數(shù)字化轉(zhuǎn)型，正在成為整個人類社會的共識和共同的方向。在此過程中，數(shù)字化進程最早，也最深入的工業(yè)企業(yè)，其所取得的數(shù)字化成果，不僅成為輻射到各個行業(yè)，成為推動各個行業(yè)持續(xù)深化推進數(shù)字化轉(zhuǎn)型的動力，而其以往的所有經(jīng)歷，也都在成為各個行業(yè)最值得借鑒的、被驗證過的經(jīng)驗——從這個角度上可以講，工業(yè)企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型是整個社會數(shù)字化轉(zhuǎn)型事實上的源頭。

而作為源頭中的源頭，工業(yè)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的起點是從CAD開始的：從上個世紀(jì)90年代開始，當(dāng)工業(yè)企業(yè)開始嘗試用數(shù)字的方法來定義自身的產(chǎn)品，用CAD工具開始設(shè)計，一切的數(shù)字化理論和工具才開始有了現(xiàn)實的價值。

隨著CAD而來的PDM、ERP、MES、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)云……在將工業(yè)企業(yè)數(shù)字化進程持續(xù)推進的同時，也讓CAD本身變得沒有那么“獨一無二”了。一方面，這是因為雖然CAD依然為工業(yè)企業(yè)的數(shù)字化提供原始的源頭數(shù)據(jù)，但是對于用戶而言，如何利用這些數(shù)據(jù)變得更加重要，而數(shù)據(jù)的產(chǎn)生過程就顯得“理所當(dāng)然”；另一方面，CAD作為一項技術(shù)，本身的發(fā)展也遵循技術(shù)成長曲線，進入了穩(wěn)定周期， 出現(xiàn)“劃時代”革命性技術(shù)的可能性正在降低。

事實上，今天CAD所遇到的問題，就是所有IT技術(shù)最終都會遇到的問題：現(xiàn)實的需求還在不斷增長，而技術(shù)成長的客觀規(guī)律也必然會發(fā)揮作用，這個時候，應(yīng)該如何尋求自身的突破？

2023年初，PTC CAD部門總經(jīng)理Brian Thompson發(fā)表了一篇文章，論述和預(yù)測了CAD在2023年以及以后未來的一段時間內(nèi)，CAD市場將會有怎樣的趨勢。

Brian Thompson在文章中寫道：“今天，我們處在一個高度通貨膨脹的環(huán)境中：原材料和零部件比以往任何時候都要昂貴，有據(jù)可查的供應(yīng)鏈限制繼續(xù)影響著制造商；另一個重要的宏觀趨勢是美元相對于歐元的優(yōu)勢……最終，這些都將影響到收益，也會引發(fā)制造商為發(fā)展其業(yè)務(wù)而可能制定的各種投資計劃的變化。”Brian Thompson認(rèn)為，2023年的經(jīng)濟前景，充滿了產(chǎn)生不確定性，而且各級各類企業(yè)都將受到影響，因此在產(chǎn)品開發(fā)領(lǐng)域，將呈現(xiàn)出5個主要新興趨勢，即：采用仿真驅(qū)動的設(shè)計；利用新興技術(shù)實現(xiàn)創(chuàng)新；在設(shè)計過程中推動數(shù)字主線；利用云計算和SaaS的優(yōu)勢，以及投資于培訓(xùn)。

作為CAD技術(shù)和產(chǎn)品的重要提供商，PTC始終是CAD技術(shù)發(fā)展的重要推動者；而作為PTC的CAD業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人，Brian Thompson擁有15年以上在工業(yè)企業(yè)工作的經(jīng)驗，和14年在PTC服務(wù)的經(jīng)驗。因此可以說，Brian Thompson代表PTC做出的《2023年CAD市場五大趨勢預(yù)測》，一方面反應(yīng)了PTC對于未來CAD市場的判斷；另一方面，也透露出PTC對于CAD未來繼續(xù)成長路徑的定義。

