【Zebra Technologies将以3.05亿美元收购仓库机器人制造商Fetch Robotics】一家名为Zebra Technologies的公司近日宣布，它打算以3.05亿美元的高价收购Fetch Robotics。
Fetch以其用于仓库的自主移动机器人（autonomous mobile robots，AMR）而闻名，并以“行业内最大的AMR组合”而自豪，我们（作者，以下简称我）特别喜欢其用于研究的单臂移动机械手。与此同时，Zebra致力于条码相关技术和产品的应用与研究，并且它一直在积极投资机器人公司，以增强其在智能工业自动化领域的影响。
根据新闻稿显示，此次收购“将提供一个创新的产品，通过更好地协调技术和人员，提高效率和投资回报率”。我们不知道这意味着什么，但幸运的是，我们已经能够与Fetch和Zebra就交易的细节进行了沟通。
Fetch Robotics的3.05亿美元的收购价包括2.9亿美元现金，用于收购Zebra尚未拥有的Fetch的95%股权，Zebra已经投资于Fetch through Zebra Ventures，后者的投资组合中还包括Locus Robotics和Plus One机器人。目前仍有一些“惯例性的交割条件”和监管机构的批准需要执行，因此预计一个月左右的时间内一切还不会结束。
Fetch Robotics成立于2015年初，其创始人正是两年前创立Unbounded Robotics的机器人专家团队。Melonee Wise，Michael Ferguson，Derek King和Eric Diehr都在Willow Garage工作，Unbounded是Willow Garage的一个以移动操作为中心的衍生产品，但由于一些尚不十分清楚的原因没有成功。但无论如何，Fetch是一个全新的开始，它让Wise、Ferguson、King和Diehr充分开发了智能、稳定、高效的自主移动机器人系统的概念。
Fetch机器人所做的大部分工作是仓库物流，将货物从一个地方运到另一个地方，这样就为人类节省了工作。他们的自主移动机器人也可以在仓库外工作，最近一次是为机场等地提供消毒服务。在更大的AMR领域，还有很多其他公司，但据我们所知，Fetch在过去五年中所做的一直是最领先的。
这就是为什么Fetch作为收购目标是有意义的，我认为：他们在一个领域拥有卓越的技术，这个领域经历了巨大的增长，机器人技术有着巨大的机会。但是Zebra Technologies呢？据我所知，Zebra Technologies是你可能从未听说过的公司之一，但实际上规模巨大，无处不在。据《财富（Fortune）》杂志报道，截至2020年，他们是全球第581大公司（仅次于Levi Strauss），市值250亿美元。Zebra Technologies成立于1969年，直到20世纪80年代初，他们才开始生产条形码打印机和扫描仪。他们在21世纪初进入了RFID领域，然后在2014年收购了摩托罗拉的企业部门，为Zebra带来了巨大的移动技术组合。
为了找出机器人在其中的位置，并进一步了解这对Fetch意味着什么，我们采访了Fetch的首席执行官Melonee Wise和Zebra机器人自动化副总裁兼总经理Jim Lawton。
IEEE Spectrum：你能告诉我们Zebra Technologies的背景和对机器人的兴趣吗？
Jim Lawton：Zebra是一个公司的组合，随着时间的推移，已经走向了融合。历史上，我们是一家印刷公司，生产条形码标签，然后我们从摩托罗拉收购了一家移动计算业务，今天我们有各种各样的设备，可以进行传感、分析和行动，我们已经越来越多地参与到自动化中来。
我们的许多主要客户在零售商、仓储、运输和物流或医疗保健领域，我们最近听到的很多困惑在于试图找出如何有效运行供应链的压力越来越大。工作流程变得更加复杂，我们的许多客户觉得他们没有足够的能力来应对这些挑战。他们知道有机会用机器人做一些有意义的事情，但这看起来像什么？正确的策略是什么？他们向我们求助。
