Сколько D нужно народу?

Начнем с констатации парадоксального, на первый взгляд, факта - несмотря на «победное» шествие 3D-технологий, о котором сообщают в первую очередь сами поставщики решений, по разным оценкам независимых аналитических агентств от 70 до 85% пользователей САПР по всему миру продолжают использовать «старую добрую» 2D и, в общем-то, не торопятся переходить на более современные системы. Недавно Autodesk сообщал о том, что из 8 млн. лицензированных пользователей решений компании – 1 млн. владеют лицензией на 3D. Ряд экспертов и к этой цифре отнеслись весьма скептически, предположив, что многие из этих 3D лиценpзий на деле т.н. shelfware («полочное», т.е. неиспользуемое на практике ПО) полученное в составе комплексных лицензий.

Попробуем предположить, в чем причина такого состояния дел. Ведь практически очевидно, что 3D системы дают больше возможностей, лучше интегрируются в концепцию единой информационной модели продукта и производства, в конце концов – нагляднее. Представители компаний-разработчиков ПО, тратящих огромные средства на разработку и пропаганду 3D решений, склонны «винить» пользователей в косности и консерватизме, почти в рутинерстве. Отчасти, они, возможно правы. Но, осмелюсь утверждать, лишь отчасти. Причиной номер один, препятствующей распространению 3D, сами поставщики САПР считают стоимость ПО. Однако – при чем здесь пользователи? Ведь цены на лицензии устанавливают сами поставщики и в их воле определять ценовую политику. Да, себестоимость разработки трехмерных приложений высока, но, положа руку на сердце – как давно появлялись принципиально новые системы, геометрические ядра, другие сложные алгоритмические компоненты? Посмотрев на развитие САПР за последние десять лет, несложно отметить, что оно в большей степени эволюционное, в значительной степени основывающееся на наработанном за десятилетия алгоритмическом багаже. Более того, те же самые поставщики с легкостью выпускают недорогие и просто бесплатные 2D решения, себестоимость разработки и выпуска которых отнюдь не нулевая.

Возможно. следующее замечание будет не совсем тактичным, но в нашей стране сложилась уникальная ситуация, связанная с высоким уровнем пиратства, которое, безусловно является злом и подлежит искоренению. Но – нет худа без добра, на отечественном «рынке» мы можем пронаблюдать распространение современных технологий в идеальных условиях, мало зависящих от стоимости лицензии на ПО. Как нетрудно видеть из приводимой выше диаграммы, оказывается ситуация зависит от этого обстоятельства не так сильно.

Следующим аспектом, на котором останавливаются поставщики решений САПР, говоря о внедрении трехмерных технологий, является квалификация пользователей. Процитирую недавний обзор Елены Гореткиной: «Внедрению 3D мешает и бытующее мнение о том, что такие инструменты сложны в освоении. В нашем опросе такое препятствие заняло второе место среди причин, сдерживающих переход к трехмерным САПР. Но по единодушному мнению разработчиков, этот миф давно устарел.» Вот так – миф, не больше не меньше. Однако, от 60 до 80% реальных пользователей, похоже думают иначе. Полноценное освоение современных трехмерных параметрических систем по прежнему требует весьма основательной подготовки, причем как практических тренингов, так и теоретического базиса, в то время как 2D системы часто осваиваются самостоятельно, что многие пользователи небезосновательно считают очень серьезным преимуществом.

Существенным моментом являются реальные трудозатраты на конкретном инженерном рабочем месте. При всех достижениях технологий САПР – в реальной жизни от конструктора на выходе требуется комплект рабочей документации, чертежей. Работая с 3D системой, ему приходится сначала выполнить 3D модель, затем построить по ней проекции, оформить в соответствии с требованиями стандартов, на что уходит не так мало времени – несмотря на активно рекламируемую возможность многих 3D систем создавать чертежи автоматически – объем ручной работы по доводке их до готовности остается, по отзывам пользователей, достаточно большим, нередко они считают (и не без оснований) что проще и быстрее вычертить чертеж заново.

В практике производства изменения юридически должны быть оформлены в виде чертежей. И пользователи неоднократно высказывали пожелание о том, чтобы изменения вносимые в документацию попадали в 3D модель. То есть требуется двунаправленная интерактивная связь между 2D изображением и 3D моделью, а не только генерация чертежей по модели.