“關(guān)于CAD如何工作以及如何實現(xiàn)新功能的細(xì)節(jié)確實很重要——我們只是在這篇文章中沒有談及這些。我們堅信，仍然有很多機會來改進核心的CAD工作流程——我們在Creo的每個版本中都是這樣做的——我們只是沒有在文章中討論這個層次的細(xì)節(jié)?！盉rian Thompson在給筆者的郵件當(dāng)中并不認(rèn)可“CAD技術(shù)進入瓶頸期”的說法，他首先強調(diào)，之所以在其文章當(dāng)中談到的更多是CAD應(yīng)用場景而非技術(shù)更迭，是因為這篇文章“特意保持了概括性的評論”，因為在他看來，“市場上的主要趨勢推動了客戶開發(fā)產(chǎn)品的趨勢，這比談?wù)摼唧w的CAD改進要有趣和有影響?！?/p>

事實上，對于應(yīng)用企業(yè)而言，目前CAD的功能性已經(jīng)基本能夠滿足大部分用戶的需求——或者說，目前使用CAD工具的工程技術(shù)人員，已經(jīng)適應(yīng)和習(xí)慣了這一代CAD工具，其設(shè)計邏輯和思路，也是在這一代CAD工具培養(yǎng)下形成，這也成為CAD工具不再具有顛覆式技術(shù)出現(xiàn)的重要原因——而對于用戶而言，對CAD工具的需求往往來自性能方面：即如何使其更適合各種傳統(tǒng)和新興的應(yīng)用場景。

在回答筆者問題的郵件中，Brian Thompson首先強調(diào)，所謂“五大趨勢”的總結(jié)，來自于與PTC全球成百數(shù)千名客戶、PTC銷售團隊、PTC經(jīng)銷商和技術(shù)合作伙伴的討論結(jié)果?！耙话銇碚f，這些趨勢與我們的中型市場和企業(yè)客戶非常相關(guān)，甚至與我們最小的客戶也基本相關(guān)?！盉rian Thompson認(rèn)為這些趨勢代表了大多數(shù)中小企業(yè)的看法和判斷：“我們看到最小的客戶——那些只有幾個工程師使用Creo的客戶——唯一的區(qū)別是，如果這樣做的成本障礙非常大，他們嘗試新技術(shù)的速度就會慢一些。一旦他們確信有價值，他們最終會采用，但我們最小的客戶的預(yù)算有限，這意味著他們不太可能在絕對確定回報之前在一項新技術(shù)上承擔(dān)相對較大的投資風(fēng)險。”

具體到文章中談到的五大趨勢，筆者首先問到了關(guān)于采用仿真驅(qū)動設(shè)計（SDD）的問題。Brian Thompson在文章談到：直接集成到設(shè)計師和工程師已經(jīng)在使用的CAD工具中的仿真技術(shù)，將消減“擴大仿真工具的使用對工作和承諾的過程變化”。也就是說，Brian Thompson認(rèn)為將更多CAE的功能融入到CAD中，能夠?qū)⑵髽I(yè)調(diào)整設(shè)計流程的成本降到更低的水平。從理論上講，的確如此。但是從實現(xiàn)應(yīng)用場景出發(fā)，事實上之所以以往企業(yè)用戶認(rèn)為SDD會在產(chǎn)品開發(fā)初期影響工作效率，更大的原因并不是CAE與CAD工具的融合不夠深入，而是兩者之間存在巨大的學(xué)科鴻溝，因此天然地就會影響已經(jīng)被企業(yè)反復(fù)驗證并且確認(rèn)為最有效率的產(chǎn)品研發(fā)過程。

