編者按：本文來(lái)自微信公眾號(hào) 紀(jì)源資本（ID：JiyuanCap），作者：紀(jì)源資本，創(chuàng)業(yè)邦經(jīng)授權(quán)轉(zhuǎn)載。

現(xiàn)如今，每個(gè)行業(yè)都在講AI＋的時(shí)候，CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）行業(yè)是否也有望被插上翅膀，飛得更高？

卡倫特創(chuàng)辦于2017年，它推出的國(guó)內(nèi)首個(gè)云原生CAD協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)已經(jīng)服務(wù)于建筑、機(jī)械、電氣等行業(yè)的多家大廠企業(yè)?？▊愄馗笨偨?jīng)理李榮陸以博士學(xué)位畢業(yè)于復(fù)旦大學(xué)計(jì)算機(jī)系，二十年前就在研究人工智能，曾是全球CAD軟件巨頭Autodesk中國(guó)研究院的首位首席工程師。幾重背景加成，他對(duì)AI＋CAD，有了更深入的了解。

01 AI能讓CAD也開(kāi)掛？

在李榮陸看來(lái)，AI是一件長(zhǎng)期主義的事情，同時(shí)，學(xué)習(xí)人工智能，是“頗具浪漫主義色彩的一件事”。

人工智能在人類(lèi)歷史上經(jīng)歷了好幾次的潮起潮落，從1956年在達(dá)特茅斯會(huì)議上被提出，到70年代與80年代經(jīng)歷了兩次寒冬，雖然跌宕起伏，但天花板也足夠高。

數(shù)據(jù)量、算法、算力到達(dá)一個(gè)臨界點(diǎn)之后就會(huì)爆發(fā)出新的AI浪潮，只要有足夠多的人在低潮期靜下心來(lái)打好基礎(chǔ)，下一波浪潮就一定會(huì)來(lái)到。

與此同時(shí)，CAD軟件領(lǐng)域也是人工智能有望革新的行業(yè)。尤其是國(guó)產(chǎn)CAD軟件乘上了疾風(fēng)，獲得了更多國(guó)內(nèi)客戶的青睞，整個(gè)CAD生態(tài)逐步走向成熟，此時(shí)人們格外期待AI幫助CAD軟件進(jìn)行一次跨時(shí)代的革新。

不過(guò)，革新的應(yīng)用點(diǎn)在哪里？

李榮陸認(rèn)為，首先是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，也就是說(shuō)，基于深度學(xué)習(xí)的參數(shù)化建模、零部件的特征識(shí)別、自動(dòng)化設(shè)計(jì)以及工藝路徑的優(yōu)化等，大幅度提升建模效率并不是夢(mèng)。

第二大應(yīng)用點(diǎn)被認(rèn)為是智能仿真和優(yōu)化。AI正在深度協(xié)助CG（計(jì)算機(jī)圖形學(xué)）和CAE（計(jì)算機(jī)輔助工程）相關(guān)軟件的研發(fā)與使用，那么以此來(lái)看，對(duì)于CAD軟件的提升只是時(shí)間問(wèn)題。AI很可能幫助人們實(shí)現(xiàn)復(fù)雜工況下的仿真加速、拓?fù)鋬?yōu)化、多目標(biāo)優(yōu)化，并且大幅度降低計(jì)算成本。

除了“增效”和“降本”，第三大應(yīng)用點(diǎn)是建立工業(yè)知識(shí)工程的數(shù)據(jù)庫(kù)。設(shè)計(jì)與工程的鏈條中蘊(yùn)含了大量的隱性知識(shí)，AI能夠通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、大語(yǔ)言模型這些技術(shù)構(gòu)建一個(gè)知識(shí)庫(kù)或?qū)＜規(guī)欤M(jìn)而再去實(shí)現(xiàn)智能診斷、預(yù)測(cè)性維護(hù)等功能。

第四大應(yīng)用點(diǎn)是達(dá)到實(shí)時(shí)協(xié)同和決策輔助。舉個(gè)例子，以“云端、協(xié)同、輕量、智能”為核心理念的卡倫特三維CAD，支持類(lèi)似Google Docs的協(xié)作方式，讓多個(gè)用戶可以同時(shí)編輯同一張CAD圖紙，通過(guò)AI實(shí)時(shí)分析多用戶協(xié)同建模過(guò)程中行為，自動(dòng)檢查設(shè)計(jì)是否符合規(guī)范，推薦設(shè)計(jì)優(yōu)化建議，輔助用戶做出更優(yōu)的決策。

