纵观全球CAD软件发展史

纵观全球 CAD软件发展史 2013-08-23 10:56:29 作者：TigerWu 转自：微小网 http://www.vx.com/news/2013_2309.html 在过去 50多年全球 CAD行业发生了翻天覆地的变化。有的公司倒下的，有的挺过去得到 重生，有的被收购，有的不断强大独孤求败成为行业巨头。细数这些年，CAD的风风雨 雨，请听作者娓娓道来。P.S.故事截止至 2004年。 1. CAD 软件发展历史, 1960s 从欧几里德到 SDRC… CAD软件指“计算机辅助设计（Computer Aided Design）”软件，过去曾指“计算机 辅助绘图(computer aided drafting)”软件，CAD软件广泛应用于各个行业，从建筑、 桥梁、公路、飞机制造、船舶、汽车，至数码相机、移动电话、电视机、服装等，当然还 有计算机。现在 CAD软件常作为指 CAD CAM软件的统称（CAM是 Computer Aided Machining\计算机辅助加工的简写）。 追寻 CAD软件的发展开端，可以上溯到公元 350年前古希腊的数学家欧几里德。虽然欧 几里德没有预见到今天的 CAD软件，但欧几里德在《几何原本》中提出了很多假说和公 理，今天的 CAD软件都是在这些几何知识的基础上构建的。 在欧几里德之后 2300多年，20纪 60代初，第一个真正的 CAD软件出现了，名为” Sketchpad”，这是一个革命性的软件（当然和今日的 CAD软件相比相当的原始），开 发者是 van Sutherland，该软件是作者在麻省理工大学所作博士论文的一部分。 Sketchpad最重要的创新技术是图形界面，用户可以用光笔在屏幕上直接输入。这项技术 的太过超前了，甚至直到 2004年，尽管计算机可在几毫秒内完成 60年代计算机的运算， TFT触摸屏也出现了，但没有 CAD软件的用户界面直接运用这项技术。 Sketchpad是第一个 CAD软件，但在 1957年，Patrick J. Hanratty.博士就开发了第一 个商业化的 CAM系统，名为 PRONTO的数控程序。因此，Hanratty博士常被称为 CAD/CAM软件之父。 早年由于非常昂贵，并不普及。航空和汽车业遇到大量的机械工程问题，因而大型的航空 和汽车企业是最早的 CAD软件用户。第一代 CAD软件大多由企业内的 IT部门（通常与 大学研究人员合作）开发的专用软件，基本是能自动完成制图中繁琐的重复性工作的 2D 绘图软件。20纪 60代中期，Dr. Hanratty博士在通用汽车研究实验室与他人合作开发了 DAC（计算机自动设计 Design Automated by Computer)软件。还有许多公司开发了自 己专用的 CAD软件，如麦道McDonnell-Douglas（1966年发布 CADD,），福特 Ford （1967年发布 PDGS），洛克希德 Lockheed（1967年发布 CADAM）等。 同在 20纪 60代中期，控制数据公司的数字图形部发布了第一个商业化的 CAD软件 Digigraphics，该软件是在 ITEK早些时候的 CAD软件研究系统（名为电子绘图机，在 DEC公司的 PDP-1计算机上运行）和 Sketchpad的基础上开发的，输入设备是光笔。 Digigraphics定价$500,000，只售出很少。 当年的麻省理工大学数学实验室（现在的计算机科学系），在 2D CAD软件方面，进行了 很多开拓性的研究。同时欧洲的研究者也相当活跃，1965年，Charles Lang的团队（包 括 Donald Welbourn和 A.R.Forrest）就在剑桥大学计算实验室开始了真正的 3D建模 CAD软件的研究，到 1970年，他们的研究成果应用于商业软件。20纪 60代，在欧洲其 它地方，法国研究者也在进行关于 3D曲线和曲面几何计算的开拓性研究工作。雪铁龙 Citroen公司的 de Casteljau将复杂 3D曲线几何算法向前推进了一大步，到 60代末 期，雷诺 Renault的 Bezier在 de Casteljau的算法基础上又取得了突破性的研究成果。 de Casteljau 和 Bezier的研究是现在 3D CAD软件的基础。麻省理工大学 （S.A.Coons，1967）和剑桥大学（A.R.Forrest，Charles Lang的团队成员之一， 1968）都进一步研究了 3D建模技术的实现。 到 20世纪 60年代末期，随着商用 CAD软件需求渐增，出现了许多 CAD软件公司，如 Applicon、Auto-trol、Computervision（1969年卖给 Xerox公司第一份商用 CAD软 件）、SDRC(Structural Dynamics Research Corp.)和 United Computing。 经历了技术的发展、快速增长、并购、合并，许多早期的 CAD软件公司直至现在还存 在，有些还用原来的名称(如 Auto-trol)，有些则变名了（如 United Computing 现名 UGS）。早期的技术先驱如 Hanratty博士现在是(Manufacturing and Consulting Services)MCS执行副总裁，其他的 Dr. Sutherland、Charles Lang等人现在仍非常有影 响力。 2. CAD 软件发展历史, 1970s 从内部各自到通用转换标准… 20世纪 70年代，CAD软件开始走出研究室，向商业应用发展。