有很多AMR公司做的事情表面上看起来很相似，但你觉得Fetch有什么特别之处？
Jim Lawton：我在Universal Robots工作过一段时间，在Reinspect Robotics工作过几年，设计和制造机器人并将其推向市场真的非常困难。唯一成功的方法就是拥有一个令人惊叹的团队，而Melonee做了一个非常出色的工作，召集了一个世界级的机器人团队。
我们在几年前就投资了机器人技术，所以我们已经紧密合作了。我们投资公司的部分原因是为了教育自己，但这也是一个观察我们是否适合彼此的机会。Zebra是一家以技术和工程为导向的公司，Fetch也是。有了最好的团队和最好的机器人，我们只是觉得这是一个很好的机会，我们不一定还需要找其他AMR公司了。
Fetch怎么样？为什么Zebra很合适？
Melonee Wise：在过去的几年里，我们一直在慢慢扩展我们想要连接的设备，以及我们想要连接的软件生态系统，Zebra提供了很多这种协同效应。我们经常被问到，如果我们扫描条形码，我们能让机器人做些什么吗，或者我们能按下平板电脑上的按钮，让机器人出现吗，诸如此类的事情。能够提供这种端到端、完全封装的解决方案，超越机器人，真正解决客户希望解决的问题，Zebra有助于我们做到这一点。
作为一家机器人初创公司，我们还有机会与一家更大的公司合作，帮助我们更快地扩大规模，这是另一件让我们非常兴奋的事情。Zebra在仓储和物流方面有着非常强大的业务。他们是一个行业的领导者，我认为他们真的可以帮助我们作为一个公司进入下一个层次。
这是否意味着AMRs从一个地方移动到另一个地方，到与其他各种仓库系统集成的转变？
Melonee Wise：十多年来，人们一直在谈论工业4.0以及它将如何改变世界和革新制造业，我们一直在努力实现这一目标，原因很多。我们已经有了人们可能称之为自动化孤岛的东西：它们自己在做自己的事情。但如果他们必须互相交谈，那还太远了。
但是在很多方面，自动化技术现在已经足够成熟了，因为我们在软件中已经输出了很长一段时间了：比如API、互联服务和云平台。Zebra作为其业务的一部分，已经在这方面独立工作了很长时间，因此将我们的两个业务结合在一起，在自动化岛屿之间建立这些桥梁，这就是为什么我们在这个时候走到一起是有意义的。
如果你回过头来看，Fetch起源于Willow Garage和ROS，我知道Fetch仍然为ROS社区做出了巨大的软件贡献。你还能继续吗？
Melonee Wise：我们对开源社区的参与仍然非常重要，我认为继续也是重要的。很多机器人技术都是为了获得优秀的人才，而开源是我们联系这些人才、参与更大的生态系统并从中获取价值的一种方式。在开源社区中，也有很多很好的工具，可以利用它们并为之做出贡献。我认为那些不是我们知识产权的核心，但给我们带来价值的项目肯定会是我们继续参与的事情。
你认为AMR目前面临的最大挑战是什么？
Melonee Wise：我认为，行业中正在发生的一件事是，安全标准正在发挥作用。去年12月，第一批官方自主移动机器人安全标准发布，并非人人都准备好了，但Fetch不存在这个问题。制定AMR安全标准需要大约四年时间，并了解安全的实际含义以及您如何实施这些安全措施。安全标准落后于技术是很常见的，但越来越多的客户会问，“我怎么知道你的机器人是安全的？”所以我想我们将看到的是，这些安全标准对不同的公司会产生不同的影响，基于他们通过设计和实施技术对安全的思考。
在全球大流行病一年半以来的今天，你学到了什么？或者说，对于行业中，有什么令你惊讶的地方？
Melonee Wise：对我来说，更有趣的一件事是，在流感大流行期间，当你不得不远程部署东西时，对云的抵抗力消失得如此之快，令人惊讶。最初，客户对云技术不太感兴趣，希望在网站上做任何事情，但一旦大流行病袭来，他们很快就转变了对这项技术的看法，这是很好的事情。
