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华为云工业软件技术首席专家方志刚博士:新一代工业软件CAD/CAE的突破路径探讨

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来源:GDC几何设计与计算 

2024第27届全国计算机辅助设计与图形学学术会议(CAD/CG 2024)以及第16届全国几何设计与计算学术会议 (GDC 2024) 将于8月15日至8月18日在江西省南昌市举行。

一.个人简介

  方志刚博士(留英),华为云工业软件技术首席专家。1995年加入IBM全球服务部,2007年加入西门子工业软件,任大中华区副总裁兼CTO,2021年加入华为云,参与创建工业软件云产品部,现任工业软件技术首席专家,领导架设与创新lab,倡议并创建了DISA联盟OpenGeometry Group开源社区。主要作品有《复杂装备系统数字孪生》、《数字孪生实战》、《数字化工厂》等,参编《工业软件云战略》,翻译《Virtually Perfect智能制造之虚拟完美模型》和《A Field Guide to Digital Transformation数字化转型关键技术》。

方志刚博士拥有26年专注于服务制造业企业数字化战略规划咨询和实施的广泛经验。他于1995年加入IBM全球业务咨询(原普华永道咨询),历任顾问,高级顾问,首席顾问;于2007年加入西门子数字化工业软件,历任咨询总监,大中华区CTO;于2021年加入华为企业BG全球制造业团队,担任其首席数字化转型官。
方博士拥有管理信息系统硕士学位和工业工程博士(英国在职)学位,在多所大学兼 职,主要作品包括《复杂装备系统数字孪生——赋能基于模型的正向研发和协同创新》,《数字孪生实战——基于模型的数字化企业》,《数字化工厂——智能制造之路》,《工业4.0实战》,翻译Michael Grieves教授之《智能制造之虚拟完美模型》。

原西门子大中国区CTO方志刚博士,现任华为云工业软件CTO,对新时代工业软件发展具有深刻见解,在广东省工业软件攻关工程中,领导诸多专家打造了攻关工程的新型统一架构。

华为云首席专家(工业软件技术领域)、华为云工业软件CTO方志刚解读了如何借助云计算来重塑工业软件的格局,并提出了DISA联盟工业软件云平台上的五大赛道投资机会:工业软件根技术(计算几何、计算力学、元数据驱动多租DME等),SaaS工业软件,场景化SaaS工具链,云工厂,工程知识交易所。

方志刚博士在其论著《复杂装备系统数字孪生》中指出,建模与仿真技术的终极应用就是数字孪生,通过建模技术形成真实产品的虚拟孪生体,能够预测产品的未来性能,而建模与仿真技术体系中的理论、方法、标准、工具和平台也为数字孪生的发展奠定了很好的基础。

二.新一代工业软件CAD/CAE的突破路径探讨

CAD/CAE等核心工业软件是现代工程师的不可或缺的基本工具,是人类STEM知识积累的最高形式。近年复杂的地缘政治格局导致包括华为在内的众多工业企业被“断供”工业软件,有关各界在寻找突破路径。此报告将分享过去三年,华为和BYD等广东领军企业组建数字化工业软件联盟,死磕计算几何和计算数学等根技术,利用云计算大数据大模型等新技术,试图探索出一条整合有关科研成果、工程应用、计算机科学、生态建设的突 破封锁的路径。


来源:山涧果子
云计算理论数字孪生工厂
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首次发布时间:2025-02-11
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山涧果子
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国产自主车铣复合CAM软件:千机智能QJCAM