20世纪 60年代后期， 从事汽车和航空制造的大型企业开始自行开发自己的 CAD软件，大部分与大学研究部门 合作进行的，在 70年代的十年中，这些企业内都有庞大的 CAD软件组织，开发自己专用 的 CAD程序，如汽车制造业的福特（ PDGS）、通用汽车（CADANCE）、梅赛德斯-奔 驰（SYRCO）、尼桑（CAD-I,1977年发布）和丰田（1973年 Hiromi Araki’的队伍发 布 TINCA ，1979年 Hiromi Araki发布 CADETT）；航空制造业的洛克希德 （CADAM）、麦道（CADD）和诺斯罗普（NCAD，今天仍在部分应用）。 大多数 CAD软件是代替手工绘图的 2D软件。对于制造商来说，应用 CAD软件的益处 有：1）图纸错误减少 2）图纸重用性加强。2D CAD软件中最著名的是洛克希德开发的 CADAM（Computer Augmented Drafting and Manufacturing）系统，到现在已过去 30多年，CADAM仍然存在（只是这个名字仍在，系统已没有一点原来的影子）。1975 年，法国航空公司达索从洛克希德公司购买了 CADAM的源码， 1977年，达索公司开始 开发名为 CATIA （Computer Aided Three Dimensional Interactive Application）的 3D CAD软件，CATIA一直发展现在，是最成功的商业 CAD软件。 19世纪 70年代，除了 CADAM这样的简单的 2D CAD软件，更引人注意的是 3D CAD 软件的研究和商用快速发展，这十年一项最有影响的研究是 CAD软件的复杂 3D曲面建 模。1975年，K. Vesprille发表了他的博士论文“B样条近似模型的 CAD应用”，是在 60年代 Bezier、Coons 、Forrest和早些时候的 R.F.Risenfeld（也在 Syracuse大学） 等人的研究成果基础上进行的，这项研究成果是现在的 3D CAD软件复杂 3D曲线和曲面 建模的基础。 1972年，第一个 3D建模程序发布，就是出自MAGI(Mathematics Application Group, Inc.)的 SynthaVision。SynthaVision不是 CAD软件，仅是核辐射 3D分析程序。 SynthaVision的 3D模型与此后 3D CAD软件使用的 CSG(constructive solid geometry)模型类似。但总的来说，尽管计算机的性能不断增强，密集计算的 3D建模仍 不能在实际应用中普及。在 70年代，有两个团队一直在研究 3D建模技术，它们是 Charles Lang的团队（剑桥大学）和 Herb Voelcker的团队（Rochester大学的产品自 动化项目），这两个团队的采取的研究方法途径完全不同。它们的研究成果是 CAD软件 的基础。 Herb Voelcker致力于 CSG建模技术研究，于 1978年发布了 PADL (Part and Assembly Description Language)实体建模器，后来应用于 19世纪 80年代早期的几个 商业 3D实体建模 CAD软件中。B. Baumgart利用他有限元网格应用的优势首先提出了 B-REP（边界表示）数据结构，Charles Lang 团队的 Ian Braid第一个实现了 B-REP实 体建模器，不久 Ian Braid进入了由 Charles Lang、Ian Braid 和其它人在 1974年在剑 桥成立的 CAD软件咨询公司：Shape Data Ltd 。 计算机性能的增长，特别是带优化的 Fortran编译器和图形终端的低成本小型机的出现， 让工程师使用 CAD软件成为可能。商业 CAD软件行业出现了，70年代末成为很强大和 盈利的一个行业。随着 CAD软件的开发应用，市场需要一个某种形式的标准化。1979年 后期，波音、通用电子和 NBS(National Bureau of Standards，现改为 NIST ，the National Institute of Standards)合作开发数据转换格式：IGES（Initial Graphic Exchange Standard），于次年发布。通过 IGES模型可以方便地转换不同 CAD系统的复 杂的 3D曲线和曲面。尽管有其它的各种格式，IGES直到现在仍是广泛应用的 CAD软件 数据转换格式。 70年代，很多 CAD软件公司成立了，许多新的商用 CAD软件也在这一时期发布。1970 年，M&S computing成立。次年 Dr. Hanratty建立了MCS。1972年，MCS发布了 ADAM CAD软件，很快其它 CAD软件公司如：Computervision,、Gerber Scientific和 United Computing等以 OEM的形式用 ADAM CAD作为各自 CAD系统的内核。 至 70年代末，第一批商业 CAD软件商都已登场了。许多汽车、航空和消费电子公司结合 商业 CAD软件使用自己开发的专有专用 CAD软件。 这一时期的商用 CAD软件有： Auto-trol出品的 Auto-Draft、Calma、Computervision的 CADDS、IBM的 CADAM (Lockheed的商业代理) 、M&S Computing的 IGDS (Interactive Graphics Design Software) 和McAuto的 Unigraphics (McAuto 1976 年收购 United Computing)。 这些厂家都在新的充满活力的 CAD软件市场争取份额。CAD软硬件市场由 1970年的 2500万美元发展到 1979年的 10亿美元。