Jim Lawton：过去一年里，我们对机器人和自动化的兴趣猛增。特别是当我们听到一些公司没有很好的设备来满足他们的自动化需求时，这场大流行病让他们更加清楚的了解到了，他们必须做些什么，必须做出改变了。我认为，由于他们在机器人技术方面的投资，我们将看到其中一些领域的复兴。
https://t.cn/A6fWwVmn
Fetch以其用于仓库的自主移动机器人（autonomous mobile robots，AMR）而闻名，并以“行业内最大的AMR组合”而自豪，我们（作者，以下简称我）特别喜欢其用于研究的单臂移动机械手。与此同时，Zebra致力于条码相关技术和产品的应用与研究，并且它一直在积极投资机器人公司，以增强其在智能工业自动化领域的影响。
根据新闻稿显示，此次收购“将提供一个创新的产品，通过更好地协调技术和人员，提高效率和投资回报率”。我们不知道这意味着什么，但幸运的是，我们已经能够与Fetch和Zebra就交易的细节进行了沟通。
Fetch Robotics的3.05亿美元的收购价包括2.9亿美元现金，用于收购Zebra尚未拥有的Fetch的95%股权，Zebra已经投资于Fetch through Zebra Ventures，后者的投资组合中还包括Locus Robotics和Plus One机器人。目前仍有一些“惯例性的交割条件”和监管机构的批准需要执行，因此预计一个月左右的时间内一切还不会结束。
Fetch Robotics成立于2015年初，其创始人正是两年前创立Unbounded Robotics的机器人专家团队。Melonee Wise，Michael Ferguson，Derek King和Eric Diehr都在Willow Garage工作，Unbounded是Willow Garage的一个以移动操作为中心的衍生产品，但由于一些尚不十分清楚的原因没有成功。但无论如何，Fetch是一个全新的开始，它让Wise、Ferguson、King和Diehr充分开发了智能、稳定、高效的自主移动机器人系统的概念。
Fetch机器人所做的大部分工作是仓库物流，将货物从一个地方运到另一个地方，这样就为人类节省了工作。他们的自主移动机器人也可以在仓库外工作，最近一次是为机场等地提供消毒服务。在更大的AMR领域，还有很多其他公司，但据我们所知，Fetch在过去五年中所做的一直是最领先的。
这就是为什么Fetch作为收购目标是有意义的，我认为：他们在一个领域拥有卓越的技术，这个领域经历了巨大的增长，机器人技术有着巨大的机会。但是Zebra Technologies呢？据我所知，Zebra Technologies是你可能从未听说过的公司之一，但实际上规模巨大，无处不在。据《财富（Fortune）》杂志报道，截至2020年，他们是全球第581大公司（仅次于Levi Strauss），市值250亿美元。Zebra Technologies成立于1969年，直到20世纪80年代初，他们才开始生产条形码打印机和扫描仪。他们在21世纪初进入了RFID领域，然后在2014年收购了摩托罗拉的企业部门，为Zebra带来了巨大的移动技术组合。
为了找出机器人在其中的位置，并进一步了解这对Fetch意味着什么，我们采访了Fetch的首席执行官Melonee Wise和Zebra机器人自动化副总裁兼总经理Jim Lawton。
IEEE Spectrum：你能告诉我们Zebra Technologies的背景和对机器人的兴趣吗？
Jim Lawton：Zebra是一个公司的组合，随着时间的推移，已经走向了融合。历史上，我们是一家印刷公司，生产条形码标签，然后我们从摩托罗拉收购了一家移动计算业务，今天我们有各种各样的设备，可以进行传感、分析和行动，我们已经越来越多地参与到自动化中来。
