PTC：当CAD进入AI时代

进入2024年，整个科技领域对于AI的追捧已经到了“人人皆AI”的地步：不仅市场上所有的IT产品都要被赋予某种与AI相关的“能力”，甚至对于很多厂商而言，“顺势“引入AI的概念，搭上AI这个风口，就意味着能赶上了一个“时代”——这是一个可能与云计算一样即将改变整个产业、颠覆现有技术和市场规则的机会。事实上，无论是ChatGPT，还是Transformer模型，这些与AI相关的技术到底能够产生怎样的价值和意义，尤其是对于企业级用户而言，到目前为止在各个领域并没有一个统一的认识。因此无论是对于技术提供商还是企业用户而言，适当给过热的AI降降温，客观且负责任地认清AI的价值和意义，无疑是有好处的。

2024年5月8日，PTC宣布推出Creo 11和Creo+™ SaaS CAD解决方案的最新版本。在本次Creo 11新品发布会上，PTC公司中国区CTO 施战备重点谈到了新兴技术对于整个工业领域的影响，其中，AI名列榜首。而作为工业软件行业的领导厂商，PTC并非是要搭AI的风口，相反，严格意义上讲，PTC恰恰是这个风口的创造者之一：因为实际上PTC对AI技术的投入已经有十年时间。自从在2013年收购了ThingWorx之后，2015年，PTC就收购了一个大数据分析的平台ColdLight，从那个时候开始，PTC就已经开始对人工智能产品方面进行投入。2019年，PTC又收购了一家生成式设计软件公司Frustum，这些能力后续都逐渐被融入进了Creo——2020年PTC就开始推出的创新式设计。此后，Onshape所带来的SaaS软件模式，使得PTC在 AI创新设计方面，有了载体和模式。

“PTC在过去的一年多时间以来，持续在创新能力提升方面所做的努力。而这些努力也让PTC的产品具有了独一无二的能力，使得我们的设计工具能给用户提供更加智能化的设计能力，设计师利用PTC的设计工具，即可以使用以上这些数字化技术来提高自身设计的效率。”PTC公司中国区CTO施战备介绍，PTC对于AI技术的持续投入，使得其在Creo 11中提供了包括AI材料分析、创成式设计、AI设计顾问和AI智能分析等多种借助AI技术实现的相关功能。而这些打上AI标签的能力并非单纯为了AI而AI，更多地，则是与包括数据、高性能计算和数物融合等理论、技术和应用相结合，解决以往技术所不能解决的、企业用户所真实面临的现实业务需求。

以创成式设计为例，实际上PTC在Creo 7.0版本开始就推出来了这种利用AI进行的自主设计的工具。到了最近版本Creo 11，PTC针对创成式设计功能又做了进一步的增强：为了增强创成式设计零件的工艺性和可加工性，Creo 11增加了最小特征尺寸控制的功能。

再比如，此次推出的Creo AI设计顾问功能，“对于工业企业设计师而言，尤其是结构设计工程师，其工作中最头疼的部分，恐怕就是用什么样的方式可以最快最好地去完成设计任务。如果应用企业没有数据知识库，不能对现有零件实现重用，这一定是一个很大的问题，因为工程师没有可以参考的标准；另外一种情况就是，企业里经验丰富的工程师和设计师，如果他们的经验没有很好地传承下来，对于企业而言显然也是一种巨大的损失。”施战备介绍说，Creo AI设计顾问功能的目标就是要帮助企业将自己的设计知识和经验沉淀下来，“Creo的AI设计顾问，是基于Copilot的一种探索，用以解决企业以上遇到的问题：面对一个新产品的设计任务，设计师可以用自然语言向Creo的AI设计顾问进行提问：我要做一个设计，是否可以给我推荐一下以往的优秀设计来借鉴？通过这样的功能，我们其实是希望达到两个目标：第一，从产品使用功能上，经过我们的统计，有50%的企业虽然采用了新版本的软件，但是其中好多新的功能企业用户并没有用起来，很大的一部分原因是设计师都习惯于用传统的、其已经习惯的方式去做设计。所以通过Creo的AI设计顾问，系统会告诉设计师可以采用其他更好的技术、功能和手段去更高效地完成设计。第二，PTC会帮助企业用户将设计工具与自身的专业知识、经验进行整合，用企业自身的设计经验训练大语言模型，从而用企业自己的内部技能，去指导企业用户自己未来的设计。”

除了这些代有明显“AI”属性的功能外，Creo 11还提供了很多可以称为是“智能化”，但又很难被直接定义成AI应用的功能。

仿真驱动设计和可持续设计就是其中典型的两个功能：前者，是在工程师设计阶段就在CAD系统中引入仿真分析的能力，从而降低产品设计过程中反复验证修改的频率，提高产品设计的效率；后者则是在设计阶段就考虑到产品材料、生产、应用过程中的碳足迹，从而提高产品的市场竞争力。