投资者对 CAD厂商的兴趣反映这快速发展的 趋势，一点也不奇怪，1979年 Auto-trol作为第一个 CAD厂商成功完成公开融资。 70年代见证了 CAD软件的巨大发展，特别是构成 CAD软件基础的基本几何算法。同样 重要的还有计算机硬件的不断发展：DEC于 1979推出的 VAX小型机的市场份额仅次于 IBM，Data-General、HP和 Prime也推出各自的小型机，降低了小型机价格和操作成 本，使得一些较小的公司也能应用 CAD软件。70年代后期，c语言这样的新的编程和 UNIX这样的较简单的操作系统得到大量应用，第一代具备图形功能的桌面计算机（如 HP1978年推出的 HP9845系列）也出现了，更多的工程师亲身体验了编写程序，预示着 工作站计算时代将至。 3. CAD 软件发展历史, 1980-85 主机到 UNIX工作站… 80年代初，CAD软件研究成果能迅速转化为巨大的商业利润。经历了狂热的商业产品开 发规划、CAD软硬件技术的空前发展，至 80年代末，CAD软件商都面临激烈的商业竞 争。 80年代早期，DEC新的 VAX系列小型机有一统工程计算和 CAD软件市场之势。Micor VAX从多方面标志着 DEC的领先地位，在价格、性能、易用性方面，VAX都是一个标 杆。在此后的工作站时代（完全是 DEC的领地），VAX是性能一流的计算机：无需特别 供电和降温就可以运行 CAD软件。 在 CAD软件市场，M&S Computing于 1980更名为 Intergraph，并在 1981年成功完 成 IPO。1983年 Intergraph发布了基于 DEC 的 VAX和Micro VAX 处理器的 InterAct 和 InterPro系列 3D复杂曲面建模 CAD软件。这时成功的 CAD软件都是以软硬件一起的 交钥匙方式打包销售，意识到用 CAD软件促进计算机销售带来的商业潜力，1980年， HP成立了自己的商用 CAD软件组，开发自己的 PE CAD软件。 1981年，Avions Marcel Dassault成立 Dassault Systemes分公司并和 IBM签订协议：允许 IBM转售 CATIA CAD软件。1982年，CATIA V1（CADAM的扩展，增加 3D曲面和 NC功能） 发布，IBM-Dassault合作至今。GE于 1981年收购 CALMA进入 CAD市场，当时年收 入超过 1亿美元。 在 80年代早期，DEC是竞争激烈的工程小型机市场无可争议的老大，但是新的挑战者出 现了，这就是 UNIX工作站。UNIX工作站的出现以惊人的速度引起了计算和 CAD市场的 革命，大部分厂家特别是 DEC预见到了这场革命。UNIX开放的体系打开了高性能计算机 市场，低成本、易维护、高性能的针对科学、工程、当然有 CAD软件应用特别优化的工 作站涌现。1980年，Apollo Computer开启这一市场，Sun Microsystes于 1981年， Silicon Graphics于 1982年也推出了 UNIX工作站。大型机和小型机制造商（IBM、 DEC、Burroughs Unisys、Data-General、Wang等）突然发现自己的优势削弱并被新 来者超过了。后者利用 UNIX开放的体系的优势，迅速改进计硬件的性能进而扩大市场份 额。而传统的厂商不得不维护自己高昂的专用的操作系统支持传统硬件。 PC也在 80年代早期出现了。1981年 IBM推出了它的第一个 PC。1982年，Autodesk 公司成立，并于 1982年 11月展示了第一个基于 PC平台的 CAD软件：“AutoCAD Release 1”。1983年，Adra Systems成立，并很快推出了它的 CADRA 2D软件。 1984年，Bentley Systems成立并发布了 Intergraph的 IGDS CAD 的 PC版： MicroStation。1985年，Micro-Control Systems成立，发布了 PC机的第一个 3D 线 框 CAD软件”CADKEY”。Apple公司于 1984年推出第一个Macintosh 128，1985 年，Diehl Graphsoft成立并发布了MiniCAD软件，很快成为销售最好的Mac上的 CAD软件。80年代，PC和Mac都不断扩大市场，AutoCAD也稳固的获得 2D CAD市 场份额（但被领先的 CAD软件商嘲笑）。与 UNIX工作站相比，处理器能力特别是图形 性能弱。这使得 PC上的 CAD软件直至下个十年才能改变 CAD软件业。 80年代，新一代强大的 UNIX工作站和 3D技术将 CAD软件市场引向实体建模。1981 年，Unigraphics发布了基于 Voelcker的 PADL-2 CSG实体建模核心的 UniSolids CAD 软件。1982年，Ian Braid, Charles Lang 和 Shape Data 的其它成员在英格兰剑桥发布 了 Romulus B-rep实体建模核心，是第一个商用的 CAD软件可直接应用的实体建模核 心。Romulus运用了 CAM-I AIS(Computer Aided Manufacturers International的应 用界面规范)，是当时唯一的实体实体建模核心（后来才有 Parasolid），提供一个第三方 的标准 API，可以方便地集成到 CAD主程序中。很快地 Siemens、HP和其它的几个 CAD软件商购买了 Romulus许可。IGES的第一版与 1980年发布，但这时 3D CAD软 件出现，需要管理材料属性、表面光洁度、公差等属性，这需要一个新的数据交换标准。 1984年，PEDS (Product Data Exchange Specification)在欧洲开始制定。 