大飛機 風雨路 堅守！

戴晟

我是北京航空航天大學飛行器制造工程的一名在讀博士生。我們專業有一個傳統研究方向，即CAD（Computer Aided Design，計算機輔助設計）軟件，具體而言就是研究設計飛機所用到的工程軟件，它可以說是飛機研制的“畫筆”，高端的CAD軟件就是這個行業的“神筆馬良”。

飛機制造涉及的零件多、尺寸大、結構復雜、精度要求高，這些帶來了繁瑣的建模以及將草圖變為工作圖等繁重工作。而CAD軟件可以幫助設計人員縮短設計周期，提高設計質量。

自20世紀60年代CAD問世以來，美國PTC公司的Creo、美國歐特克公司的Autocad、法國達索公司的3DEXPERIENCE和德國西門子公司的NX等幾大國外軟件在市場中居于主導地位。上世紀八九十年代和2000年以后，我國也出現了兩次國產CAD浪潮。

兩次國產CAD浪潮

在第一次浪潮中，出現了諸如北航CAXA、北航熊貓CAD（后更名為金銀花）和開目CAD等非常優秀的產品，打破了國外軟件在中國市場的壟斷地位。

2000年后出現了第二次國產CAD浪潮，當時對CAD產品進行核心開發和二次擴展開發的公司就有十來家。然而因為軟件盜版猖獗、國外高端產品入侵等原因，后來只有三家發展得較好：CAXA CAD、浩辰CAD和中望CAD。他們各有自己的主攻方向和優勢領域。

北航孕育的CAXA的本土化策略較為成功，比如研發更加符合國內工程師使用習慣的人機交互界面，使用符合最新國家標準的數據管理方法等。 CAXA形成了全面的制造業產品線，有成套的解決方案，并在教育行業耕耘多年，因此，占據了很大的市場份額。

浩辰公司將勘察設計行業協同設計及BIM（建筑信息模型，指以三維圖形為主的電腦輔助設計）解決方案作為主攻方向，在行業里有一定的影響力。

中望這些年積極拓展海外市場，銷售每年都有大幅增長，贏得了生存空間。

這些企業近十年的努力，讓國產CAD在國內市場甚至國外市場都占有了一席之地。國際CAD巨頭感到了威脅，國外某公司為了打壓國內的這些廠商，在2009年10月將AutoCAD降價80%，當年近3萬元的軟件瞬間降價到6000多元，2019年最新報價也僅為7000多元。但是降價至今，國產軟件沒有被打垮，反而實現了一定比例的增長，他們從開發實力、市場推廣能力等各方面都經受住了考驗。

三方支持，方能守住陣地

國產CAD軟件研究之所以能守住陣地，有如今的成績，離不開國家、企業、學界三方的良好協作。

國家在宏觀層面扶持推動，學界提供技術創新，攻關核心問題，企業穩進開拓，產學研緊密結合，國產CAD軟件才能如此披荊斬棘，突破外國同行技術與資金的雙重鉗制，邁向高端。

高校的最新研究就是國產CAD軟件與國外競爭的“彈藥庫”，只有將其商業化，并融入軟件之中，國產CAD軟件才能在鞏固已有市場的基礎上不斷推進“作戰半徑”。

我所在的北航課題組長期跟蹤國外CAD發展，針對CAD行業核心動態開展研究。目前課題組已經發表數十篇行業前沿問題的國際論文，并且正在積極爭取國家經費支持和對口企業合作，從而將最新的論文研究成果盡可能落地開花。

課題組在導師趙罡的帶領下，不斷地啃著目前飛機制造工程中的“硬骨頭”，專注于如何打通飛機制造全流程的數據流。形象地說，就是要讓飛機制造流程中各種來源的數據，都能按部就班地“行駛”在同一條公路上，不塞車也不能發生事故，彼此之間還要能夠聽得懂。

目前的飛機制造過程中，很多環節之間總有一堵一堵低矮的“墻”，有些是技術上的瓶頸，有些是管理上的落后不足。它們阻礙了各環節之間數據的貫通，有時候會發生“塞車”，有時候卻“打不到車”，有時候還會“上錯了車”。這樣的情況，導致的結果往往是時間、人力和資金成本的增加。除此之外，各環節數據的格式和類型不同，因為有的數據是給機器用的，有的數據是給工作人員閱讀的。就好像跑在公路上有的是“轎車”，有的是“大客車”，有的是“工程車”，這些差異造成了數據流轉的困難，客觀上增加了各環節之間數據貫通的技術難度。

我們的工作集中在如何打通航空制造全流程的數據流。比如我們研究了機床設備和工程人員的互動，通過技術將每一臺正在制造飛機零件的機床設備實時狀態采集回計算機系統，并用清晰可視化的方式，使工程人員可以精確并簡潔地掌握每一臺機床目前的“心情”和“健康”狀況，這樣會降低工程人員處理異常情況的勞動強度，提高每一個工程人員的工作效率。

國產CAD軟件歷經了20余載崢嶸的洗禮，生存和發展的危機并未過去。這是一場長時間的博弈，不是短時間的跟跑，而是永不言棄的“馬拉松”。只要國家、企業和學界堅持通力合作，相關從業人員堅守研發崗位，國產CAD軟件的技術水平一定會越來越成熟，易用性、專業性和兼容性等技術要求一定會對標看齊國外同行軟件，在競爭與斗爭中慢慢形成具有完全自主知識產權的“神筆馬良”。

責任編輯：徐玲玲

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