作爲一名從事CAD\CAM軟件研發近30年的老工程師,經常有行業內的專家學者、企業客戶、投資機構等諮詢我,CAM三維離線編程軟件國產化研發到底有哪些特別難的地方,爲什麼很多國內公司研發的CAM產品宣傳上看上去很好,但到企業一線生產的時候卻很少看到呢?
首先解釋一下什麼是CAM軟件,按照CIMDATA的定義,CAM軟件屬於 PLM(product lifecycle management)產品生命週期管理範疇,CAx軟件類(產品創新的工具類軟件,包含AD\CAM\CAE)CAD計算機輔助設計(Computer Aided Design)是CAX類軟件的基礎和平臺,CAE工程設計中的計算機輔助工程(Computer Aided Engineering)。離線編程一般稱爲OLP,屬於CAM計算機輔助製造 (computer Aided Manufacturing)。
CAM軟件有一個製造M(Manufacturing)既製造加工用的軟件,製造業生產的產品五花八門,對應的製造工藝也是五花八門。因爲工藝的不同,CAM軟件必須有對應的工藝包,這些工藝包不是開發人員在辦公室憑空想象出來的,而是真實的客戶實際應用工藝轉換到軟件中,每個客戶都有自己獨特的點,CAM軟件需要把各家的工藝提煉出共性部分,再在客戶現場反覆使用逐步迭代形成標準化產品。
所以多種成熟的工藝包是CAM軟件研發的第一個難點,每一個工藝包都來自於生產一線,需要很多使用同樣工藝的客戶和大量零件加工才能迭代出來,而這個需要漫長的時間和大量企業項目迭代才能開發出來,一個工藝包研發加項目從研發到實際應用後迭代到成熟至少1年,十幾個相對成熟的工藝包沒有10年左右的迭代是做不出來的,行業內通常能提供10個以上工藝包的CAM軟件就非常成熟了。
爲什麼很多國產軟件只能申報項目、做動畫或者教育訓練使用,因爲這些產品壓根就沒有企業客戶使用,未通過企業實際生產的需求去研發工藝包或者僅提供一個非常粗糙而簡單沒有細節處理的工藝包,客戶一看就知道這個軟件並沒有在車間實際加工過,自然也不會買單。
HedraCAM OLP(和卓)離線編程軟件-及其複雜的拋磨工藝包
第二個難點是細節處理方面,很多軟件包括部分國外軟件提供的CAM軟件解決方案是客戶既要購買CAM軟件,還要增加諸如3D視覺、恆力打磨頭、測量設備等大量硬件進行配套,設備限制也多,如機器人編程的軟件只能輸出幾種品牌的機器人後置程序,這就完全本末倒置,只能說明這類軟件只考慮到基本的軌跡規劃,對於很多加工的細節方面沒有怎麼考慮,成熟度不夠。對於大量想通過數字化改造來提效降本的客戶來說,在不增加硬件成本基礎之上,選擇充分考慮細節,後置處理非常完善的CAM軟件及對應的專業工藝包,儘量在客戶原有工藝基礎上進行改良,成本是最低的,效果也不見得差。
HedraCAM Pentacut(和卓)5軸編程軟件-用軟件工藝解決工件快速定位
第三個難點是易用性,這個也是一個老話題,易學易用是每個工業軟件的終極目標,從用戶角度,目前國內使用CAM離線編程軟件的大多是車間一線操作技工甚至是普工,企業對軟件的要求就是儘量傻瓜化,國外很多軟件特別是來自歐洲的,其實也並不適合國內的企業目前的用工現狀,而以歐洲軟件作爲模仿對象的部分國產軟件針對易用性考慮的更少,很多開發人員認爲功能達到了客戶要求就可以了,這種開發思想是要堅決摒棄的。
插一句題外話,CAM離線編程技術近些年來也在快速迭代,逐步進化成自動的任務編程軟件,一些創新的CAM軟件在不是很複雜的工藝及軌跡規劃上已經實現了完全無人干預的軌跡規劃,個別的甚至實現了工藝通用化,從未來看必將淘汰傳統的CAM離線編程軟件。
HedraCAM AI IN(和卓)任務編程軟件-實現無人干預智能編程
最後談一個容易被大家忽略的問題是近些年國內市場出現不少依託第三方成熟平臺二次開發的CAM軟件,大幅縮短了軟件開發週期看似更容易上手出成果,這種方式好比在別人打的地基上蓋自家設計的房子,其實就是一個大坑,無論在商業模式上還是技術上必將失敗,縱觀全世界所有成功的商業化CAM軟件,無一例外都是自己的獨立架構和自研CAD技術。
也建議企業客戶在生產上謹慎選擇這種依託第三方CAD平臺二次開發的CAM軟件,這類軟件在系統兼容穩定性、功能升級迭代(第三方平臺升級)、易用性等各個方面都存在明顯的技術劣勢,因要負擔第三方CAD的授權費用和升級成本造成客戶使用成本偏高,商務模式也跑不通。其實國內所有能想到的道路國外幾十年前都走過了,筆者早年也接觸過多家採用這種模式的國外軟件企業,最終都倒閉了,給選擇他們的客戶帶來損失。
總之:CAM軟件是車間級別面向生產製造領域的重要工具軟件,形成一個成熟的商業化軟件需要漫長的企業應用去迭代,從技術上說是完全沒有捷徑可以走的,國產CAM軟件需要耐的住長期寂寞(針對企業客戶市場,研發期10年左右)從最基礎的開始研究纔有希望。