Brian Thompson認(rèn)為：之所以SDD在未來會成為一種趨勢，首先得益于CAD中嵌入式仿真技術(shù)易用性的大幅提升——特別是在Creo（PTC核心的桌面CAD軟件）中采用Ansys嵌入式技術(shù)?！拔覀兣cAnsys合作，努力使Creo中的集成仿真工具變得非常強大和易于使用，這大大縮小了所謂 “學(xué)科差距”，而這在過去一直是一個障礙。當(dāng)然，今天的Creo用戶仍然必須對他們在Creo設(shè)計中模擬的物理知識有一定的了解，但他們并不需要成為模擬專家來使用Creo嵌入的Ansys技術(shù)。在Creo中，當(dāng)仿真被移到核心設(shè)計工作流程中時，我們已經(jīng)看到了整體產(chǎn)品開發(fā)效率的顯著改善——遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過10%?！盉rian Thompson強調(diào)，之所以有這樣的效率提升，一方面，是因為最終的產(chǎn)品設(shè)計在發(fā)布和測試時，幾乎可以確定滿足功能要求，因此在生產(chǎn)啟動前的反復(fù)修改和重新設(shè)計的工作量減少了；另一方面，在整個設(shè)計過程中，由于未滿足要求而導(dǎo)致的設(shè)計返工也大大減少，因為設(shè)計迭代，甚至在最初開發(fā)設(shè)計時，都會不斷得到仿真結(jié)果的提示。

關(guān)于五大趨勢之二的新興技術(shù)，Brian Thompson在文章中尤其提到了“生成設(shè)計”和“增材制造”。事實上，這兩個概念在過去的幾年間，總是被反復(fù)提及，但是始終沒有成為企業(yè)應(yīng)用的一種“主流”模式。Brian Thompson認(rèn)同在過去的一年里，“增材制造技術(shù)或生成技術(shù)并沒有發(fā)生階梯式的功能變化，我們也不期望在未來幾年里發(fā)生這種變化”。但是他依然強調(diào)其將成為2023年重要的趨勢，主要原因在于，“這些技術(shù)的成熟度，與主流產(chǎn)品設(shè)計和工程有關(guān)，因此正處于一個拐點，因為PTC收到的關(guān)于使用添加劑增材作為生產(chǎn)制造技術(shù)，和使用創(chuàng)成設(shè)計為設(shè)計創(chuàng)新加速的咨詢數(shù)量，持續(xù)顯著增加：那些加入并將這些技術(shù)用于現(xiàn)實業(yè)務(wù)的客戶，正在越來越快地獲得更大的成功。而我們將這些能力深度整合到Creo的策略，意味著我們已經(jīng)準(zhǔn)備好滿足這些需求?！?/p>

第三個趨勢是關(guān)于企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計流程的話題。Brian Thompson在文章中談到“通過設(shè)計過程驅(qū)動數(shù)字主線”。所謂“數(shù)字主線”，是PTC在2020年左右，結(jié)合自身新晉物聯(lián)網(wǎng)解決方案和傳統(tǒng)優(yōu)勢設(shè)計研發(fā)系統(tǒng)基礎(chǔ)上，提出的一個關(guān)于工業(yè)企業(yè)數(shù)字化演進過程中的技術(shù)應(yīng)用模型：在物聯(lián)網(wǎng)平臺上，按照企業(yè)的業(yè)務(wù)模式，利用原有的產(chǎn)品進行搭配組合，構(gòu)建出來的、可復(fù)制的、端到端的應(yīng)用場景集合，打通產(chǎn)品全生命周期、全價值鏈數(shù)據(jù)鏈路，就構(gòu)成了企業(yè)的數(shù)字主線——如面向產(chǎn)品研發(fā)、制造與供應(yīng)鏈、銷售與市場、客戶運營、產(chǎn)品服務(wù)等——針對這些應(yīng)用場景，物聯(lián)網(wǎng)平臺向下能夠?qū)崿F(xiàn)對各種數(shù)據(jù)的整合，同時將數(shù)據(jù)通過分析、整理，提供給面向具體業(yè)務(wù)的CAD、PLM，以及VR系統(tǒng)，從而實現(xiàn)對業(yè)務(wù)流程的數(shù)字驅(qū)動。