Также в значительной степени надуманным мне видится утверждение о том, что причиной популярности 2D является преклонный возраст опытных инженеров, которые, дескать привыкли работать еще на кульманах. Это обстоятельство можно было бы принимать всерьез в условиях нашей страны, но оно не выдерживает никакой критики на мировом рынке САПР, где 3D решения доступны на массовой платформе Windows как минимум с 1996 года, то есть в течение десятилетия, что является сроком более чем достаточным для приобретения профессиональных навыков.

Так отчего же всего 15-20% пользователей пользуются передовой технологией, несмотря на ее безусловные преимущества, а остальные по до сих пор используют 2D системы? Ответ обескураживающе прост – эти 80% по прежнему не удовлетворены уровнем удобства, доступности и стоимости 3D решений в сопоставлении с решаемыми ими задачами. Решения предлагаемые отраслью САПР для них выглядят как забивание гвоздей микроскопом. Ведь стоимость использования 3D решений далеко не ограничивается только стоимостью лицензии – сюда входит и стоимость обучения и прямые трудозатраты на выполнение проектов. Думаю уместно будет привести несколько положений, высказанных известным экспертом САПР Эваном Яресом на форуме isicad-2004.

• Пользователи хотят получить инженерное ПО, которое сделает их жизнь ПРОЩЕ Сегодняшнее ПО делает их жизни более СЛОЖНОЙ.
• Только 5% или 10% пользователей “хакеры”, которые могут научиться пользоваться сложным ПО. От 90% до 95% пользователей – нормальные инженеры и дизайнеры, кому нужно ПО максимально простое в использовании.
• Наиболее опытные и полезные инженеры на предприятии никогда не являются “хакерами”, но именно им нужно передовое ПО!
• Почти во всех случаях пользователи находят способ использования ПО, чтобы компенсировать его производительность и неудобство.

Было бы несправедливым сказать, что разработчики ничего не делают в этом направлении. В последнее время поставщиками ПО предприняты значительные усилия по совершенствованию интерфейса трехмерных систем. Некоторые подходы довольно радикально отличаются от того, к чему мы привыкли за прошедшие десятилетия – так «новичок» сезона, пакет SpaceClaim в своей основе сознательно, по задумке разработчиков, не содержит уже привычной параметризации, что по мнению создателей должно значительно упростить работу с 3D. Более традиционным путем идут разработчики SolidWorks, совершенствуя 3D интерфейс, добившись на этом поприще весьма впечатляющих результатов, которые мы можем видеть в версии 2008.

И тем не менее, на мой взгляд, эти усовершенствования вряд ли серьезно изменят в ближайшее время пропорцию между пользователями 3D и 2D систем. Ведь даже удвоение числа пользователей трехмерных систем приведет к соотношению 30/70, в лучшем случае 40/60, то есть большинство по прежнему будет использовать 2D системы.

Так где же выход? А выход, на мой взгляд в том, чтобы предоставить пользователям 2D решений прямой и эффективный доступ к созданию, модификации, управлению сложными трехмерными данными через привычный им двумерный интерфейс. Идея, как ни странно, совсем не новая и целая подотрасль САПР работает так уже долгое время. Я имею в виду архитектурно-строительные САПР, например ArchiCAD или ArCon, в которых доступ к одной и той же модели здания, по выбору пользователя, может быть либо через 3D либо через 2D интерфейс.

Безусловно, зачастую машиностроительные задачи геометрически сложнее, чем строительные, однако это не повод не обратить внимание на такую концепцию. Более того, перевод 2D данных в трехмерные актуален еще и потому, что за почти тридцать лет активного использования САПР накоплен огромный багаж чертежей, которые приходится использовать для модернизации уже существующих изделий, их технической поддержки, ремонта, выпуска запасных частей и комплектующих. Использование их в двумерном виде создает определенные сложности при интеграции в современные CAD/PLM-решения, так что для поставщиков ПО это еще одна потенциальная ниша приложения своей квалификации. Проиллюстрируем эту мысль схемой. Слева – типовое архитектурно решение современных САПР, справа – предлагаемое решение. Автор не претендует на окончательный вариант архитектуры, это скорее приглашение к обсуждению, эскиз.