不過(guò)，李榮陸認(rèn)為目前AI所帶來(lái)的變化的廣度和深度仍然有限。一方面是因?yàn)楣I(yè)場(chǎng)景本身非常復(fù)雜，知識(shí)門(mén)檻高，數(shù)據(jù)隱私性強(qiáng)，另一方面是AI模型的可靠性、可解釋性和部署能力有待提升。

李榮陸把AI稱(chēng)作“創(chuàng)意噴泉”，它能深度介入設(shè)計(jì)師的概念設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)階段。在概念設(shè)計(jì)階段，可以幫助設(shè)計(jì)師跳出傳統(tǒng)的思維框架，在短時(shí)間看到設(shè)計(jì)過(guò)程中很多不同的可能性。在詳細(xì)設(shè)計(jì)階段，可以幫助設(shè)計(jì)師進(jìn)行自動(dòng)化設(shè)計(jì)（例如智能布圖、參數(shù)化建模等）、設(shè)計(jì)檢查和優(yōu)化（例如規(guī)則檢查、性能預(yù)測(cè)和優(yōu)化、冗余和沖突檢測(cè)等）、智能推薦（例如零部件推薦、設(shè)計(jì)模板推薦等）等，使設(shè)計(jì)師做出更聰明的決策。

一款搭載了AI的CAD軟件，就相當(dāng)于一個(gè)聰明精準(zhǔn)的助手，例如在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域，它幫設(shè)計(jì)師更精確地分析模型的結(jié)構(gòu)，自動(dòng)發(fā)掘潛在的問(wèn)題；在建筑行業(yè)，它幫助設(shè)計(jì)師去審視目前作品是否符合設(shè)計(jì)規(guī)范，是否能夠直接投入到施工。

02先實(shí)現(xiàn)“彎道超車(chē)”？

在CAD行業(yè)，Autodesk曾經(jīng)被稱(chēng)為“主宰者”，尤其是招牌軟件AutoCAD長(zhǎng)期占據(jù)統(tǒng)治地位。但是隨著B(niǎo)IM、云協(xié)作、國(guó)產(chǎn)替代等興起，它的位置正在被撼動(dòng)。

AI＋CAD軟件制造商，若想形成針對(duì)傳統(tǒng)大廠的彎道超車(chē)，需要回到一個(gè)根本問(wèn)題，那就是目前國(guó)內(nèi)的創(chuàng)業(yè)企業(yè)與行業(yè)大廠的差距在哪？

李榮陸認(rèn)為，CAD軟件的核心在于約束求解器和幾何建模引擎。

其中，“約束求解”功能用來(lái)處理用戶設(shè)置的各種“設(shè)計(jì)規(guī)則”或“限制條件”，比如尺寸必須是多少、兩條線要保持平行或垂直等。這些規(guī)則之間可能會(huì)相互影響，約束求解器就是負(fù)責(zé)“協(xié)調(diào)”這些規(guī)則，使它們?cè)谠O(shè)計(jì)中能夠同時(shí)成立。

幾何建模引擎則是CAD軟件的“底層核心”，負(fù)責(zé)生成和操作三維模型。它執(zhí)行所有與圖形有關(guān)的計(jì)算，比如畫(huà)線、繪制曲面、拉伸、旋轉(zhuǎn)、以及加減交集等布爾運(yùn)算，用來(lái)創(chuàng)建最終的實(shí)體模型。

不過(guò)，AI的出現(xiàn)有望讓CAD軟件逐步擺脫對(duì)傳統(tǒng)約束求解器和建模引擎的高度依賴。

我們可以打個(gè)比方來(lái)理解：

國(guó)產(chǎn)手機(jī)的芯片可能是用5納米或7納米工藝制造的，相較于國(guó)外最先進(jìn)的3納米芯片，在性能上可能略有差距。但如果通過(guò)操作系統(tǒng)或軟件優(yōu)化，國(guó)產(chǎn)芯片依然可以在“流暢度”上帶來(lái)很好的使用體驗(yàn)。也就是說(shuō)，雖然在“硬件性能”這條主賽道上略處劣勢(shì)，但可以在“系統(tǒng)體驗(yàn)”這個(gè)維度上形成自己的競(jìng)爭(zhēng)力。

同樣地，即使在“技術(shù)硬碰硬”的領(lǐng)域，AI也并非無(wú)能為力。

比如“約束求解”這個(gè)過(guò)程，本質(zhì)上是一個(gè)在復(fù)雜空間中尋找局部最優(yōu)解的工作，而這恰恰是AI——特別是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)——非常擅長(zhǎng)的領(lǐng)域。雖然幾何建模引擎更偏向純數(shù)值計(jì)算，但AI完全可以在約束處理環(huán)節(jié)中提供新的方法和路徑。