Brian Thompson文章中強調(diào)：今天，大多數(shù)公司在設(shè)計過程中，堅持使用多個互不相干的工具，這打破了數(shù)字工具鏈，降低了敏捷性、靈活性和效率，同時帶來了多種出錯的機會。他強調(diào)說，所有的企業(yè)都需要找到方法，以更快的速度和更低的成本向市場提供更好的產(chǎn)品，因此他認(rèn)為，數(shù)字主線是解決這一問題最直接的方式?！八^數(shù)字主線，就是在數(shù)字和物理世界之間創(chuàng)造了一個閉環(huán)，以優(yōu)化產(chǎn)品、人員、流程和場所。它是一種創(chuàng)造普遍的數(shù)據(jù)訪問的方式——單一的真相來源?！币虼恕巴ㄟ^在產(chǎn)品開發(fā)過程中拉動數(shù)字主線，客戶能夠有效地消除了不同工具間的數(shù)據(jù)交接?！?/p>

事實上，所謂“數(shù)字主線”的邏輯的確是一個理想的企業(yè)應(yīng)用IT技術(shù)的模型，對于大多數(shù)企業(yè)而言，這是兼顧了彈性和敏捷性的應(yīng)用模型。但是現(xiàn)實問題在于：對于大多數(shù)企業(yè)而言，不僅在產(chǎn)品設(shè)計過程中，采用不同的“互不相干”的工具，一方面是為了應(yīng)對各種不同的現(xiàn)實需求，另一方面，則是為了保障業(yè)務(wù)的連續(xù)性——畢竟，對于企業(yè)用戶而言，是否能夠持續(xù)獲得來自工具提供方的服務(wù)和產(chǎn)品支持，本身就存在一定的不確定性，利用多個工具平行工作，也許是成本最低的保證業(yè)務(wù)不受IT工具影響的方式了，例如在工業(yè)企業(yè)當(dāng)中常見的“多CAD”應(yīng)用場景。因此雖然說“數(shù)字主線”是最具效率的CAD工具應(yīng)用模型，但對于應(yīng)用企業(yè)而言，也許其所描繪的場景更加傾向于理想狀態(tài)。

“毫無疑問，整合到一個單一的CAD系統(tǒng)上更具成本效益，并使客戶能夠更好地管理其設(shè)計和工程部門的資源。”在回答筆者的提問時，Brian Thompson強調(diào)，在其親自交談的數(shù)百名客戶中，“每一位都同意這一前提”，同時，他也承認(rèn)，“合并到一個單一的CAD系統(tǒng)將導(dǎo)致系統(tǒng)暫時的中斷，甚至降低效率”，其中的原因，是“設(shè)計師和工程師需要將他們的技能轉(zhuǎn)移到新的工具”，而這，“往往是客戶推遲甚至不考慮整合的充分理由?！?/p>

在Brian Thompson看來，PTC相信這將是一種趨勢，并且正在與全球的合作伙伴一起，幫助有需要的企業(yè)用戶去實現(xiàn)向單一CAD系統(tǒng)的過渡?！捌渌蛩?，如政府的要求，肯定是強有力的考慮因素，甚至是CAD整合的阻礙因素。然而，事實是：CAD整合是一個非常強大的成本和效率驅(qū)動力?！盉rian Thompson說。

關(guān)于未來CAD的應(yīng)用當(dāng)中SaaS將成為趨勢這一點，實際上在3年前PTC已經(jīng)用實際行動做出過判斷：雖然不PTC是第一個實踐CAD工具SaaS化的業(yè)內(nèi)廠商，但是從2019年開始，PTC就已經(jīng)徹底開始實踐將桌面級產(chǎn)品研發(fā)系統(tǒng)進行SaaS轉(zhuǎn)變。只是PTC的做法有些不太一樣，其并沒有將原有的CAD工具做云化改造，而是在2019年10月24日，以4.7億美元并購純云原生CAD產(chǎn)品Onshape。并在第二年4月，基于Onshape架構(gòu)推出了自己的云技術(shù)平臺Atlas，作為自身全部桌面級工業(yè)軟件云化和SaaS的技術(shù)底座。

2022年6月，PTC發(fā)布了全新版本的三維設(shè)計軟件Creo 9.0版本，并宣布，從Creo 9.0開始，后續(xù)PTC將在發(fā)布本地化Creo版本外，還會同步發(fā)布一個SaaS化的產(chǎn)品，被命名為Creo plus，與純云原生CAD產(chǎn)品Onshape并行存在。與此類型地，PTC在2020年底宣布收購PLM系統(tǒng)的SaaS平臺提供商Arena Solutions以后，2022年4月，又推出了基于Atlas平臺的SaaS化的Windchill+。