1985年，CATIA V2独立于 CADAM发布。另一法国 CAD软件商Matra Datavision （成立于 1980年）发布了 Euclid-IS实体建模 3D CAD软件，改软件采用独特的平面模 型和 CSG数据结构混合的模型。Rolumus实体建模核心经历了几次升级，增加了装配管 理、实例化，改进了混合和 B样条曲面，1986年退出舞台。1985年，和 Charles Lang、Ian Braid有几年良好关系的 Evans & Sutherland，决定为它的图形终端和模拟设 备开发 CAD软件，收购了 Shape Dat。E&S不久指定 Bernard Solomon和他在 Shape Data的团队开发 Romulus-D 3D CAD软件。Romulus-D是基于 Romulus 实体建模核 心的创新性的 3D软件。Romulus-D运行于 Apollo工作站，是第一个具有网络功能的 3D CAD软件，它利用 Apollo的 Domain网络实现了全分布式产品配置管理和更改控制 功能。 随着硬件的发展，CAD软件功能也不断增强，直至 1985年，CAD软件商发展的很舒 服。尽管硬件价格不断下降，但软件价格仍高，并且需求量也强势增长，CAD软件的利润 很高。Computervison公司的年收入高达 35亿美元，具市场第一。随后是 GE/CALMA、Applicon、McDonnell-Douglas/Unigraphics、IBM/CATIA。然而， 1985年，一家新的强大的软件商出现在市场上，就是 Parametric Technology Corp (PTC)。此后的 CAD市场就大不相同了。 4. CAD 软件发展历史, 1986-89 CAD商从自我陶醉到警醒：PTC的威胁… CAD软件商在 80年代初得到了快速发展，这得益于随着计算机硬件性能的快速提升和价 格和维护成本下降而来的更多的 CAD用户。CAD软件价位持高，1981年，CAD市场收 入超 10亿美元，CAD软件业都弥漫着各种关于增长的预期。CAD厂商大佬都感觉主要的 CAD软件品牌就此定了，一些新的对手如MatraDatavision只能限于填补空白。这种形 式助长了 CAD大佬们的自满，同样，硬件厂商 IBM和 DEC也有这种感觉。GE于 1981 年收购 CALMA，Daassault于 1986年收购 CADAM，通过并购增强实力的做法一直通 行到现在，这也进一步助长了 CAD厂商大佬的自满。 另外一种趋势也助长了 CAD厂商的自满：就是航空和汽车制造商纷纷放弃自己的专用 CAD系统而从 CAD厂商采购大量的软件。Boeing于 1980年启动 TIGER 3D CAD软件 项目，但在 1988年 Boeing宣布新一代的 777客机将用 CATIA设计，一次从 IBM- Dassault采购达到惊人的 10亿美元！GM于 80年代早期开始以它的 CADANCE CAD 软件开发 GDS CAD软件，但至 1988年，不得不启动 C4 (CAD CAM CAE CIM) 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 ， 解决它使用的繁多的 CAD软件程序带来的笨拙。同样的原因，McDonnell-Douglas的航 空部门也启动了 C3 (CAD CAM CALS)计划。80年代，从内部研发软件到采购商业软件的 转变，为使 CAD市场扩大超 1倍，CAD厂商大大受益。 1987年，PTC发布 UNIX平台的 3D CAD软件 Pro/Engineer的时候，领先的 CAD软件 商是：Computervision（CADDS）、Intergraph（IGDS和 InterAct）、McDonnell- Douglas (Unigraphics)、GE/CALMA, IBM/Dassault (CADAM 和 CATIA) 及 SDRC (I- DEAS, 1982发布)。这些厂商都认为 PTC不成熟不稳定，不会威胁到自己。然而，在 Pro/Engineer发布后的 18个月，PTC以创纪录的速度销出，主要 CAD厂商的销售、市 场和研发部门都陷入了不同程度的恐慌之中。 Pro/Engineer的出现，多方面颠覆了人们对于 CAD软件的想象：用户界面、易用性、建 模速度等。在 Ivan Sutherland的 Sketchpad之后 20多年，作为主流的 3D CAD软 件，Pro/Engineer第一个实现了 Sketchpad展示的一些概念功能（光笔除外），并且是 第一个完全基于实体建模、特征、和约束的 3D CAD软件。几乎一夜之间，Pro/Engineer 让其它的 CAD软件用户界面显得过时了。Pro/Engineer充分利用了 UNIX的 X- Windows特性：下拉菜单、上下文菜单、弹出菜单、输入框、图标和其它的界面友好特 性。相比之下，其它之前普遍应用的 CAD软件都基于专用的操作系统，用 Fortran和汇 编写成，运行慢而且界面笨拙，明显缺少竞争力。有两点限制 Pro/Engineer的竞争力： 1）初期的 3D曲线/曲面建模能力弱；2）投资成本如培训特别是数据转移成本高（用户已 有大量的其它 CAD格式的文件），否则 PTC前进的步伐将是不可想象的。 MDM&E/Unigraphics (McDonnell-Dougla的制造工程部)是少数几家具有支持多个硬 件平台历史的厂家之一（自 1976年支持 Data-General，自 1977年支持 DEC）。首先意 识到 UNIX工作站将迅速发展。