千机智能核心产品QJCAM新一代智能化数控编程平台,可广泛应用于航空、航天、船舶、能源、装备制造、特种加工、汽车等领域,为行业提供智能化数控加工软件产品以及高精、高效、低成本的制造工艺解决方案,促进制造业数字化与智能化转型升级。千机智能以高精高效工艺与CAM软件等智能制造技术为特色,以制造强国、科技报国为己任,以合作共赢,协同发展为原则,助力制造业的高质量发展。千机CAM软件开发先专用后通用。。。千机智能开发了通用数控编程QJCAM.Expert和自适应加工QJCAM.Fit两款CAM软件。。千机智能基于工艺融合、深度服务、自主研发、开放包容的理念,推出了QJCAM统一平台,由数控编程、在机测量、自适应加工、专用CAM、产线自动机等模块组成,集专业高效、智能编程、技术领先、自主可控、开放平台、国产适配的优势于一体。未来,QJCAM将进一步夯实基础技术的开发,沿着通用、SaaS、专机的方向,不断扩大产品生态价值。千机智能在复杂曲面类数字化制造技术的研究基础上,发展智能制造工艺技术,打造出UltraCAM新一代智能化数控编程平台,可广泛应用于各类整体叶盘、叶轮、叶片等复杂曲面类零件的加工工艺开发,为航空航天及其制造企业提供高效、高精、低成本工艺解决方案。软件具有特征识别、数控加工编程、刀路仿真、后处理及在线测量等功能,支持包括机匣、叶盘、叶环、叶轮、传动件在内的各类航空航天发动机核心关键零件的五轴数控加工编程,提供覆盖粗加工、半精加工、精加工全工艺流程的加工策略,包括摆线铣、插铣、粗精组合铣等高效的加工策略,具有模型预处理、策略计算、加工仿真、后处理等功能。说句实话,千机可能才是这些CAM软件企业里,最正常的。 国内太多软件研发,不接地气。我只想知道,那些专家看过多少零件类型,知道那些机床G代码。千里之行始于足下。最起码的一条,国内软件企业有几个,把全国的机床企业走一遍的?有多少人,下过基层与那些基层工程师沟通交流过的?这么简单的方法,没人用!为嘛没人践行!再回过头看看,有谁把UG或者imspost软件,机床模块反复研究十几遍的?知道solidcam为什么车铣复合模块只卖5.5万吗?那是简化版本,所以5.5万就能买单。复杂的车铣模块,恐怕几百万都打不住。行业历史不了解,基本的战术路线和战略决策出现扭曲,很难做到强力发展。办法不是没有,做通用的,自己的专长模块也强化起来,这样就形成一个需求链条拉动。至今,国内还没有真正意义上的一款机床实体模拟软件。 国内千机智能CAM:UltraCAM,目前主要面向叶轮加工,不需要考虑其他方面。有人说国内重视硬件轻视软件,实际什么都不中,软件硬件互相扯皮罢了!千机CAM如果没有车铣复合模块,这个软件就会有很大问题,十年内没有什么多大的潜力。因为很多车加工算法才是铣加工的雏形和框架,这算是最好的原石,只有把车加工搞好,铣加工才能高效稳定先进。这句话可以适用20年,20年后,这句话可以改变一下。车加工是铣加工的基础,车加工,到最后就是万象车加工,这是多轴定位加工的基础算法。凡是工艺熟练的加工模块才是真正的好软件,这是20年后的定论。如果车加工模块不行,那么后处理模块也有缺陷,工艺布局就不成体系。还有一个,线切割模块也是基础算法之一,这些算法可以与那些硬件系统厂家合作。通用CAM软件,必须对标头部CAM软件(edgecam在车铣复合这块,是当之无愧的王者。)。车加工国际第一,铣加工国际一流,多轴国际第三。模块化,工艺链条国际第一,参考edgecam ,mastercam。可以不蒸馒头,解决这个问题,才能解决叶轮等曲面高速切削问题。机械这一块,就像打靶,需要量的积累。神枪 手都是靠子弹喂出来的,当然,千机能把苏锡常这边的机床企业配套搞好,也是一种成就。目前国际市场上,能把车加工模块搞好的软件并不多。多参考欧洲软件,少对标美国软件,框架很重要,要是对标日本,纯粹找屎。就像CAXA二维车模块,不但没有进步,反而倒退了十年。就那个大方数控车。把所有的车刀图形形成刀具库,才需要多少体积?几十兆而已。二维的更小。五分钟的操作,硬生生搞成半小时。caxa数控车不出来还好,出来了,原来的观望者也直接放弃了。 千机CAM要想做好车铣复合,必须做好三点,车床模块,刀具模块和自定义刀具,这是必须。否则中后期必然受制于人。其余的,还有什么机床模块,后处理模块,仿真模块。刀路编辑模块,刀路实体化功能等。车铣复合模块没有回头路,好就是好不好就是不好。 千机CAM必须通过华中数控,大连科德等国产五轴机床实战,修正深化算法。数控系统并不是什么过于高大上的事情。只要坚持软件硬件结合,重复迭代,稳步发展,积极投入,市场检验,都会从很小的几百万的小企业,渐渐成长起来。问题是,你现在能看到几个这样一步步发展起来的软件企业?就说一个简单的圆弧插补加工,曲线拟合算法。