而在PTC內(nèi)部，對于收購來的云原生SaaS產(chǎn)品和經(jīng)過SaaS改造的傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)品，是有明確區(qū)別的：在PTC內(nèi)部有兩個業(yè)務(wù)單元，分別是數(shù)字主線業(yè)務(wù)（Digital Thread）單元和快速業(yè)務(wù)（Velocity Business）單元。傳統(tǒng)的桌面級產(chǎn)品Creo和Windchill，以及基于SaaS模式改造的Creo+、Windchill+，與Thingworx、Vuforia、Codebeamer、Kepware等解決方案一起，被歸類為面向大型、全球化制造企業(yè)的數(shù)字主線業(yè)務(wù)單元，這部分解決方案，強調(diào)能夠為工業(yè)企業(yè)用戶提供“一系列的數(shù)字化技術(shù)，以實現(xiàn)整個產(chǎn)品開發(fā)過程和全周期的數(shù)字化轉(zhuǎn)型”；與此相對，通過收購獲得的純云原生的SaaS服務(wù)Onshape和Arena，則被歸類到面向“中大型制造企業(yè)”的“快速業(yè)務(wù)”模塊，強調(diào)用“敏捷的方法顛覆原本的產(chǎn)品開發(fā)模式”。

對于Creo和Creo+，Brian Thompson強調(diào)，兩者都是由相同的基本代碼庫交付，“從根本上說，我們的策略是確保我們產(chǎn)品的核心是完全相同的。同時，我們在Creo核心部分所做的幾乎所有投資也將使Creo+客戶受益。不同之處在于：我們可以提供額外的價值——Creo+將從云端提供服務(wù)?！?/p>

顯然，既照顧傳統(tǒng)用戶的需求，又延伸到新興客戶的習(xí)慣，從桌面到SaaS既是一種市場趨勢，也是CAD未來技術(shù)演進的方向之一。

在Brian Thompson文章中談到的五個趨勢中，最“與眾不同”的是第五個趨勢“投資于培訓(xùn)”。Brian Thompson在文章中說道：隨著越來越多的公司專注于在價值鏈中推動數(shù)字線，培訓(xùn)正在重新興起。生產(chǎn)高質(zhì)量、可直接制造的3D模型的需要，迫使公司加倍重視良好的建模實踐。而通過有效的培訓(xùn)，建立和利用整個團隊的最佳實踐，設(shè)計重用和協(xié)作也變得更加有效。換句話說，Brian Thompson認(rèn)為，企業(yè)應(yīng)該建立一個以數(shù)字主線為核心的新的設(shè)計流程，PTC將幫助企業(yè)工程師了解和遵守這樣全新的產(chǎn)品研發(fā)邏輯。

很顯然，這已經(jīng)超出了針對CAD工具本身的服務(wù)和知識領(lǐng)域，進入到了企業(yè)設(shè)計流程改造的范疇。在回答筆者相關(guān)提問時，Brian Thompson也承認(rèn)，做產(chǎn)品研發(fā)流程改造，在短期內(nèi)，會對企業(yè)研發(fā)效率產(chǎn)生影響，降低效率?！叭欢?，一旦企業(yè)研發(fā)團隊中的每個人，都在基于原生CAD模型的系統(tǒng)上進行工作時，其所獲得的流程效率提高將是非常顯著的?！彼e例說：“產(chǎn)品開發(fā)過程中的許多步驟，例如零部件加工刀具路徑，如果通過使用集成的Creo CAM技術(shù)，而不是來自獨立供應(yīng)商的、單獨的、非集成的CAM技術(shù)，企業(yè)將可以輕松簡化10%以上工作時間。雖然PTC將始終支持具有強大API的第三方軟件，但Creo內(nèi)部原生刀具路徑開發(fā)的完全關(guān)聯(lián)鏈接和自動更新，將始終比輸出到外部軟件更有效率?！倍鴮τ谄渲械摹芭嘤?xùn)”部分，Brian Thompson說，對于企業(yè)類似的研發(fā)流程優(yōu)化和改造的需求，“PTC可以通過提供現(xiàn)場課程，或通過基于云的服務(wù)，與客戶所在地區(qū)的合作伙伴合作，提供教師指導(dǎo)的培訓(xùn)來幫助企業(yè)具體實踐”。