1987年，John Mazzola、Tom Curry 和 Jerry Maryniak决定采取开放平台战略。在此战略之下，将 Unigraphics移植到了 Apollo、 HP和 Sun的 UNIX平台，基于 HP平台的版本首先发布（1988年早期）。迫于合作伙伴 IBM的压力，Dassault Systemes也将 CATIA移植到 IBM的新的 UNIX RISC工作站 （RS6000）。1988年发布的 CATIA V3支持 RS6000平台。 Pro/Engineer发布的时候，Dassault具有出自航空界的优势，它的 3D复杂曲面建模 CAD软件已经获得了很好的声誉，并且有 Boeing这样的大客户。因此 Dassault起初受 到来自 PTC的威胁并不大。而受到威胁更大的MDM&E/Unigraphics被迫做出了快速的 反应。1988年后期，Unigraphics从 Evans & Sutherland收购 Shape Data（将要发布 Parasolid）。很快，Unigraphics放弃了易于 PADL-2的 UniSolids实体建模软件，于随 后的 1989年推出了集成度更高和更有竞争力的实体建模 CAD软件，这就是基于 Parasolid的 UG/Solids。 Parasolid由 John Owen和他的团队在 Shpe Data设计，与前面的 Romulus实体建模 核心兼容，保留 CAM-I AIS API。Ron Davidson1989年发布的 Parasolid是一个事实上 的实体建模标准，很快地，Siemens-Nixdorf、General Dynamics,、Fujitsu和其他的厂 商购买了 Parasolid的许可集成到了各自的 CAD软件中。另外，Charles Lang和 Ian Braid1985年在剑桥成立的 Dick Sowar’s Spatial Technology公司（1986年，由 Sowar 和 John成立）被 Dick Sowar保留，为该公司的 Strata CAM开发 ACIS实体建 模核心。ACIS的第一版在 1989年发布，不久 HP将它集成到了它的ME CAD软件中。 80年代日本的研究者也相当活跃。自 80年代初，Fumihiko Kimura教授和他的团队在东 京大学研究实体建模。Fumihiko Kimura的团队中的 Hiroaki Chiyokura博士 80年代中 期进入 Ricoh，1987年，Ricoh发布了唯一用几何表面（相对于 NURBS）作为基本几何 元素的的边界表示实体建模核心 DesignBase。DesignBase很快被许多日本 CAD厂家采 用，1989年 Ricoh开始在它的美国公司出售 Designbase。这标志着 ACIS、 Designbase 、Parasolid之间的实体建模核心竞争开始了，在随后的 10年中一直进行。 1987年，在计算机硬件市场，SGI、HP、 DEC、IBM之间的工作站竞争达到白热化。当 时 Apollo在 IBM和 DEC之后排第三。1989年 HP收购 Apollo，从而取代 DEC成为第 二。第一代的 RISC处理器和高性能实时 3D全色渲染是硬件市场的标准。HP和 Sun是最 强的通用工作站厂家，SGI则统治了 3D图形工作站市场。DEC这时处于低谷，努力想重 现 80年代早期的辉煌，IBM很快遭到美国公司历史上最大的损失。 在 CAD软件市场，PTC的 Pro/Engineer一直是关于 3D建模和渲染性能的新闻的主角， 发展速度比对手快一个（有时几个）数量级。主要的 CAD厂商一边授意销售人员散步 “Pro/Engineer定会更快更多的带来 BUG”的消息，一边加紧开发和 Pro/E竞争的产 品。为了模仿 Pro/E的用户界面和标志性的性能，3D CAD软件开发者深夜和周末都工 作。 这 10年是从 CAD厂商的自满开始的，但 10年的经历让很多 CAD厂商付出了巨大的学 费。潜在的 CAD软件市场被大量开发，但欧洲和美国的经济衰退最终拉低了 CAD软件的 价格，以前的丰厚的利润减少了。这个 10年末，领先的 CAD软件商是：Dassault Systemes (CATIA)、Parametric Technology (Pro/Engineer)、MDC (Unigraphics)和 SDRC (I-DEAS)。Computervision 和 CALMA (从 GE中分离)都于 1988年被 Prime Computer（自身濒于破产）收购，他们和 Intergraph一起都失去了发展势头，从此一蹶 不振。 5. CAD 软件发展历史, 1990-94 从 UNIX到 Windows NT… 对于 CAD软件市场，90年代是动荡的年代。PTC的 Pro/Engineer还是用户眼中的明 星，销售速度比以前更快。但在同时，一些史上最大的订单也在竞争中被其它的厂家获 得。Pro/Engineer的基于 UNIX X-Windows界面更主要的是它的建模速度是用户对 CAD软件的看法发生了更本改变。其它的 CAD厂家加紧针对性的升级它们的产品，销售 和市场部门则忙于说服它们的客户等待产品升级。AutoDesk虽然没受到 PTC直接的威 胁，但随着 PC CAD市场的迅速扩大，它面临新的挑战。John Walker，AutoDesk的创 建者，在他的新闻简讯 14中准确表达了当时的心情：“每次我读到 1982-1988间写的东 西，或想到那些时候，感觉恍如隔世”。 对于成熟的 CAD厂商，幸运的是市场在稳固的扩大，这时由于制造厂家受到成本和生产 周期的压力，不得不采取更多的自动化措施，包括采用更多的 CAD软件。