企业要求CAD集成和面向PLM

　　CAD是普遍适用的高新技术，引发了制造业的数字化革命，锋芒所指，所向披靡，使得所有企业禁不住先用为快，于是价格较低的各种小系统自然成为首选目标。这时大多数CAD用户正处于幼年的自发阶段，连波音这样的大公司也不例外。波音飞机公司应用和开发CAD/CAM技术的历程很值得研究，她大体经历了三个阶段：

第一阶段1975-1980年，其突出标志是使用成套小型机系统，累计共有247个CV站位和160个Gerber站位，用于机械和电器设计。这些系统的典型配置是一台小型机（如PDP-11，Nova，HP，Prime）连接4到8个图形终端，价格在10万美元上下。这种配置在应用中逐渐暴露出一个尖锐的矛盾，即系统间互不连通，不能与IBM主机上建立的飞机外形主模型直接通信。于是波音着手建立信息交换网，将不同的计算机系统联网，进行数据格式转换，使不同系统融为一体。这项工程称作CIIN-计算机集成信息网络，1978年投入使用，据说耗费了4千万美元。1979年12月波音向美国国家标准局NBS提出倡议，制订IGES图形交换标准，并积极参与标准的草拟。1980年1月NBS颁布了IGES 1.0版。经过不断修订，IGES至今仍广泛应用于异构CAD系统之间的曲面数据交换。

第二阶段1980-1985年，着手自主开发CAD/CAM集成系统，称作TIGER计划。系统采用模块化层次结构，可以运行于IBM主机、 IBM/PC、VAX和Apollo四种机型操作系统。前后共投入250人年，耗资3千万美元，最后因达不到预期效果而中途下马。其中NURBS曲面系统后来被应用于ACIS平台。

第三阶段1985年末，波音访问达索，决定清一色采用CATIA，逐渐取代现有的多样化系统。1989年9月我们去西雅图访问，波音当时使用 IBM3090/600S等4台主机，每台主机连接350至450个5080图形终端，交互响应速度较慢，而且主机一旦出现故障，将有2000人窝工并且大量丢失数据。运行费高，每个图形终端的使用费包括主机、通信、软件等在内，大约每年10万美元，1600个终端就是1.6亿。

1990年10月波音启动新一代客机B777的全新设计，采用复合材料部件、电传操纵等新技术，全面展开三维实体建模。1994年4月9日首架飞机推出装配厂房，全厂工人汇集厂房前，热烈庆祝了一整天。再隔一年，1995年5月飞机以成批生产的节奏交付使用，飞机出厂直接投入航线飞行。一架全新大型客机，以50亿美元投资4年半时间从设计到批生产无故障一步成功，同一架飞机可以互换安装Rolls Royce、GE和P＆W三种型号发动机，这不能不说是飞机设计史上的一个奇迹。当时777的订货周期是18个月，计划缩短到12个月，以后再缩短到6个月。为此波音正在改造原有的800多套管理系统，将这些系统电脑化，并向卓越工厂（Brilliant Factory）的目标迈进, 设想用计算机自动记录工人的生产活动,从中发现窝工、低效环节，进行优化，迭代提高生产效率。由此对CAD系统提出了更高要求，不但产品设计数据要一体化集成，而且CAD要面向PLM产品全生命期管理，实现CAD/CAE/CAM/PDM/ERP全程一体化。这时经过多年的应用实践和成功企业的先进经验传布，广大CAD用户已经从自发上升到自为阶段，学会了从更广阔的视角来选择CAD系统。独立的小系统如果不能与主流系统挂钩，融入PLM体系，被用户选购的机会将越来越少。

CAD厂商的发展和生存越来越艰难

　　压力来自多方面。计算机硬件不断降价，摩尔定律断定微处理器的速度会每18个月翻一倍，而贝尔定律则认为如果保持计算能力不变，微处理器的价格和体积每 18个月减小一半。在网络时代计算将无所不在，而且收费将越来越低。乔治•吉尔德曾预测，未来25年里主干网的带宽将每6个月增加一倍，比CPU的增长速度快得多。CAD软件同样在降价，但是开发和维护成本却在不断上升。源码越攒越多，编程语言越来越杂，计算误差的控制越来越难，而广大用户总会不断提出新问题、新要求，要想满足这些要求的难度越来越大。回到表1，在1984-1986年，CAD厂商年销售额达到5-10亿美元好像并不很难，而15年后， 2001年5月23日美国EDS宣布将用9.5亿美元现金收购SDRC，目的在使合并后的UGS和SDRC在数字化、网络协同、全生命期产品开发的全球软件市场上占据首位，年销售额超过10亿美元。2000年度UGS和SDRC的销售额分别为US＄5.26亿和4.52亿，EDS为192亿。
《航空知识》1996（12）汪亚卫写世界航空工业发展大趋势一文指出：由于冷战结束以及世界性普遍的经济萧条，美、欧及前苏联大幅度裁减军费，使得军用飞机的市场萎缩，企业合并出现高潮。美国航空工业企业原来规模很大，近年来通用动力公司、格鲁门公司、马丁•玛丽埃塔公司、罗克韦尔公司、威斯汀豪斯公司等昔日大企业已被并入其他公司。美国大公司的数量减少，而实力却在大大加强，政府的扶持与保护仍然十分重要。1996年12月波音与麦道宣布合并，交易金额133亿美元，翌年销售额可望达到 480亿美元，成为世界最大航空航天公司。美国的大型客机在1979年时有3种：B747、L1011和DC10，现在只剩波音一家，与欧洲空中客车相对抗。Chrysler汽车公司原在美国名列第三，1993年销售额为US＄436亿，纯利润24亿，1994年销售额522亿，纯利润37亿。1998年并入德国Daimler Benz集团，成为DaimlerChrysler，生产的客车品牌有Maybach，Mercedes-Benz，Chrysler，Jeep， Dodge等，2002年度收入US＄1588亿，共售出客车405万辆，商用车48.54万辆。这些举足轻重的超大型飞机、汽车公司的兼并必然连锁反应到CAD厂商之间的市场再分配。波音和Chrysler原来就是CATIA的忠实用户，欧洲经济的增强只会有利于CATIA。