我们的许多主要客户在零售商、仓储、运输和物流或医疗保健领域，我们最近听到的很多困惑在于试图找出如何有效运行供应链的压力越来越大。工作流程变得更加复杂，我们的许多客户觉得他们没有足够的能力来应对这些挑战。他们知道有机会用机器人做一些有意义的事情，但这看起来像什么？正确的策略是什么？他们向我们求助。
有很多AMR公司做的事情表面上看起来很相似，但你觉得Fetch有什么特别之处？
Jim Lawton：我在Universal Robots工作过一段时间，在Reinspect Robotics工作过几年，设计和制造机器人并将其推向市场真的非常困难。唯一成功的方法就是拥有一个令人惊叹的团队，而Melonee做了一个非常出色的工作，召集了一个世界级的机器人团队。
我们在几年前就投资了机器人技术，所以我们已经紧密合作了。我们投资公司的部分原因是为了教育自己，但这也是一个观察我们是否适合彼此的机会。Zebra是一家以技术和工程为导向的公司，Fetch也是。有了最好的团队和最好的机器人，我们只是觉得这是一个很好的机会，我们不一定还需要找其他AMR公司了。
Fetch怎么样？为什么Zebra很合适？
Melonee Wise：在过去的几年里，我们一直在慢慢扩展我们想要连接的设备，以及我们想要连接的软件生态系统，Zebra提供了很多这种协同效应。我们经常被问到，如果我们扫描条形码，我们能让机器人做些什么吗，或者我们能按下平板电脑上的按钮，让机器人出现吗，诸如此类的事情。能够提供这种端到端、完全封装的解决方案，超越机器人，真正解决客户希望解决的问题，Zebra有助于我们做到这一点。
作为一家机器人初创公司，我们还有机会与一家更大的公司合作，帮助我们更快地扩大规模，这是另一件让我们非常兴奋的事情。Zebra在仓储和物流方面有着非常强大的业务。他们是一个行业的领导者，我认为他们真的可以帮助我们作为一个公司进入下一个层次。
这是否意味着AMRs从一个地方移动到另一个地方，到与其他各种仓库系统集成的转变？
Melonee Wise：十多年来，人们一直在谈论工业4.0以及它将如何改变世界和革新制造业，我们一直在努力实现这一目标，原因很多。我们已经有了人们可能称之为自动化孤岛的东西：它们自己在做自己的事情。但如果他们必须互相交谈，那还太远了。
但是在很多方面，自动化技术现在已经足够成熟了，因为我们在软件中已经输出了很长一段时间了：比如API、互联服务和云平台。Zebra作为其业务的一部分，已经在这方面独立工作了很长时间，因此将我们的两个业务结合在一起，在自动化岛屿之间建立这些桥梁，这就是为什么我们在这个时候走到一起是有意义的。
如果你回过头来看，Fetch起源于Willow Garage和ROS，我知道Fetch仍然为ROS社区做出了巨大的软件贡献。你还能继续吗？
Melonee Wise：我们对开源社区的参与仍然非常重要，我认为继续也是重要的。很多机器人技术都是为了获得优秀的人才，而开源是我们联系这些人才、参与更大的生态系统并从中获取价值的一种方式。在开源社区中，也有很多很好的工具，可以利用它们并为之做出贡献。我认为那些不是我们知识产权的核心，但给我们带来价值的项目肯定会是我们继续参与的事情。
你认为AMR目前面临的最大挑战是什么？
Melonee Wise：我认为，行业中正在发生的一件事是，安全标准正在发挥作用。去年12月，第一批官方自主移动机器人安全标准发布，并非人人都准备好了，但Fetch不存在这个问题。制定AMR安全标准需要大约四年时间，并了解安全的实际含义以及您如何实施这些安全措施。安全标准落后于技术是很常见的，但越来越多的客户会问，“我怎么知道你的机器人是安全的？”所以我想我们将看到的是，这些安全标准对不同的公司会产生不同的影响，基于他们通过设计和实施技术对安全的思考。
在全球大流行病一年半以来的今天，你学到了什么？或者说，对于行业中，有什么令你惊讶的地方？