到 1990年， Boeing成功实现了“纯 CATIA无图纸设计”的战略，省去了传统的用实体样机验证图纸 设计的阶段，大大减少了市场响应周期。Boeing的成功刺激了其他的航空和汽车制造企 业，它们也考虑统将它们的 CAD软件标准化：使用一个厂家的 CAD软件。在 1990年到 1993年，CAD厂商都在争取 CAD软件历史上一些最大的订单。Pratt & Whitney 和 GE Aircraft Engines采用 Unigraphics，Mercedes-Benz、Chrysler,、Renault 和 Honda 采用 CATIA。Caterpillar采用 Pro/Engineer。GM决定将采购大量的 Unigraphics，结 果MDM&E/Unigraphics于 1991年被 EDS (Electronic Data Systems Corp)收购。 至 1992年，UNIX工作站已将 CAD软件重新定义了，此后在没有基于主机和小型机终端 的 CAD软件再销售。越来越明显，用户需要低成本的、开放的系统，都不愿意花巨资维 护专用的硬件和操作系统。那些 CAD厂家，特别是历来专注于提供专用硬件和软件一体 化解决 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 的厂家（特别值得一提的是 Computervision和 Intergraph）受到了严重打击 （如 1992年 IBM惊人的亏损：50亿美元，反映了这一点）。至 1993年，市场的格局是 这样的：IBM-Dassault Systemes (CATIA)、EDS-Unigraphics (Unigraphics) 和 Parametric Technology (Pro/Engineer)明显的在 UNIX工作站 3D CAD领域明显领先， 随后的是 SDRC (I-DEAS)。前 20年的巨人，Prime Computer倒闭时分离出的 Computervision (CADDS)，还有 Intergraph (I/EMS)。衰落了，难现昔日风光。 尽管 90年代初在大型公司标准化 CAD的潮流中，软件 合同 劳动合同范本免费下载装修合同范本免费下载租赁合同免费下载房屋买卖合同下载劳务合同范本下载 大单不断出现，但主要的 CAD厂家越来越难以使它们的产品与其其它产品有大的区别。Pro/Engineer的影响太大 了，其它厂家都应付 PTC的威胁。至 1994年，主要厂家的 3D CAD软件就很类似了，都 包括：草图、约束管理、基于特征的建模、操作历史树、NURBS表面和 X-Windows用 户界面等。 主流 CAD厂商的麻烦来自 Spatial Technology (ACIS)、EDS-Unigraphics (Parasolid) 和 Ricoh (Designbase)的 3D实体建模核心之争。这 3家公司授权它们越来越高级的 3D b-rep实体建模库，受权者可以将集成到 CAD软件中，增强实体建模功能。由于价格极 低，即使最小的 CAD厂商也有能力在它们的 CAD软件中使用实体建模。ACIS建模核心 软件功能逊于 Parasolid，但它价格低，至 1993年 Spatial的 ACIS受权厂家超过 70 家，其中最著名的是 Autodesk。 Autodesk稳固的抓住了 PC机迅速发展的机会，成为头号 2D CAD软件公司，1992年， 它的年收入到 28.5亿美元（与之对比的是 EDS-Unigraphics当年的 CAD软件收入不到 一半：13亿美元）。Autodesk在 1990年就从 Spatial取得了 ACIS授权，1994年， Autodesk宣布已售出 1,000,000份许可并发布包括基于 ACIS 3D 建模功能的 AutoCAD R13。 到 1994年底，UNIX工作站引起的 CAD 软件业的震荡已平静下来，甚至 DEC也有重现 昔日辉煌的苗头，它推出了新的 Alpha处理器。但是，这两个重大事件和 Autodesk的 3D CAD软件一起引起了 CAD软件界的革命：Microsoft发布了第一个 32位的 PC机操 作系统Windows NT；Intel发布了第一个 32位的 Pentium Pro芯片。这时，3D 建模 核心之争更强烈了。EDS/Unigraphics正式发布Windows NT 平台的 Parasolid， Spatial Technology发布了Windows NT平台的 ACIS 3D工具扩展，Ricoh发布了 Windows NT 平台的 Designbase。此前，3D CAD软件的研发要花费巨额资金经几年才 能完成；现在，主要有启动资金，不用一年就可以完成研发发布软件。一个小 CAD软件 公司 SolidWorks就这样在 1993年出现了。 6. CAD 软件发展历史, 1995-97 SolidWorks 和 PDM… 90年代中期，CAD市场的标志性变化是 PC 3D CAD软件和 PDM系统激增。 如字处理机的发展带来了数字化文档的暴涨，CAD软件引起了电子图纸的激增。当 CAD 软件用户数量越来越多时，为了简化管理，PDM软件出现了。Boeing成功地用无纸化的 方式设计 777，推动了用 PDM软件不管理不仅是图纸，而且包括配置管理和控制修改 CAD软件生成的海量的部件数据库信息。 90年代早期，新 PDM厂家数量激增。1991年，EDS/Unigraphics发布了它的第一个 PDM软件 InfoManager（后为避免可能的商标侵权，改名 iMAN）；1992年，SDRC 和 Control Data 合资成立Metaphase， Workgroup Technology Corp也在这一年成 立。