在回答筆者提問的過程中，Brian Thompson反復(fù)強調(diào)：PTC認(rèn)為，Creo必須提供完全集成的工具，使設(shè)計工程師能夠有效地探索高度創(chuàng)新的設(shè)計理念，以及使他們能夠高效地完成日常設(shè)計任務(wù)的工具。誠然，我們客戶的競爭戰(zhàn)略、他們所處的市場環(huán)境，甚至他們所處的地緣政治環(huán)境，都可能影響到他們是否決定將創(chuàng)新作為其產(chǎn)品的關(guān)鍵差異化因素，而不是成本、質(zhì)量、可靠性或其他因素?！拔覀兿嘈臗reo必須準(zhǔn)備好滿足這一系列的客戶需求?！盉rian Thompson說。

寫在最后

無疑，Brian Thompson關(guān)于CAD市場未來的判斷，在很大程度上，體現(xiàn)的PTC關(guān)于未來CAD業(yè)務(wù)的規(guī)劃。然而從中也不難發(fā)現(xiàn)兩點規(guī)律：首先，無論是將仿真與設(shè)計從工具層面進行更深度的融合，還是推動生成設(shè)計和增材制造在產(chǎn)品研發(fā)領(lǐng)域的價值發(fā)現(xiàn)，以及對云計算、SaaS模式的大力投入，PTC實際在強調(diào)的，都是對用戶使用習(xí)慣的尊重和培養(yǎng)。技術(shù)的出現(xiàn)都是為了解決現(xiàn)實的問題，而技術(shù)一旦市場化應(yīng)用，那決定其是否能夠獲得商業(yè)成功的根本，就是能否獲得更多的用戶體驗滿意度。而這樣的規(guī)律適用于所有進入到發(fā)展曲線平穩(wěn)期的IT技術(shù)：降低使用門檻、最大程度貼合用戶場景、降低維護和升級成本……永遠(yuǎn)都是對的。其次，對于數(shù)字主線價值的強調(diào)，從根本上說，是PTC結(jié)合新興IT技術(shù)，為企業(yè)用戶重新定義的一個可局部實踐的、理想化的應(yīng)用CAD工具的模式。因此可以說，這是當(dāng)CAD本身的功能和性能到達了一定的高度以后，PTC為企業(yè)用戶規(guī)劃的一個在更高層級上發(fā)掘CAD價值的可能性。在很多時候，我們總是強調(diào)在IT技術(shù)和產(chǎn)品的供需雙方中，用戶的地位越來越重要，但是在規(guī)劃未來整體數(shù)字化框架方面，來自IT技術(shù)提供方還是具有絕對的話語權(quán)。因此，對于IT技術(shù)和產(chǎn)品提供商而言，其在滿足用戶應(yīng)用場景不斷更新的過程中，同時也要更新自身對于IT技術(shù)應(yīng)用框架的定義，從而不斷推動技術(shù)應(yīng)用理論和邏輯的升級迭代，其重要性與產(chǎn)品技術(shù)本身的升級，同樣重要。

CAD技術(shù)和產(chǎn)品的今天，就是今天眾多新興IT技術(shù)的明天。在各個行業(yè)都借鑒工業(yè)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型經(jīng)驗的同時，各個新興IT技術(shù)產(chǎn)品提供者，也應(yīng)該學(xué)習(xí)今天PTC對于CAD技術(shù)產(chǎn)品的定義，以從中發(fā)現(xiàn)實現(xiàn)自身持續(xù)成長的可能性，進而推動未來全社會數(shù)字化轉(zhuǎn)型進程的不斷深入。