Melonee Wise：对我来说，更有趣的一件事是，在流感大流行期间，当你不得不远程部署东西时，对云的抵抗力消失得如此之快，令人惊讶。最初，客户对云技术不太感兴趣，希望在网站上做任何事情，但一旦大流行病袭来，他们很快就转变了对这项技术的看法，这是很好的事情。
Jim Lawton：过去一年里，我们对机器人和自动化的兴趣猛增。特别是当我们听到一些公司没有很好的设备来满足他们的自动化需求时，这场大流行病让他们更加清楚的了解到了，他们必须做些什么，必须做出改变了。我认为，由于他们在机器人技术方面的投资，我们将看到其中一些领域的复兴。
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什么是吹塑工艺？
核心提示： 现代吹塑技术源于上世纪三十年代，经过多年的发展，已发展成为继注塑和挤出之外的第三大塑料加工方法，吹塑技术与注塑相比较
现代吹塑技术源于上世纪三十年代，经过多年的发展，已发展成为继注塑和挤出之外的第三大塑料加工方法，吹塑技术与注塑相比较，设备造价低，可成型复杂的中空制品，广泛应用于包装，软料业及玩具、汽业制造等行业，这里先对较常用的吹塑技术做以概述。
一、吹塑技术概论
1. 注射拉伸吹塑及挤出拉伸吹塑
2. 挤出吹塑
3. 注射吹塑
二、吹塑件设计及吹塑材料
1.设计要点
2.吹塑材料
三、吹塑模具设计
四、吹塑缺陷及排除方法
1、注塑拉伸吹塑
注塑拉伸吹塑技术目前应用比注吹更为广泛，这种吹塑方法实际也是注射吹塑，只不过增加了轴向拉伸，便吹塑更加容易及能耗降低。注拉吹可以加工制品的体积比注吹要大一些，吹制的容器体积在0.2~20L，其工作过程如下：
①先注塑型坯，原理同普通注塑。
②再将型坯转至加热调温工序，使型坯变软。
③转至拉—吹工位，合模。型芯内推杆沿轴向拉伸型坯，同时吹气使型坯贴紧模壁并冷却。
④转至脱模工位取件。
另外，挤出拉伸吹塑也很常用，甚至比注拉吹应用更广泛，与注拉吹不同的是，其成型型坯是用挤出的方法成型的，有余料及飞边，没有注拉吹精度高。
无论是注射吹塑或注拉吹，挤拉吹塑，其都分为一次成型及两次成型法工艺，一次成型法自动化程度高，型坯的夹持及转位系统要求精度高，设备造价高。一般大多厂家都使用两次成型法，即通过注塑或挤出先成型型坯，再将型坯放入另一台机械(注吹机或注拉吹机)吹出成品，生产效率较高。
注拉吹机
2、挤出吹塑
挤出吹塑是吹塑成型中应用多的一种吹塑料方法，其可以加工的范围很广，从小型制品到大型容器及汽车配件，航天化工制品等，加工过程如下：
①先将胶料熔融，混炼，熔体进入机头成为管况型坯。
②型坯达到预定长度后，吹塑模具闭合，将型坯夹在两半模具之间。
③吹气，将空气吹入型坯内，将型坯吹胀，便之贴紧模具型腔成型。
④冷却制品。
⑤开模，取走已冷硬的制品。
挤出吹塑加工过程图示如下：
3、注射吹塑：
注塑吹塑是综合了注射成型与吹塑特性的成型方法，目前主要应用于吹制精度要求较高的饮料瓶及药瓶及一些小型的结构零件等。
①在注塑工位，先注塑出型胚，加工方法同普通注塑。
②注塑模开模后，芯棒连同型坯移动到吹塑工位。
③芯棒把型坯置于吹塑模之间，合模。接着，压缩空气通过芯棒中间吹入型坯内，吹胀使之贴紧模壁，并使之冷却。
④开模，芯棒转至脱模工位，将吹塑件取出之后，芯棒再转入注射工位循环。
注吹机的工作过程:
注塑吹塑有以下优缺点：
优点：制品强度相对较高，精度高。容器上不形成接合缝，不需修整，吹塑件透明度及表面光洁度较好，其主要运用于硬质塑料的容器与广口容器。
缺点：机器的设备造价很高，能耗大，一般只成型容积比较小的容器（500ml以下），不能成型形状复杂的容器，难以成型椭圆形制品。
吹塑产品设计
1．设计概论：吹塑制品广泛应用于各行业，尤其是饮料及药品包装业得到大量的应用，玩具业应用亦很广泛，如吹制婴儿奶瓶，中空浮水件，圣诞节灯罩，玩具游艇，儿童学行车配件及一些大型玩具，如滑梯轨道、基座等。