早在中国上世纪线切割火控系统研发之初,就已经开发出算法雏形。现在反而成为很多系统公司的不传之秘。 早在上世纪90年代,圆弧曲线插补算法,就已经很成熟了。但是由于某种历史原因,这个算法并没有应用起来,并广泛应用。曲面插补算法加高速优化算法,中国有这个基础。不知道当初那些打压国产工控系统的老家伙们还在不在!2002年是中国数控系统最关键的一年。这一年决定了很多国内数控系统人的命运和中国国产系统的命运。导致现在就北京精雕,大连科德,华中数控。。。国产cam不进步,国产机床潜力有限。CAM软件,还受后处理限制。不能被用户修改过的后处理,基本上也没人用。CAD软件可以忍受很多问题,哪怕软件奔溃,大家还能接受。cam软件只要没人用,就是没人用。因为没法接受。哪怕你很强!看看topsolid,国际第一强的软件。因为计算机配置太高,必须顶配。所以没人用。从此,没人用。哪怕mastercam老总说topsolid比他的软件强,也于事无补。中望的二维加工也不错,就是因为后处理导出设置问题,所以没人用。还有一个问题,就是后处理模块,大家不放心,也没人用。mastercam因为车加工后处理不适合国内普通数控车,也没人用。不为什么!因为没人用过,所以没人用。只要一款CAM软件,有十个人没用过,基本上,大概率没人用。哪怕曾经普及率很好,Cimatron就是,数控铣半壁江山,因为电脑系统原因,还有破解没跟上,就三年。从此没人用了。而且因为软件用户群太小,后处理的普及跟不上,也没人用。因为没有后处理的软件,还不如玩具。ESPRIT是很多软件的老大哥。因为ESPRIT中国区采取后处理隔离政策。即使ESPRIT功能强悍,一样被排斥。因为,大家不放心你。有前科!即使ESPRIT放弃后处理隔离政策,也没人相信。因为信任已经没了。哪怕大家都知道ESPRIT的技术给了很多cam软件企业。不行就是不行。worknc 因为后处理原因,还有一个刀具半径模式,所以没人放心。powermill因为后处理历史上的不检点,也算一种前科。所以也没人在乎。所以powermill市场普及率也很低。mastercam因为后处理非常安全。经过几十年大面积庞大用户群的检验,所以即使ug用户再怎么贬低mastercam,一些企业也贬低mastercam,但是mastercam仍然保有世界上最大的客户群。哪怕solidcam降价销售,开放官方教程,依然无法撼动mastercam的用户信誉。mastercam从x版到2017版,几乎没人用。但是mastercam9.1的优秀声誉,维持mastercam整体形象18年。也就是说,mastercam被人偷家18年,都没有被打败。依然王者归来。那个宝座没人敢坐上去。Cimatron自己把自己的原创团队解散了。从此以后,Cimatron从模具加工的宝座一路下滑。我记得,我的师兄对我说过,Cimatron从团队解散人才外流开始,Cimatron再也不是思美创!从此,没人在相信Cimatron。傻 逼的思美创总裁。他可能永远没想到,大家放弃Cimatron的原因,是因为他不尊重技术!思美创原创团队与他们公司上层斗争了6年最终以原创团队解散为代价,思美创e版根本算不上保持原有地位。思美创本来有冲击ug,保持模具软件第一的位置。可惜不尊重技术,不尊重人才,不尊重行业基本准则。所以用户放弃Cimatron,天经地义。可以这么理解,Cimatron的落败,是模具行业最大的笑话。永远钉在历史的耻辱柱上!ug那时候,还是备选方案。顶多跟大方比较好一点。因为ug的破面真的很多。多到令人奔溃。破面加特征加工,这是一个死循环。特征加工最怕破面。破面一多,就代表特征是错误的。pm因为开粗高效,计算速度快,所以成为作坊和小企业的首选软件。因为被欧克特收购,变得体积庞大,速度降低,操作繁琐就成了减分项,所以pm一直不瘟不火。千机智能,一个cam软件领域的新生力量,如果不能有效避免这些问题。恐怕大方的历史地位,也是高不企及。大方早期的加工模块有自己的特色。简单高效后处理直观。是大方原有加工模块的特色。因为采用parasolid内核,破面比ug还多。所以大方早期的版本一直被国内业界视作零件加工的后起之秀。现在大方把类似ug的模块拿过来,给用户一个模糊的印象。大方的cam团队是不是和思美创团队一样,已经外流!所以在cam领域摸爬滚打的人们来说,说明大方也开始走Cimatron老路。那么大家对大方cam持保留态度,也合情合理。永远记住了!给我记好了!cam软件领域,谁不尊重技术,谁不尊重人才,就得不到别人的信任。技术不能得到积累和传播,技术就不能成为技术,那叫秘术!来源:山涧果子

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