В ряде случаев использование 2D технологий не только оправдано, но просто необходимо, например при создании принципиальных схем в электротехнике, гидравлических системах, привязке транспортных коммуникаций к картографическим данным ГИС. В таких случаях довольно остро стоит вопрос синхронизации схематических представлений с пространственной трехмерной геометрической моделью. Дело в том, что проектирование электротехнических и трубопроводных сетей как правило начинается с логической принципиальной схемы (априори двумерной), на ней выполняется и предварительный инженерный анализ системы, а пространственное расположение конструктивных элементов выполняется на более поздних этапах.

На самом деле, работы в направлении «слияния» 2D и 3D уже ведутся. Autodesk, возможно самый заинтересованный игрок рынка в задачах перехода от 2D к 3D, на своем портале Autodesk Labs анонсировал технологию построения 3D моделей по 2D проекциям “2D to 3D Tool for Autodesk Inventor”. Возможно, это решение еще не предел совершенства, но это заметный технологический шаг, приближающий пользователей 2D инструментов к созданию 3D данных.

Интересный опыт по использованию 2D интерфейса для моделирования трехмерных тел и создания программ ЧПУ для их изготовления демонстрирует компания eMachineShop . Пользователям предоставляется простой, интуитивный 2D инструмент, с помощью которого они могут сформировать заказ на изготовление нужных им деталей. При всей кажущейся незамысловатости проектного ПО, возможности всей системы весьма впечатляющи. Несколько примеров того, что успешно изготовлено по безбумажной (!!!) технологии с использованием «всего лишь» 2D проектной системы:

Итак, резюме: данные об изделии и производстве, безусловно, нужны 3D и даже 4D, особенно при проектировании производственных и технологических цепочек, эргономики, то есть всего, что связано не только с общей конфигурацией проектируемого изделия но и с процессами в его жизни. А вот интерфейс систем нужен разным пользователям – разный, как уже было сказано выше, зачастую достаточен и целесообразен и двумерный и даже вовсе не графический, например табличный или в виде более сложных форм, таких как технологические карты, принципиальные и логические схемы. Важно, чтобы он предоставлял доступ к единой информации, был интуитивен, прост и не требовал значительных затрат на освоение пользователями.

Главное – не «волшебные слова» и маркетинговые лозунги, главное - чтобы система была естественной и реально доступной (как финансово, так и методически) для того, кто ею пользуется. В этом, на мой взгляд, сегодня и состоит и технологический вызов к отрасли САПР и ее перспективы в части роста, в том числе и финансового. Самоуспокаиваться - рано!

Ссылки по теме

Об авторе

Владимир Малюх имеет за плечами 15-летний опыт работы в компаниях, разрабатывающих ПО в области САПР и ERP. С 1992 по 2006 трудился в должности технического директора ПроПро Группы, являясь одним из основателей этой компании. Владимир был архитектором и ведущим разработчиком системы bCAD – САПР среднего уровня для самого широкого круга пользователей. На всех этапах развития этого проекта Владимир осуществлял как общее руководство предприятием, так и непосредственное управление процессом разработки базовой системы и прикладных решений на ее основе. За более чем десять лет работы реализованы, внедрены и успешно используются решения в широком спектре приложений, от создания электронных проектных макетов в авиакосмической промышленности и судостроении, до комплексной автоматизации предприятий мебельной, деревообрабатывающей и строительной индустрии, обучающих систем САПР в ВУЗах. За годы работы в проекте накоплен обширный опыт в анализе, постановке и решении практических задач, организации разработки приложений, их внедрении и обеспечении сервисом потребителей САПР. В начале 1990-х г-н Малюх работал в ФРГ и Великобритании в качестве разработчика систем автоматизации документооборота предприятий, а в конце 1980-х в рамках проекта Кронос занимался разработкой систем автоматизации инженерной деятельности, реализовавшейся впоследствии в проекте bCAD.
Владимир является выпускником Новосибирского Электротехнического Института (ныне - Технического Университета), где он специализировался на кафедре газодинамических импульсных устройств. В июне 2006 г. без отрыва от практической работы им была защищена кандидатская диссертация, посвященная теме организации автоматизированного взаимодействия разнородных отраслевых решений САПР в единой системе автоматизации инженерной деятельности предприятий. Владимир является автором десятков печатных работ, посвященных прикладным решениям САПР в различных отраслях

Появились первые отзывы на, признаюсь, сознательно несколько провокационную публикацию.