CAD вчера и днес

Както знаете, общността на хората е разделена на класове: малка група от управляващите, средна прослойка от повече или по-малко богати граждани и широки слоеве от обикновените хора. Любопитно е, че точно същата картина се наблюдава в света на CAD за машиностроенето (електронните CAD системи не са разгледани в тази статия). Традиционно продуктите в този бранш са разделени в три класа: тежки, средни и леки. Подобна класификация се е развивала в исторически план и въпреки че отдавна се говори, че връзките между класовете са на път да изчезнат, те остават, тъй като системите все още се различават по цена и функционалност. В резултат на това сега има няколко мощни системи в тази област, един вид „олигарси“ от света на САПР, които постоянно развиват продукти от средната класа и евтини „леки“ програми, които станаха широко разпространени. Съществува и така нареченият „некласов слой на обществото“, чиято роля играят различни специализирани решения, например за промишлено и строително проектиране, изчисляване на тръбопроводи, анализ на леене на метали, проектиране на метални конструкции и много други специфични области на приложение.

Терминът „CAD за машиностроене“ у нас обикновено означава пакети, които изпълняват функциите на CAD/CAM/CAE/PDM, т.е. компютърно подпомаган дизайн, подготовка на производството и проектиране, както и управление на инженерни данни. Първите CAD системи се появяват в зората на изчисленията, през 60-те години. Тогава General Motors разработи интерактивна графична система за предварителна продукция, а през 1971 г. нейният създател, д-р Патрик Хенрети (наричан е бащата на CAD), основава Производствени и консултантски услуги (MCS), което оказва огромно влияние върху развитието на тази индустрия. Според анализатори идеите за MCS формират основата на почти 70% от съвременните CAD системи. В началото на 80-те години, когато изчислителната мощ на компютрите се увеличи значително, на сцената се появиха първите CAM пакети, позволяващи частична автоматизация на производствения процес с помощта на програми за CNC машини и CAE продукти, предназначени да анализират сложни структури.

Можем да кажем, че преходът към новия век е повратна точка за CAD пазара. В тази ситуация на преден план излязоха две основни тенденции - сливания/придобивания и търсене на нови посоки за растеж. Поразителен пример за първата тенденция е закупуването от EDS през 2001 г. на двама добре известни разработчици на тежки CAD системи - Unigraphics и SDRC, а второто е активното популяризиране на концепцията PLM (Product Lifecycle Management), което предполага управлението на информация за даден продукт през целия му жизнен цикъл.

"Класова" структура на CAD пазара

Олигарси от света на CAD

В резултат на последните промени в сливанията и придобиванията остават само три тежки системи: Unigraphics NX от EDS, CATIA от френската фирма Dassault Systemes (която го популяризира с IBM) и Pro/Engineer от PTC (Parametric Technology Corp.). Тези компании са лидери в CAD и техните продукти са в позицията на олигарси: те представляват лъвския дял на пазара в парично изражение. Основната характеристика на "тежките тежести" е, че тяхната широка функционалност, висока производителност и стабилност се постигат в резултат на продължително развитие. Всички те далеч не са млади: CATIA се появи през 1981 г., Pro/Engineer - през 1988 г. и Unigraphics NX, въпреки че излезе само преди няколко месеца (вж. PC Week/RE, № 41/2002, стр. 24), е резултат от сливането на две изключително почтени системи, Unigraphics и I-Deas, придобити заедно с Unigraphics и SDRC. Въпреки факта, че тежките системи са много по-скъпи от „по-леките“ им колеги (над 10 000 щатски долара на работно място), разходите за тяхното придобиване се изплащат, особено когато става въпрос за сложно производство, като машиностроене, машиностроене, авиация и космическа ... Няма обаче много големи клиенти, които могат да платят милиони долари за CAD софтуер. Според анализатори този пазарен сегмент вече е практически наситен и разделен между индустриалните китове. В днешно време производителите на инструменти за автоматизация на проектите възлагат своите надежди на МСП, които са повече от индустриалните гиганти. За тях са проектирани системи от среден и лек клас.

Смята се, че стабилността и просперитетът на всяко общество зависи от средната класа, отличаваща се с упорита работа и надеждност. Това важи и за CAD света. Средната класа се появи тук сравнително наскоро - в средата на 90-те. Преди това имаше само два полюса - на едната мощна система, работеща на Unix (обаче тогава имаше много повече от сега), а на другата - прости двуизмерни програми за рисуване за компютъра. Но към 1995 г. мощността на компютърната обработка нарасна и Windows стана по-стабилен и започна да поддържа многозадачност. Това позволи на разработчиците да създадат CAD системи, които заемат междинна позиция между тежките и леките класове. От първите те наследиха възможностите на триизмерното моделиране на твърдо тяло, а от вторите - ниската им цена и фокус върху платформата Windows. Те направиха революция в света на САПР, като позволиха на много дизайнерски и инженерни организации да преминат от 2D към 3D моделиране. Лидери в този сегмент са системите SolidWorks от едноименната компания (в момента подразделение на Dassault Systemes), SolidEdge (разработена от Intergraph и сега собственост на EDS) и Inventor and Mechanical Desktop от Autodesk Corporation. Това не е пълен списък на средните CAD системи. В този сегмент работят много компании, включително руски, които предлагат относително евтини системи, струващи около 5-6 хиляди долара на работно място. Популярността им сред потребителите непрекъснато нараства и благодарение на това тази област се развива много динамично. В резултат на това по отношение на функционалността средната класа постепенно настига по-скъпите си конкуренти. Не всички потребители обаче изискват такова разнообразие от функции. За тези, които основно работят с двуизмерни чертежи, перфектна е система от лек клас, която струва няколко пъти по-евтино.

Първите системи за двумерно моделиране се появяват през 70-те години, когато са разработени инструменти за показване на линии, кръгове и криви на екрана на монитора с помощта на макроси и API. Истинският разцвет в тази област обаче настъпи едва през 80-те години, когато персоналният компютър излезе на сцената. Събитията се движат бързо: през 1982 г. е основана Autodesk, която се занимава с разработването на CAD за персонални компютри, наречена AutoCAD, а до 1987 г. са продадени 100 000 копия на AutoCAD (миналата година този брой надхвърля 4 милиона). Други играчи последваха примера на Autodesk и сега има много различни „леки“ CAD системи, включително DataCAD от едноименната компания, IntelliCAD от CADopia, SurfCAM 2D от Surfware и други. Тези продукти са по-лесни за използване и по-евтини ($ 100-3000) от по-мощните им братя, така че търсенето на тях нараства дори при настоящия икономически спад. В резултат на това „леките“ системи се превърнаха в най-разпространения продукт за автоматизация на проектирането, заемайки същата позиция в света на САПР като „обикновените работещи хора“ в човешката общност.

Пазарен размер на CAD/CAM

Еволюция и революция

Сходството на CAD пазара с обществото на хората се проявява и в естеството на неговото развитие, което се случва по еволюционен и революционен начин. По едно време първите CAD системи за компютъра, а след това и системите от средната класа, направиха революционна революция. Сега пазарът се развива по еволюционен начин: с всяка нова версия функционалността на продуктите от всички класове се разширява, производителността се увеличава и използването се опростява, нараства вниманието към PDM системите, които правят възможно ускоряването на работата по проектирането и прилагат популярната концепция за PLM чрез въвеждане на технически поток на документи и управление на проекти, а във връзка с разпространението на Интернет има средства за взаимодействие между дизайнерите чрез глобалната мрежа и онлайн библиотеки на типични части.