PDM的发展很猛，Adra Systems公司自 80年代中期开始生产 CADRA 2D PC CAD 软件，自 1992年出产 CADRA Solids 3D PC CAD软件，但在 1994年，它的来自 MatrixOne PDM软件的收入和 CAD软件的一样多。 当 PDM软件研发加速发展时，到 1995年基于 b-rep实体建模和 NURBS曲面建模的 3D CAD软件明显的开始稳定下来，厂商不在专注于基本技术突破，更多的精力用于改进软件 的瓶颈。90年代初期“跟上 PTC”的研发逐渐退潮了。1995年底，SolidWorks突然推 出了 SolidWorks 95 3D CAD软件，它具有 Pro/Engineer“80%”的功能，价格只有它 的 20%。其它厂家的反应和 1987年 PTC发布 Pro/Engineer时完全不同。 Pro/Engineer的发布迫使其它 CAD厂家重新定位和改写软件的基本框架；SolidWorks 95只是让他们考虑是否需要将现有产品移植出Windows NT版，或研发全新的 Windows NT版。但由于 UNIX和Windows NT操作系统有差别很大，移植并不容易。 Windows平台的优势是良好的开发工具（MFC, Visual C++ 等），统治市场只是时间问 题。实际上，至 1995年底，所有的 UNIX 3D CAD软件上都发布了Windows NT版产 品。 万美元内的Windows平台 3D CAD软件市场的浮现，给 UNIX 工作站 CAD厂商提出一 个难题。显然很多 3D CAD软件用户需要 UNIX工作站的高性能 CPU特别是图形性能， 但也也有许多用户满意于 PC的性能。至 1997年，Intel推出了更强的 Pentium处理器， 多家台湾厂商生产用于 PC的高性能图形卡，UNIX的性能优势消失了。 对性能 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 不高的用户更愿意购买 SolidWorks 95，而不愿买性能高但价格更高的 UNIX 3D CAD软件（或大厂商提供的便宜些但复杂的 windows版本软件），UNIX 3D CAD软 件上突然受到很大的价格压力。相反地，Autodesk也受到压力，促使它加速推出自己的 3D CAD软件，因为对 3D性能要求较高的 AutoCAD用户都购买 SolidWorks 95，而不 愿用 Autodesk便宜的基于 ACIS的 3D CAD软件。中端的 CAD软件市场出现了， SolidWorks非常成功，仅仅 2年后，在 1997年被 Dassault Systemes以 3.2亿美元收 购！ 1996年，Intergraph也发布了基于 Spatial Technology的 ACIS建模核心的Windows 平台 3D CAD软件：SolidEdge（实际上最初的 SolidWorks原型也是基于 ACIS建模核 心的，但 Spatial拒绝授权）。SolidEdge的发布是为了促进 Intergraph高性能的 “TD ”3D图形 PC的销售。成功获得几笔订单后，在 Dassault-Systemes收购 SolidWorks不久，SolidEdge 业务被 EDS-Unigraphics收购。 同时，Autodesk越来越担心它数量过百万的 2D CAD用户会有流失，全功能的 3D CAD 软件的对他们有吸引力，如 SolidWorks、SolidEdge和出自 Bentley Systems、 CADKEY和许多其它厂家的Windows平台 3D CAD软件。1996年，Autodesk发布第 一个全功能的 3D 建模软件 Mechanical Desktop，很快成为最销路最好的 3D CAD软 件。 1997年，90年代一直走下坡路的 Computervision发布了它的 DesignWave PC 3D CAD，DesignWave基于 EDS-Unigraphics的 Parasolid建模核心，Computervision 试图在 PC 3D CAD市场立足。 1996年，GM决定统一采用 Unigraphics的软件；1997年，Ford Motor决定用 SDRC 的 I-DEAS 3D CAD软件取代自己开发的 PDGS CAD。这两件事标志着于 60年代开端的 大型公司研发内部 CAD软件的时代结束了；也标志着 CAD软件业到了一个新的阶段，它 有如下特点： 相对容易和快速增长的时代结束了； CAD软件的同质化使得竞争更激烈； 在与Windows 3D CAD厂商的残酷的价格/功能竞争中，CAD软件总的销售收入下降 了。 主流的 CAD软件上需要多元化发展，PDM给他们提供了机会。整个 90年代中期，PDM 市场以年增长超过 20%，1997年销售收入约 11亿美元。人们也预计此后 5年市场将增 长 1倍以上，主流 CAD厂商需要稳固自己的市场份额。为了将来的发展，CAD厂商将重 心转移到 PDM系统。 7. CAD软件发展历史, 1998-99 PDM ，Internet 和 PLM… 1998年，在经过 10年的努力试图重现 80年代辉煌之后，DEC被制造 PC兼容机的 Compaq收购。DEC被并购的消息传遍了整个软件业界，包括 CAD软件市场，这标志着 这样一条事实上的规则建立了：要么在Windows上 运行，要么被淘汰。在这 20年中， 市场走过了很长的一段路。 