Будущее мирового САПР

По мере того как облачные САПР становятся все более распространенными, а их возможности, связанные с ИИ, более доступными, вместо проектирования с помощью эскизов нужно будет описать требования и получить от компьютера варианты проекта, учитывающие множество факторов.

Компьютер будет предлагать варианты, принимая во внимание все требования к проекту. Впервые САПР действительно становится автоматизированным.

Хотя мы видим большие преимущества в том, что пользователи используют одну и ту же облачную, актуальную, всегда активную версию пакета 3D CAD, бывают случаи, когда удобнее следовать традиционному процессу, поэтому мы не думаем, что от этого откажутся в ближайшее время. Скорее, мы ожидаем дальнейшего развития гибридного набора предложений.

В очень краткосрочной перспективе ИИ сможет быстро и естественно предлагать пользователю САПР предложения по проекту, которые будут близки к тому, что этот человек мог бы сделать самостоятельно.

Например, сейчас мы работаем над автоматизацией трудоемкого процесса создания 2D-чертежей из 3D-модели CAD. Система машинного обучения будет учиться на примерах того, как конструктор обычно проставляет размеры на похожих деталях, и автоматически создавать чертеж, который будет очень близок к тому, что, вероятно, начертил бы этот человек.

Мы активно работаем над внедрением в Fusion 360 инфраструктуры рендеринга USD Hydra и USD (Universal Scene Description, универсальное описание сцены), которые быстро становятся отраслевыми стандартами. USD — это невероятная производительность за счет интенсивного использования многопоточности и графических процессоров.

Появились новые методики проектирования, которые применяются там, где эскизы становятся менее важными. Два основных примера таких рабочих процессов — это использование методов прямого редактирования для повторного использования и/или модификации существующих компонентов и внедрение моделирования Sub-D.

Одно очень важное направление в создании эскизов заключается в использовании набросков от руки или изображений в качестве отправной точки или ориентира для проектов.

Использование существующих иллюстраций для создания эскизных объектов значительно сэкономит время промышленным дизайнерам. Можно также ожидать все более широкого применения ИИ для предсказания шагов пользователя во время повторяющихся задач и распознавания похожих эскизов путем анализа прошлых проектов и автоматического уведомления пользователей о том, что очень похожий эскиз уже существует.

Нужно признать, что процесс проектирования в САПР может включать в себя повторяющиеся скучные процессы. И очевидно, что ИИ, выполняя рутинные однообразные задачи, играет огромную роль в том, что спектр возможностей дизайнера расширяется и у него появляется время для творчества.

Браузерные инструменты в 3D Creator, 3D SheetMetal Creator и 3D Sculptor имеют встроенных помощников по проектированию, использующих ИИ. Алгоритмы машинного обучения учатся, наблюдая за тем, как проектирует пользователь, и сокращают или автоматизируют повторяющиеся задачи, такие как выбор ребер, вставка сопряжений или прогнозирование новых объектов эскиза, и дают пользователям возможность вставлять их автоматически.

Сегодня 3D демократизировалось до такой степени, что стало универсальным языком для сотрудничества и обмена идеями между всеми возрастными группами и географическими регионами.

Речь идет не только о предоставлении продукта, но и о том, чтобы он доставлял удовольствие, — он должен быть эстетически привлекательным, надежным и хорошо работать при регулярном использовании.

Совместная работа на основе браузера, безусловно, будет играть важную роль. Инструменты для совместной работы в стиле Google Docs уже были реализованы основными программами САПР, такими как Onshape, что позволяет их пользователям взаимодействовать и совместно работать над общими документами, одновременно пользуясь преимуществом от регулярных скрытых обновлений.

Расширенная система жестов, сенсорные экраны и непосредственное взаимодействие с моделью являются ключом к более интуитивной работе пользователя. Постоянная и ненавязчивая обратная связь, сообщающая о том, что ожидается для завершения текущей операции и каковые текущие параметры, помогает пользователю ориентироваться и снижает его когнитивную нагрузку.

Несмотря на то что автономные продукты по-прежнему широко используются, облачные преимущества очевидны и переход к ним необратим. Никому не нравятся накладные расходы, связанные с загрузкой обновлений, их установкой и проверкой того, что ничто не конфликтует и не ломается.

В свою очередь, поставщик полностью облачных программных продуктов САПР не должен беспокоиться о совместимости с несколькими платформами и системных проблемах или поддерживать бесчисленное количество ветвей кода для каждой версии или платформы.

Мы думаем, что использование инновационных инструментов цифрового проектирования в ближайшие несколько лет охватит значительно больше пользователей, и предпочтение в значительной степени будет отдаваться более простым продуктам, имеющим возможности совместного использования и совместной работы.