還有另一個(gè)可以去嘗試“硬剛”的部分，即提升三維設(shè)計(jì)的效率。對(duì)于設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)，明明是三維建筑設(shè)計(jì)更加實(shí)用，為什么他們還在使用二維的建筑設(shè)計(jì)軟件呢？因?yàn)槿S設(shè)計(jì)的效率很慢。李榮陸認(rèn)為，只要三維設(shè)計(jì)效率提高2－3倍，就會(huì)讓所有設(shè)計(jì)師感受到根本上的改革，立刻換上三維設(shè)計(jì)這個(gè)先進(jìn)武器。

李榮陸認(rèn)為，類(lèi)似于界面設(shè)計(jì)（UI/UX Design）工具Figma在 2020的突然火爆，其實(shí)在于人們對(duì)產(chǎn)品的期待已經(jīng)積累到一定程度所帶來(lái)的“爆發(fā)”。由于遠(yuǎn)程辦公需求的陡然增加，人們無(wú)法使用辦公室電腦上的本地化軟件，在自家電腦瀏覽器上進(jìn)行軟件操作的需求一下子成了主流。

CAD軟件的革新也將因此而產(chǎn)生。

卡倫特如今在廈門(mén)、上海、新加坡三地設(shè)立了研發(fā)中心，始終堅(jiān)持從CAD的底層技術(shù)進(jìn)行突破，已經(jīng)攻克幾何建模引擎和約束求解器的核心技術(shù)，與AI的結(jié)合也正在不斷探索。

03 AI能力，上不封頂？

但是另一方面，似乎也沒(méi)必要迷信AI。

在李榮陸看來(lái)，CAD軟件的巨大革命很難迅速形成。正如過(guò)去30－40年，雖然工業(yè)設(shè)計(jì)軟件整體在進(jìn)步，但是并沒(méi)有革命性變化一樣。

“這是因?yàn)榈讓拥臇|西仍然沒(méi)有發(fā)生大的變化，幾何建模引擎、約束求解器引擎這些東西還是基于數(shù)值計(jì)算的”，李榮陸說(shuō)，“同時(shí)，人工智能的浪潮也是起起伏伏的，每當(dāng)模型或者算法的能力達(dá)到瓶頸之后，人工智能產(chǎn)業(yè)就會(huì)面臨瓶頸?！?/p>

深度學(xué)習(xí)在早些年無(wú)法爆發(fā)的最大原因是算力和數(shù)據(jù)的瓶頸，使它大火的是Google在2017年提出的深度學(xué)習(xí)模型結(jié)構(gòu)Transformer，它革新了NLP的發(fā)展，成為ChatGPT、BERT等模型的基礎(chǔ)。

人們都知道人工智能的三大核心是算法、算力和數(shù)據(jù)。然而李榮陸認(rèn)為，人工智能產(chǎn)生的數(shù)據(jù)開(kāi)始污染原來(lái)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，因此數(shù)據(jù)的天花板已經(jīng)產(chǎn)生；算力方面，能夠承擔(dān)如此大的訓(xùn)練量的企業(yè)鳳毛麟角，算力的天花板也許同樣會(huì)出現(xiàn)；唯一的變量就是算法。“上天能否再給我們下一個(gè)有關(guān)的AI的‘禮物’，取決于是否還會(huì)有Transformer這樣劃時(shí)代的模型結(jié)構(gòu)?！崩顦s陸說(shuō)。

“我個(gè)人認(rèn)為，目前的AI更多地還是在進(jìn)行組合變化，本質(zhì)來(lái)講，它不是創(chuàng)意。它能夠進(jìn)行大量的組合變換，然后篩選出還不錯(cuò)的一些結(jié)果，讓你感覺(jué)它有創(chuàng)意能力。而真正的AGI就要真正去非?？焖俚厝W(xué)習(xí)，快速地去自適應(yīng)環(huán)境的變化，然后具備推理能力。”大語(yǔ)言模型已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了讓人們判斷不出來(lái)所對(duì)話的是人還是“機(jī)”，所以圖靈測(cè)試也已經(jīng)有些過(guò)時(shí)了?！按笮妥兏镆呀?jīng)到來(lái)，我們需要一個(gè)新的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)判斷什么是智能，什么是真正的AGI。”