具体而言，为了实现仿真驱动设计的功能，PTC和ANSYS从2018年开始就有很深入的战略合作，推出了Creo simulation live和Creo Ansys Simulation两个产品，前者针对的是在CAD环境下的快速仿真，但如果针对的是一些对精度要求更高的仿真需求，设计设则可以选择应用Creo Ansys Simulation。如果需要更专业的仿真功能，也可以直接应用Ansys。“三个产品背后共享的是相同的仿真引擎，应用这些功能，设计师能一边设计一边仿真：发现问题以后，快速地来修改设计，然后再来仿真，从而实现设计阶段的快速迭代。”陈利民，PTC公司Creo首席顾问说。

至于说到可持续设计，在此次发布的Creo 11中，PTC 集成了ANSYS的Granta数据库——这在里，有25万多种材料重量、密度、弹性模量，以及与碳排放相关的各种属性非常多的数据，这就使得设计师可以快速找到其所需要的材料。同时，这个材料也可以放到PLM系统当中去，实现从设计到生产加工的自动同步。与此同时，Creo11还集成了Granta ECO Material Advisor工具，利用这一工具，设计师可以对现有的设计按碳排放要求的维度，进行优化。这样，设计师可以在Creo的环境中，就可以完全解决产品的碳排放情况、产品的碳指数，以及所设计的产品是不是可制造加工、具体的加工工艺，以及如何跟产线设备建立关联。

显而易见，AI设计、实时仿真和可持续设计等新兴技术一起，事实上就使得Creo解决方案实际上能够为设计师提供了一个从数字设计到物理产品的、覆盖全生命周期的设计、仿真和制造的完整能力。“这是一个闭环的能力，也是目前业界独一无二的能力；这是Creo的特色，也是PTC在过去几年一直在重点打造的一个能力。”施战备说。

而除了仿真驱动设计和可持续设计，基于Creo 11，工业企业在复材设计与制造、基于模型的定义MBD、面向制造的设计、SaaS等方面，也都提供了充分的成长空间——这些功能都不能说是基于大数据模型或者是与AI直接密切相关，但是毋庸置疑的一点是：所有这些功能都与数据相关，与数据的应用模式相关，与企业现实的业务需求和业务难题相关。

“人类社会的文明的发展，从工业社会到电气化、信息化，到现在AI的智能化，这是一个技术发展的过程。最终，这些技术的发展积累体现在CAD上的是什么呢？是产品设计。”PTC全球资深副总裁兼大中华区总裁刘强的说法一如既往地务实。在他看来，关于CAD工具与AI的关系，要从两个维度来考虑：第一，CAD的主要用户是谁？第二，AI的本质到底是什么？

刘强认为，CAD工具的用户，首先是设计工程师，目的是提高其设计效效率；其次，因为产品越来越复杂，已经不是纯机械结构，还包括很多电子设备、电路设计、软件等其他学科的参与，已经成为机电软互相融合的综合体，所以，在企业当中与产品相关的业务流程，就不仅仅只有有设计，还涉及到仿真、生产制造……等一系列与CAD互相联动的业务流程，因此CAD工具的应用范围和价值，就应该还包括为“那些基于传统运营模式下的企业提供了一种能力和价值：联动各个业务间，从整体上提高企业效率，这就是我们讲到的MBE——基于模型定义的企业。”而所有AI模型和应用的原理，就是深度学习；而AI最本质的核心：就是用数据来训练大语言模型。

在刘强看来，因为AI的本质是对数据的利用，但是对于制造业企业而言，数据是企业最核心的资产之一，尤其是与产品相关的数据，因此不可能有企业会将这部分数据拿出来用以训练大语言模型。“直到今天，我们看到所有大企业在谈到IT应用的时候，第一反应都是安全性和保密性，甚至连应用公有云服务都会有顾虑——即便云计算已经被反复证明是绝对可以保证数据安全性和保密性的。”他认为，对数据安全性的考虑，会使得工业企业对于所谓AI大语言模型的应用，“只能在企业内部”，因此那些认为“利用AI完全取代设计工程师，实现行业的这种颠覆性成长，本身就是一个问题。”

刘强

“新兴IT技术对CAD的价值，例如颠覆性的AI应用，到底何时能实现？没人知道，PTC现在也只是在实践的过程中……我们目前看到的AI对于工业企业的现实价值，是用于提升设计工程师本身的效率，以及通过AI设计助手，让新手工程师能够尽快成长为一个成熟的工程师——以往可能需要10年才能达到，现在2年就可以——这是我认为目前以AI为代表的新兴IT技术能够带来的价值。”刘强强调：AI取代人类只是迟早的事，但在工业领域要多久时间？现在没有人知道。对于工业企业而言，现在能够信赖的，依然是CAD产品本身所来带的价值：“无论是针对工程师、设计师的功能，还是针对企业业务效率的MBD、电气化设计、复材设计……其内部的很多的细节，都是靠经年累月的积累，一个版本在上一个版本基础上不断迭代出来的，是走了非常长的路才发展到今天，才能真正让设计师的效率和企业协同效率得到真正切实的提高。即使到了今天，这种迭代还没有结束。”