Архитектура Phi и подход к моделированию произвольной формы были разработаны с учетом вышеизложенного, поэтому программное обеспечение может работать с широким кругом пользователей.

В какой-то степени почти все поставщики теперь предоставляют своим пользователям исправления/обновления между основными релизами. Мы можем сказать, что полная реализация Onshape SaaS означает, что пользователям Onshape не нужно заниматься загрузкой, установкой или обновлением продукта.

Для поколения пользователей, хорошо разбирающихся в приложениях для совместной работы, Onshape является одним из инструментов, основанных на этой парадигме. Тот факт, что это инструмент проектирования и разработки, становится вторичным по отношению к тому, как пользователи взаимодействуют с ним и с другими пользователями, использующими его.

Для пользователей, посвятивших свою жизнь работе с более традиционными файловыми системами, переход на эти инструменты — скорее философское изменение, чем какое-то другое.

Такие пользователи быстро увидят преимущества работы с новыми инструментами, как только преодолеют свое первоначальное сопротивление принятию этого нового способа взаимодействия с проектными данными и с членами проектной группы.

Мы считаем, что одно из самых сильных применений ИИ — это те области продукта, которые обычно не учитываются при обсуждении ИИ как вспомогательного средства проектирования. Будучи полноценным SaaS/облачным продуктом, Onshape может собирать данные не только о том, как продукт используется, но и о том, насколько эффективно он работает в конкретной сети, на конкретном сервере, в определенное время, с определенным трафиком и т. д.

Затем вся эта информация может быть проанализирована, и на основе полученных данных будут приняты решения о разработке. Это обещает оказать гораздо большее влияние на производительность пользователей в целом, чем существующие реализации.

Сенсорный ввод и стилус — более естественный и часто более быстрый способ использования CAD-системы, чем клавиатура и мышь. Единственное, что могло бы быть еще более естественным, — это хорошо продуманная реализация AR или VR, которая все еще принадлежит будущему.

Не забывайте о том, что по своей сути CAD — это всего лишь программное обеспечение.

Оно не должно быть неудобным и ненадежным — оно такое только потому, что старые компании САПР создают программное обеспечение так, как они это делали в 1990-х годах, и их клиенты страдают от этих устаревших методов. Пришло время изменить это.

Я считаю, что доступ к САПР не будет привилегией небольшой группы высококвалифицированных инженеров — САПР станет инструментом, доступным для всех, кто заинтересован в его использовании.

Будь то проектирование, просмотр, концептуализация, совместная работа, прототипирование и производство — все заинтересованные стороны в будущем смогут использовать одну и ту же платформу проектирования.

Новые поколения пользователей САПР ожидают, что их программное обеспечение будет доступно и одинаково удобно для работы на мобильных устройствах и настольных компьютерах. Удобство использования и доступность программного обеспечения потребительского уровня — это основное ожидание, а не просто приманка.

Компаниям, разрабатывающим традиционные САПР, трудно адаптироваться к этому тектоническому сдвигу в ожиданиях клиентов.

Shapr3D уже делает это и будет делать еще больше, но я пока не могу об этом говорить!

Чтобы освободить пользователя от необходимости предварительно определять правила и ограничения, мы используем ИИ, чтобы найти и определить их во время редактирования. Это делает создание эскизов для выполнения первоначальных проектных исследований и представления концепций гораздо более гибким и быстрым.

Этот подход позволяет людям думать о том, что они хотят создать, вместо того чтобы пытаться бороться с правилами или ограничениями.

Новые подходы, такие как голосовой ввод, начинают пробивать себе дорогу. Использование голосовых и когнитивных сервисов позволяет пользователям управлять командами САПР с использованием естественного языка, а не языка CAD, давая им возможность сказать: «Есть ли у меня что-нибудь похожее?» вместо «Поиск по фигуре», и делает проще получение информации от систем — без поиска имен файлов или иконок.

Для того чтобы пользователи могли управлять NX и повышать производительность, в NX Voice Assistant используются когнитивные сервисы Microsoft.

Внедрение машинного обучения и искусственного интеллекта окажет огромное влияние на более продуктивное использование инструментов САПР. Системы, построенные на их основе, смогут учиться на примерах работы опытных пользователей и воплощать лучшие практики, а обмен этими знаниями в организации приносит огромные преимущества.

Дальнейшее развитие ИИ будет направлено на то, чтобы предлагать конструкторам варианты на выбор, в частности, давать больше помощи и советов пользователям для принятия решений в процессе проектирования.

Такие области, как генеративный инжиниринг, открывают больше возможностей для использования ИИ в подсистемах помощи, консультирования и обучения, автоматического выполнения быстрых итераций проектирования. Более широкое использование ИИ в этой области позволит основанным на нем инструментам оказывать помощь инженерам для более быстрого принятия лучших решений.