04把AI放入自己的“三步走”戰(zhàn)略中

卡倫特對(duì)外一直在強(qiáng)調(diào)，希望推進(jìn)CAD設(shè)計(jì)軟件領(lǐng)域的幾個(gè)變革：云化，一體化，智能化。

它是身體力行的執(zhí)行者，因?yàn)樗鼜恼Q生開(kāi)始，便做到了完全的云化。

此前的CAD設(shè)計(jì)軟件需要本地安裝，在卡倫特等革新者出現(xiàn)之后，設(shè)計(jì)師不需要安裝軟件，登錄網(wǎng)頁(yè)直接就可以去進(jìn)行設(shè)計(jì)。此前，軟件的本地化所帶來(lái)的直接結(jié)果是設(shè)計(jì)師與同事或客戶需要將文件傳來(lái)傳去，產(chǎn)生很大的損耗。但是卡倫特等云化產(chǎn)品是存在云端，實(shí)時(shí)保存，不需要擔(dān)心數(shù)據(jù)泄露。李榮陸認(rèn)為，用戶習(xí)慣的轉(zhuǎn)換是不可逆的，從云端回到桌面端會(huì)非常難，這便是他們的護(hù)城河。

在李榮陸看來(lái)桌面端軟件在To B的許多使用場(chǎng)景中本身是很“斷裂”的，無(wú)法順暢地延伸到后面的動(dòng)作。一旦形成了云化，“設(shè)計(jì)”這個(gè)環(huán)節(jié)就成了整個(gè)數(shù)字化的起點(diǎn)，建模、仿真、制造、質(zhì)檢等環(huán)節(jié)全部通過(guò)一個(gè)平臺(tái)打通，不需要再把數(shù)據(jù)從一個(gè)孤島上搬到另外一個(gè)系統(tǒng)上，管理效率、生產(chǎn)效率、協(xié)同效率就可以有一個(gè)非常大幅度的提升。

它將直接打通設(shè)計(jì)行業(yè)的繪（繪制）、協(xié)（協(xié)同）、審（審批）和管（管理），而這便是卡倫特所看來(lái)設(shè)計(jì)軟件的下一個(gè)階段，即“一體化”。一體化還指項(xiàng)目成員協(xié)同辦公的一體化。產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程是非常復(fù)雜的，高效地管理追蹤這些產(chǎn)品的數(shù)據(jù)，包括設(shè)計(jì)文檔、工程變更、版本信息等都是企業(yè)的核心需求，而真正的一體化能夠打破部門(mén)之間的隔閡。項(xiàng)目成員能隨時(shí)隨地訪問(wèn)軟件，確保溝通順暢、問(wèn)題及時(shí)解決。

而最后一步“智能化”，就更多要看搭載著AI能做到怎樣的程度了。

作為一家在創(chuàng)業(yè)初期就想得比較清晰的企業(yè)，卡倫特常常奔著“難而正確”的工作去前進(jìn)。僅僅是“云化”這一步，就相當(dāng)不容易。所有人同步地在一張圖紙上進(jìn)行修訂，用李榮陸的話來(lái)說(shuō)，就像讓北京、上海、廣州、深圳四個(gè)城市里邊的上萬(wàn)人同時(shí)“跳團(tuán)體操”，關(guān)鍵還是要讓每一個(gè)人的每一個(gè)動(dòng)作映射到其他三個(gè)城市的人身上，中間還不能有任何卡頓和出錯(cuò)。為了保證在各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下實(shí)時(shí)的操作同步，延時(shí)要求必須是在100毫秒以內(nèi)。

它產(chǎn)生的高并發(fā)，意味著每個(gè)人的動(dòng)作要非常快速傳輸?shù)搅硗庖粋€(gè)人那邊，所以最關(guān)鍵的是如何構(gòu)建一個(gè)支持高并發(fā)的同步機(jī)制。此外是保持?jǐn)?shù)據(jù)一致性，每一個(gè)人的動(dòng)作都不能做錯(cuò)，每一個(gè)操作都被記錄下來(lái)，進(jìn)行同步和沖突解決，假設(shè)說(shuō)用戶的網(wǎng)絡(luò)斷了，還得支持?jǐn)嗑W(wǎng)之后自動(dòng)恢復(fù)，進(jìn)行緩存、離線編輯、數(shù)據(jù)恢復(fù)等等。

這樣的系統(tǒng)能從哪里得到呢？自己研發(fā)。因此，卡倫特研發(fā)了多項(xiàng)核心技術(shù)：適用于CAD的高效數(shù)據(jù)存取引擎、適應(yīng)于原生環(huán)境的幾何建模引擎和約束求解器、海量模型的實(shí)時(shí)渲染引擎等。