90年代末，对于主流的 CAD厂商来说，单纯靠 CAD 3D CAD软件保持竞争力和增长已 不太可能，这时的发展方向有三个： 并购巩固自己 争取 PDM市场 支持 Internet 1997年，Dassault Systemes收购 SolidWorks，掀起了并购之风。同年，EDS- Unigraphics从 Intergraph手中收购 SolidEdge，Dassault也收购了在制造可视化市场 领先的 Robotics（成立于 1985年）。1999年，Parametric Technology收购曾经风光 的 Computervision，引起了很大的震动。也是在 1999年，Dassault收购另一家发展的 不错的 CAD软件商Matra Datavision。 当 1997年 5月，Amazon.com成功的公开招股，引发了网络泡沫。至 1998年底， Amazon.com的市值飙升至 170亿美元并且上升势头没有丝毫减缓的迹象。大家预期 B2B能带来巨大的收入，Internet股票受到狂热追捧，在这种形势下，各行各业，包括 CAD软件业的厂商们纷纷调整战略，向“支持 Internet”迈进。 虽然有少数的公司（如 1997年成立的 Alibre）迅速推出了基于客户机-服务器模式的 3D CAD 软件，但当时主要的焦点是支持在浏览器中中查看 3D 模型和构建 Internet/intranet界面的 PDM系统的。Dassault Systemes有在 Boeing777项目中的 成功的通过网络集成 CAD系统经验，1996年，推出第一个支持 Internet的 CAD软件， 就是增加了 Conferencing Groupware模块的 CATIA，通过 Internet可以浏览和注释 3D 模型。1997年，Dassault发布 CATWeb浏览器，具有增强的 3D模型浏览功能， 1998年初，成立专门机构，研发 PDM II系统（PDM系统集成 CATWeb）。 1998年，EDS将 Unigraphics 和 iMAN部门整合为 Unigraphics Solutions并用新公 司的 14%公开招股。1999年，Unigraphics Solution’的总裁 John Mazzola宣布将调 整战略，将更专注于支持Web的 PDM系统和桌面可视化设计，推出了由 iMAN Web Author扩展而来的 iMAN PDM软件。同样在 1999年，Parametric Technology与 SupplierMarket.com联手，在新推出的Windchill PDM软件中集成了电子商务功能， Dassault宣布收购 Smart Solutions和它的支持 web的 SmarTeam PDM软件， CoCreate，以前的 Hewlett-Packard的 CAD软件部，发布了可通过Web发布 3D 模型 的 OpenSpace。 90年代末，与频繁的并购、新 PDM软件的发布和 Internet升级形成对比的是 3D CAD 软件的升级周期长并且变化少。1999年，Dassault Systemes发布了第一个完全在 Windows平台上实现的 CATIA，至此，所有的主流厂商都发布了Windows风格的 CAD 软件，功能都包括大型装配浏览、草图、约束管理、特征历史树等特性。1999年，为了 和 3D CAD软件商竞争，Autodesk发布了新的 3D CAD软件 Inventor，这是 Autodesk 的第一个完全脱离 AutoCAD框架的机械 CAD软件。同年，意大利 CAD软件公司 CADLab更名为 think3，并将它的 EurekaGold 3D CAD软件更名为 Thinkdesign。 这一年主要的新闻是 Parametric Technology收购 Computervison及其带来的影响，没 有基本技术方面的突破。出现了一些新的小的 3D CAD软件公司，推出了低成本的产品， 基于两个 3D 建模核心（Unigraphics Solutions的 Parasolid和 Spatial Technology的 ACIS，Ricoh的 Designbase1997年已从商用市场消失）。自从 1997年 Pro/Engineer 发布以来，没有重大的技术突破。 在 Ivan Sutherland发布 SketchPad之后 37年，CAD软件业进入了 Clayton Christensen所说的“技术停滞期”。 8. CAD软件发展历史, 2000-04 PDM， Internet 和 PLM… 时间来到 2000年，Y2K问题显然没那么严重，IT厂商包括 CAD厂商都松了一口气。 早在 90年代中期，日本 Toyota Caelum的 TeamCAD就可以通过局域网建模，那时客 户机-服务器这个词还没流行。 在 Alibre发布可通过 Internet执行客户机-服务器建模的 Alibre Design软件（基于 Spatial Technology的 ACIS）之后，CAD业的才开始重视 Web支持。 2000年中期，Autodesk发布了 AutoCAD2000i，第一个支持Web的 CAD软件，可以 通过 Internet发布图形，用浏览器查看，同时设计人员可以用Microsoft的 Net Meeting简单的在线进行沟通。 在 90年代，制造商们面临的缩短产品周期（概念、设计、详图、制造）的压力越来越 大，2000年底，Ford成功的运用 Internet集成 C3P(CAD CAM CAE PDM)平台，用传 统方式的 1/3的时间，完成了 Ford Mondeo的设计上市。Ford的成功表明利用 Internet 集成的 CAD PDM系统，不仅减少