isicad: Как изменится САПР в 2020 году?

Основываясь на богатом опыте, накопленном isicad за годы регулярного отслеживания всех новостей отрасли и аналитических отчетов исследовательских фирм, участия в ключевых отраслевых конференциях, таких как Autodesk ФОРУМ, Dassault Systemes PLM Forum, COFES, прямого общение с топ менеджерами и специалистами ведущих поставщиков решений и, наконец, личного более чем 20-летнего опыта работы в отрасли, мы считаем, что имеем все основания сделать приблизительный прогноз изменений в САПР, ожидаемых на период до 2020 года. Эта статья написана по материалам одноименного доклада, сделанного 23 сентября на Autodesk Форуме 2010.

Мировой и российский рынки машиностроительных САПР: сходства и различия

Оставляя за скобками дорогие специализированные системы, доминирующие в аэрокосмической и автомобильной промышленности (CATIA и NX), можно утверждать, что мировой рынок систем автоматизации машиностроительного проектирования занят четырьмя ведущими САПР:

Inventor
SolidWorks
Pro/E
Solid Edge

В некоторых узких нишах рынка конкуренцию им составляют САПР второго эшелона, такие как Alibre Design, Ashlar-Vellum, CoCreate, IronCAD, KeyCreator, SpaceClaim и think3, однако серьезного влияния на структуру и объем рынка они не оказывают.

Отечественный рынок имеет свою специфику: серьезная доля рынка принадлежит АСКОН (КОМПАС-3D), по объему она сравнима с долей Autodesk. При этом практически полностью отсутствуют поставщики второго ряда, в некоторой степени заменяют их Топ Системы и ADEM, однако их доля достаточно мала.

Прогноз:

Возможен некоторый передел рынка между ведущими системами, но изменения вряд ли будут значительными. Будет происходить дальнейшая унификация в парах «старший-младший» для продуктов от одного вендора, вплоть до слияния в один продукт:

CATIA — SolidWorks
NX — Solid Edge
Pro/E — CoCreate

Появление новых систем класса MCAD возможно, но занятие ими сколь-либо заметной доли рынка малореально. Будут продолжаться поглощения компаний с уникальными технологическими наработками.

Специфика России: продолжение доминирования АСКОН при сохранении госконтроля над ключевыми отраслями экономики, управлении нормативами и стандартами.

Бизнес-модели для пользователей САПР

В дополнение к классической модели в виде лицензирования-обновления-подписки появились и будут развиваться альтернативные :

Low-cost-клоны, бесплатные/open-source платформы
SaaS и аренда ПО

В 2020 г. классическая модель, конечно, продолжит доминировать, однако у low-cost систем есть шанс дорасти до полноценных MCAD-пакетов благодаря сотрудничеству с поставщиками компонент, но это увеличит их стоимость, и они встанут в один ряд с поставщиками второго ряда.

Аренда ПО станет широко распространенной благодаря повсеместному предоставлению услуг облачных вычислений, сулящих следующие преимущества:

Не требуется покупка лицензии и ее обновление
Не нужна установка ПО
Независимость от ОС
Независимость от оборудования
Инженерные расчеты в реальном времени
Сохранность и глобальная доступность данных

Прогноз:

Облачные сервисы общего доступа приобретут популярность у индивидуальных пользователей и малых компаний, в первую очередь при работе с ПО, которое используется эпизодически, либо требует значительных вычислительных ресурсов: вычислительные системы, симуляция, визуализация, трансляция данных и т.д. Для основного ПО САПР предприятия СМБ предпочтут классическую систему лицензирования. Крупные распределенные предприятия реализуют облачную модель вычислений на собственных ресурсах.

Бизнес-модели для разработчиков САПР

Общая тенденция — все больше вендоров лицензируют сторонние компоненты, такой подход дает следующие преимущества:

Сокращение времени разработки
Снижение стоимости разработки
Повышает качество программного продукта, так как компонента, используемая в разных системах, априори надежнее и качественнее уникальной разработки.

Типичные компоненты для лицензирования:

Геометрическое ядро (Parasolid, ACIS, CGM, Granite...)
Решатели геометрических и размерных ограничений (DCM, LGS)
Графические визуализаторы (HOOPS, Redsdk, OpenGL...)
Библиотеки для работы с данными (RealDWG, Teigha, OpenNURBS...)

