士論文中開發(fā)了第一個真正的CAD軟件，名為“Sketchpad”。這是一個革命性的系統(tǒng)，它的出現(xiàn)打開了CAD的新局面，設計人員可以使用光筆在電腦屏幕上繪圖，以圖形方式與計算機進行交互，為60年代中至70年代末計算機輔助繪圖技術的發(fā)展，奠定了原型示范基礎。

Ivan Sutherland和他的Sketchpad 圖源網(wǎng)絡
1965年美國飛機制造商洛克希德公司獨立在IBM2250上開發(fā)了二維繪圖系統(tǒng)，稱為CADAM。1966年，麥克唐納公司緊隨其后，也在IBM2250上開發(fā)了二維繪圖系統(tǒng)CADD。
時間來到1973年，Unigraphics (UG) 軟件誕生于聯(lián)合計算公司。1977年，達索飛機公司成立了CAD/CAM部門，開發(fā)他們自己用的三維CAD軟件，它們的特點是曲面設計與加工。到了1981年，達索公司決定將它們的軟件部門獨立出來，成立達索系統(tǒng)公司，把這個軟件注入到這家公司，它就是CATIA。
CAD發(fā)展歷程圖

1982年Autodesk發(fā)布了PC電腦的第一款二維CAD軟件AutoCAD。1988年PTC發(fā)布了第一個參數(shù)化設計軟件Pro/Engineer，這款軟件基于全參數(shù)化建模思想誕生，改變了過去實體造型軟件將模型的幾何形狀孤立描述的特點，將設計特征與制造特征統(tǒng)一起來，有利于生命周期的產品開發(fā)，不但與工程設計發(fā)生關系，也更加符合設計人員的思維習慣。
到了90年代初，PC計算能力越來越強，1995年的時候Windows操作系統(tǒng)面世，使得在PC與Windows上面開發(fā)三維CAD軟件成為可能。1995年SolidWorks發(fā)布了第一個Windows三維CAD軟件，1996年，Intergraph發(fā)布了一款類似SolidWorks的基于Windows的三維CAD軟件產品Solid Edge，Autodesk在1999年也發(fā)布了自己的三維CAD軟件Inventor。

SolidWorks 95與Windows 95一起發(fā)布 圖源網(wǎng)絡
2014年達索系統(tǒng)推出3D Experience數(shù)字業(yè)務云平臺，2015年Onshape發(fā)布了第一個云原生三維CAD軟件，2019年西門子工業(yè)軟件推出數(shù)字業(yè)務云平臺Xcelerator。
回顧歷史就是為了啟示未來，從CAD軟件的發(fā)展歷程來看，航空航天、汽車等大型企業(yè)的應用需求催生了三維CAD軟件，并使其逐漸成熟。這個過程并非一蹴而就，而是經過長年累月的知識積累，像高端三維CAD軟件NX和CATIA花費了50年的時間來打磨軟件，而SolidWorks和Solid Edge則花了30年時間來不斷提升。

同時，隨著軟硬件信息技術和界面交互技術的發(fā)展，推動了三維CAD軟件的發(fā)展。過去，在大型機上使用的CAD系統(tǒng)價格昂貴，操作復雜，因此用戶較少。然而，在Windows平臺上，三維CAD軟件變得更加方便、高效，并且價格也更低廉。成本的降低實際上引發(fā)了一場革命，使三維CAD軟件成為普通工程師和主流用戶的選擇。
再者，數(shù)字建模技術的發(fā)展及底層核心技術組件化，使得三維CAD軟件能夠快速地發(fā)展起來，也極大地推動了三維CAD軟件的發(fā)展。
最后，從全球幾大工業(yè)軟件廠商的發(fā)展歷程來看，不管是西門子工業(yè)軟件、達索系統(tǒng)，還是歐特克，PTC，無一不是從CAD軟件起家的。它們最初專注于三維CAD軟件，然后逐漸擴展到CAE、CAM、EDA、PDM等其他軟件，進而兼并收購。在兼并收購之后，它們開始研發(fā)數(shù)字業(yè)務平臺，將所產生的數(shù)據(jù)與這些工具本身進行融合。

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小結

縱觀上述國際一流三維CAD軟件的發(fā)展歷程，可以發(fā)現(xiàn)三維CAD軟件的研制需要大的資金投入成本，漫長的時間打磨成本，然而面對“強者愈強”的競爭局勢，市場留給我們的時間本就并不多。
當前，我國正在由“制造大國”向“制造強國”轉變，產業(yè)升級正當時，工業(yè)企業(yè)對技術賦能需求迫切。同時，研發(fā)設計軟件“卡脖子”問題日益突出。自主可控的三維CAD軟件技術是我國制造業(yè)數(shù)字化轉型的關鍵，也關系到我國智能制造產業(yè)的長遠發(fā)展，對于國產三維CAD軟件廠商而言任重而道遠。

國內的話，可以看到很多研發(fā)設計類軟件廠商也在嘗試創(chuàng)新，走出一條突圍之路，目前的話CAD軟件廠商是以中望打頭，浩辰、數(shù)碼大方、新迪數(shù)字緊跟其后。廣州中望目前已經上市了，是國內二維CAD的佼佼者。山大華天是從日本買的源代碼，目前主要用戶在高校，教育上，學生的授課，在企業(yè)上沒有應用案例。新迪數(shù)字近些年，在三維CAD領域算是一枝獨秀，目前已經有新的三維CAD產品面世了，目測對企業(yè)來說性價比比較高，也有相應的實戰(zhàn)經驗。

期待在未來的中國工業(yè)軟件產業(yè)中，能從這些三維CAD軟件廠商中出現(xiàn)一兩家龍頭型企業(yè)，同時也需要合作伙伴共同參與，換道超車也不是不可能。集眾智，聚眾力，做難但正確的事。