在行業(yè)初期，大家都認(rèn)為先讓產(chǎn)品“有”更重要，隨后才慢慢“卷”起來(lái)、創(chuàng)新起來(lái)?！笆裁词钱a(chǎn)品的價(jià)值？等于新的價(jià)值減去替換成本?！崩顦s陸說(shuō)。因此，但凡能夠帶來(lái)更好的功能體驗(yàn)，就會(huì)帶給產(chǎn)品新的可能性。產(chǎn)品打造者的動(dòng)力足夠，創(chuàng)新就會(huì)出現(xiàn)。

但同時(shí)，產(chǎn)品打造者也需要從商業(yè)角度衡量投入產(chǎn)出。產(chǎn)品下一代演化有時(shí)候只是大家的想象而非實(shí)際。例如，建筑行業(yè)過(guò)去十幾年曾經(jīng)非?；鸬腂IM概念（Building Information Modeling），即從概念設(shè)計(jì)到詳細(xì)設(shè)計(jì)到施工和運(yùn)維只用一個(gè)模型的“一模到底”。但是當(dāng)實(shí)際在行業(yè)里邊去做的時(shí)候，就會(huì)發(fā)覺(jué)造價(jià)太高了。二維的圖紙可能幾天就畫(huà)完了。特意要去花2-3倍時(shí)間做三維設(shè)計(jì)顯得沒(méi)那么大必要。況且在行業(yè)內(nèi)卷非常嚴(yán)重的情況下，企業(yè)沒(méi)有利潤(rùn)去做這些事。所以，產(chǎn)品往哪個(gè)方向走，要不要大舉研發(fā)，這也是作為企業(yè)管理團(tuán)隊(duì)的重要議題。

05回歸研發(fā)，萬(wàn)變不離其宗

李榮陸認(rèn)為Social、Mobile、Cloud三個(gè)大趨勢(shì)必定造就大公司，Social造就了Facebook和Twitter，Mobile誕生了很多移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)公司，Cloud則使得軟件行業(yè)面臨新的洗牌，卡倫特或許就能找到自己的空間。

過(guò)去20年來(lái)看，國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件經(jīng)歷了幾個(gè)重要節(jié)點(diǎn)：2000年左右制造業(yè)井噴，CAD、CAE、CAM等工業(yè)軟件大量依靠國(guó)外產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)企業(yè)幾乎多是代理和二次開(kāi)發(fā)。2010年左右，隨著國(guó)家的“信息化”和“工業(yè)化”融合，國(guó)內(nèi)的本土軟件企業(yè)和團(tuán)隊(duì)成立了，開(kāi)始從事中低端軟件研發(fā)。

在李榮陸看來(lái)，真正讓國(guó)產(chǎn)軟件起飛的一個(gè)階段，是中國(guó)國(guó)務(wù)院于2015年5月19日正式發(fā)布了國(guó)家級(jí)戰(zhàn)略性發(fā)展規(guī)劃文件，讓行業(yè)意識(shí)到工業(yè)軟件作為工業(yè)數(shù)字化核心基礎(chǔ)設(shè)施的重要性。資本、人才等方面紛紛入場(chǎng)，圍繞著幾何建模引擎、約束求解器引擎、CAE求解器等底層的技術(shù)進(jìn)行了攻關(guān)。工信部2024年10月發(fā)文，2027年要完成約200萬(wàn)套工業(yè)軟件更新?lián)Q代的任務(wù)。

真刀真槍地投入技術(shù)研發(fā)，是卡倫特公司的鮮明特點(diǎn)，也是它始終堅(jiān)持的戰(zhàn)略方向。正因?yàn)槿绱耍緦⒋罅抠Y源集中在高效的CAD數(shù)據(jù)存取引擎、幾何建模引擎、約束求解器等關(guān)鍵底層技術(shù)的打磨與突破上。

在李榮陸看來(lái)，卡倫特這些年做出的幾個(gè)關(guān)鍵決策都極具遠(yuǎn)見(jiàn)。首先，是選擇在當(dāng)時(shí)少人問(wèn)津的“云原生”方向上大膽押注，并且像數(shù)碼相機(jī)企業(yè)徹底拋棄膠卷一樣，毫不猶豫地全力投入“重構(gòu)型”的技術(shù)突破；最后，也是最重要的一點(diǎn)，公司始終以一種長(zhǎng)期主義者的視角，拒絕投機(jī)取巧，以近乎苛刻的態(tài)度專(zhuān)注打磨底層能力。

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