作为一名从事CAD\CAM软件研发近30年的老工程师,经常有行业内的专家学者、企业客户、投资机构等咨询我,CAM三维离线编程软件国产化研发到底有哪些特别难的地方,为什么很多国内公司研发的CAM产品宣传上看上去很好,但到企业一线生产的时候却很少看到呢?
首先解释一下什么是CAM软件,按照CIMDATA的定义,CAM软件属于 PLM(product lifecycle management)产品生命周期管理范畴,CAx软件类(产品创新的工具类软件,包含AD\CAM\CAE)CAD计算机辅助设计(Computer Aided Design)是CAX类软件的基础和平台,CAE工程设计中的计算机辅助工程(Computer Aided Engineering)。离线编程一般称为OLP,属于CAM计算机辅助制造 (computer Aided Manufacturing)。
CAM软件有一个制造M(Manufacturing)既制造加工用的软件,制造业生产的产品五花八门,对应的制造工艺也是五花八门。因为工艺的不同,CAM软件必须有对应的工艺包,这些工艺包不是开发人员在办公室凭空想象出来的,而是真实的客户实际应用工艺转换到软件中,每个客户都有自己独特的点,CAM软件需要把各家的工艺提炼出共性部分,再在客户现场反复使用逐步迭代形成标准化产品。
所以多种成熟的工艺包是CAM软件研发的第一个难点,每一个工艺包都来自于生产一线,需要很多使用同样工艺的客户和大量零件加工才能迭代出来,而这个需要漫长的时间和大量企业项目迭代才能开发出来,一个工艺包研发加项目从研发到实际应用后迭代到成熟至少1年,十几个相对成熟的工艺包没有10年左右的迭代是做不出来的,行业内通常能提供10个以上工艺包的CAM软件就非常成熟了。
为什么很多国产软件只能申报项目、做动画或者教育训练使用,因为这些产品压根就没有企业客户使用,未通过企业实际生产的需求去研发工艺包或者仅提供一个非常粗糙而简单没有细节处理的工艺包,客户一看就知道这个软件并没有在车间实际加工过,自然也不会买单。
HedraCAM OLP(和卓)离线编程软件-及其复杂的抛磨工艺包
第二个难点是细节处理方面,很多软件包括部分国外软件提供的CAM软件解决方案是客户既要购买CAM软件,还要增加诸如3D视觉、恒力打磨头、测量设备等大量硬件进行配套,设备限制也多,如机器人编程的软件只能输出几种品牌的机器人后置程序,这就完全本末倒置,只能说明这类软件只考虑到基本的轨迹规划,对于很多加工的细节方面没有怎么考虑,成熟度不够。对于大量想通过数字化改造来提效降本的客户来说,在不增加硬件成本基础之上,选择充分考虑细节,后置处理非常完善的CAM软件及对应的专业工艺包,尽量在客户原有工艺基础上进行改良,成本是最低的,效果也不见得差。
HedraCAM Pentacut(和卓)5轴编程软件-用软件工艺解决工件快速定位
第三个难点是易用性,这个也是一个老话题,易学易用是每个工业软件的终极目标,从用户角度,目前国内使用CAM离线编程软件的大多是车间一线操作技工甚至是普工,企业对软件的要求就是尽量傻瓜化,国外很多软件特别是来自欧洲的,其实也并不适合国内的企业目前的用工现状,而以欧洲软件作为模仿对象的部分国产软件针对易用性考虑的更少,很多开发人员认为功能达到了客户要求就可以了,这种开发思想是要坚决摒弃的。
插一句题外话,CAM离线编程技术近些年来也在快速迭代,逐步进化成自动的任务编程软件,一些创新的CAM软件在不是很复杂的工艺及轨迹规划上已经实现了完全无人干预的轨迹规划,个别的甚至实现了工艺通用化,从未来看必将淘汰传统的CAM离线编程软件。
HedraCAM AI IN(和卓)任务编程软件-实现无人干预智能编程
最后谈一个容易被大家忽略的问题是近些年国内市场出现不少依托第三方成熟平台二次开发的CAM软件,大幅缩短了软件开发周期看似更容易上手出成果,这种方式好比在别人打的地基上盖自家设计的房子,其实就是一个大坑,无论在商业模式上还是技术上必将失败,纵观全世界所有成功的商业化CAM软件,无一例外都是自己的独立架构和自研CAD技术。
也建议企业客户在生产上谨慎选择这种依托第三方CAD平台二次开发的CAM软件,这类软件在系统兼容稳定性、功能升级迭代(第三方平台升级)、易用性等各个方面都存在明显的技术劣势,因要负担第三方CAD的授权费用和升级成本造成客户使用成本偏高,商务模式也跑不通。其实国内所有能想到的道路国外几十年前都走过了,笔者早年也接触过多家采用这种模式的国外软件企业,最终都倒闭了,给选择他们的客户带来损失。
总之:CAM软件是车间级别面向生产制造领域的重要工具软件,形成一个成熟的商业化软件需要漫长的企业应用去迭代,从技术上说是完全没有捷径可以走的,国产CAM软件需要耐的住长期寂寞(针对企业客户市场,研发期10年左右)从最基础的开始研究才有希望。