Прогноз:

Использование внешних компонент будет расти, ПО станет более унифицированным.

Прямое моделирование и параметризация

Большинство современных MCAD среднего класса базируются на концепции параметрического моделирования с использованием истории построения модели для ее модификации (Inventor, SolidWorks, Pro/E, Solid Edge) В последние годы активно развивается концепция прямого моделирования, которое позволяет изменять модель простыми пользовательскими действиями, но без параметрического контроля над моделью. Эта концепция реализована либо в отдельных продуктах, таких как Inventor Fusion, SpaceClaim, KeyCreator, CoCreate, либо в виде технологического дополнения в основной системе — Synchronous Technology в NX и SolidEdge, элементы прямого редактирования в SolidWorks.

Прямое редактирование, реализованное в чистом виде, при всех прочих преимуществах, обладает существенным недостатком — дело в том, что упрощая операции по редактированию модели, они оставляют пользователю слишком много степеней свободы. В результате практически любая операция редактирования неузнаваемо изменяет исходную модель, отдаляя ее от заложенной конструктивной концепции изделия (design intent). Ответ дает новая технология — вариационное прямое моделирование, суть которой состоит в использовании геометрических и размерных ограничений для задания желаемого поведения модели при ее модификации.

Прогноз:

Будет развиваться технология прямого моделирования с параметрическим контролем на основе геометрических, размерных и инженерных ограничений, заданных явно или автоматически распознанных системой. «Попутным» бонусом этого подхода станет снижение остроты проблемы совместимости форматов.

Развитие интерфейсов

Прогресс в технологиях дисплеев обещает появление экранов размерности вплоть до А1-А0, необязательно основанных на ЖК технологии, возможно, это будут проекционные устройства, что позволить сохранить для них приемлемую стоимость и массогабаритные характеристики. Использование проекционной технологии позволит также формировать изображение практически на любом участке рабочего стола. Безусловно дисплеи будут оснащаться средствами тактильного управления (Multi-touch), позволяющими работать как пальцами, так и пером, последнее особенно важно для операций, требующих повышенной точности указания — непосредственно рисование, черчение, моделирование. При этом поверхность будет обладать и обратной тактильной связью.

6-мегапиксельный проекционный дисплей от Scalable Display Technologies

Набирающая популярность и зрелость технология создания стереоизображений станет стандартом де-факто для профессиональных рабочих мест, наряду с появлением буквальных объемных дисплеев в качестве дополнительного средства визуализации.

Планшетные ПК найдут широкое применение как «полевое» решение. Наличие малогабаритных проекторов обеспечит формирование широкоформатных изображений практически на любой поверхности. Таким образом, прогноз сводится к следующей формулировке: интерфейс САПР по интуитивности приблизится к кульману, а визуализация — к действительности.

Прототип трехмерного тактильного дисплея

Развитые средства создания электронной интерактивной документации, работающие на планшетных ПК, мобильные проекторы, электронные книги и справочники, вкупе с мобильной связью и интернетом приведут к тому, что в ближайшее десятилетие наличие и использование бумажной документации станет, скорее, исключением.

Быстрое прототипирование

Технологии трехмерной печати уже сейчас бурно развиваются и широко внедряются в проектную и технологическую практику. В ближайшее десятилетие следует ожидать прогресса аддитивных технологий в следующих направлениях:

Радикальное снижение стоимости, вплоть до порога в $1000 и ниже для самых простых устройств.
Увеличение рабочих размеров от сотен миллиметров до нескольких метров
Появление новых материалов, включая металлические, прозрачные, эластичные.
Возможность управлять свойствами материала внутри изготавливаемой модели.
Увеличение скорости изготовления

Таким образом, от изготовления технологических моделей и демонстрационных макетов аддитивные технологи прейдут в том числе в сектор реального производства, вплоть до конечных изделий. Аддитивное изготовление прототипов и изделий станет повсеместной и доступной практикой.

Принтер от британской компании Bits from Bytes стоит меньше $3000

Будущая информация

Анонсы новых технологий, обзоры перспективных решений, аналитику вы можете всегда прочесть на страницах нашего портала. Те материалы, которые использовались при составлении этого прогноза, доступны со страницы списка статей.