随着产品要求的不同，产品设计的重点亦不同，对玩具类产品吹塑制品更偏重对安全性及物理测试（拉、扭、掷及应力开裂的考量），而对容器类制品，则更注重及耐压、耐腐蚀及有良好的阻透性的要求。
一般地，吹塑制品的拐角，棱角处都要做成R过渡，如圆形容器，其边角的小R为容器直径的1/10。制件的R过渡可使制品壁厚均匀。尖角处的吹胀比比较大容易造成壁厚不均匀，另，锐角处也容易产生压力开裂。
另外，随着制品要求不同，亦可增加一些抗压、拉、扭方面的结构设计，如要使制品增加纵向抗压力，可沿受力方向设计一些加强筋，如要改善制品的抗瘪陷性能，也可将表面设计成利于受力的弧状结构并辅以加强筋，瓶类制品肩部要斜一些，不能太平直。一般瓶底做成内凹形状增加强度及放置稳定性。例如，我们通常见到的盛装食用油的瓶子，表面常常有一些凹凸的形状，除可增加瓶体强度外，也有利于贴商标等。
2．吹塑材料简介：
吹塑技术之所以发展及应用如此广泛，与吹塑材料的发展是相辅相承的，吹塑材料已由初的LDPE、PET、PP及PVC制品逐渐发展可以吹塑工程塑料、橡胶、以及一些复合材料。
①各种吹塑料方面对胶料的特殊要求：
A．对挤出吹塑，由于吹塑是在粘流态下进行的，所以为减少型坯垂伸，优化壁厚分布，通常用分子量较大的塑料。
B．对注射吹塑，吹塑是在高弹态下进行，为减少注塑型坯能耗，使用一些易于流动的塑料（分子量较小的塑料）。
C．对注射拉伸吹塑，一般使用非结晶塑料，因非结晶塑料分子间缠结力较小，更易于拉伸。虽然PET也结晶，但其仍是主要的拉伸吹塑材料，其结晶速度相当慢。
总之，吹塑级塑胶绝大部分都具有中等至较高的分子量分布。
②吹塑材料简介：
A．聚烯烃类：如HDPE、LLDPE、LDPE、PP、EVA一般用于吹塑工业用制品，容器及玩具配件，化学药品的贮存容器等。
B．热塑性聚脂：PETG、PETP主要用于吹制碳酸饮料包装瓶、酒瓶等已逐步取代PVC而被广泛应用，缺点是其成本较高，主要用于注拉吹塑。
C．工程塑料：ABS、SAN、PS、PA、POM、PMMA、PPO等已被逐渐应用在汽车、医药、家电、化工等行业，尤其是PC及其共混塑胶，可吹制高档的容器及汽车用品（PC/ABS等）。
D．热塑性弹性体的吹塑：通常有SBS、SEBS、TPU、TPE等吹塑做胶料。而热固性塑料及硫化橡胶及交联PE是不能进行吹塑加工的。
E．挤出吹塑应用广泛，可成型从小到体积强在原容器，几乎所有吹塑级的原料都可用挤吹工艺加工。
注射吹塑常用材料有PE、PET、PVC、PP、PC及POM，主要用于成型精度要求较高，体积较小的容器及结构件。
注射拉伸吹塑常用的材料是PETP、PVC、PP、PAN，尤以PETP常用，而PC、PS、PA也可用于此工艺。
F. 几乎所有的吹塑级工程塑料都有
吸湿性，加工前需预先干燥，特别是PET、PC、PA，烘料对制品外观品质影响很大，要在密闭的干燥器中烘料。
吹塑模具及主要辅件设计要点：
吹塑模具结构图：
模具通常只有型腔部分，没有凸模，模具表面一般不需做硬化处理。型腔所承受的吹胀压力较注塑要小很多，一般为0.2~1.0MPG。模具造价较低。
1．模具材料：通常使用铝合金制造，而对于有腐蚀性的胶料如：PVC和POM，也使用铍铜或铜基合金。
对于寿命要求较高的模具，如吹塑工程塑料ABS、PC、POM、PS、PMMA等需用不锈钢来制做模具。
2．模具设计要点：
①分型面一般要放置在对称面上，减小吹胀比，如椭圆形制品，分模面在长轴上，距形制品，则通过中线。
②型腔表面应稍微有点粗糙，特别对PE料，幼砂表面有利于排气。
而对于工程塑料(ABS、PS、POM、PMMA、NYLON等)的吹塑，其模具型腔一般不能喷砂可在模腔分模面处做排气槽，或在型腔上做排气孔，一般型腔上的排气孔直径为φ0.1~φ0.3,长度为0.5~1.5mm。对大型制品，排气针则使用较广泛(即钻较大的孔，在孔内镶针，靠排气针与孔之间间隙排气)
③型腔尺寸：
型腔尺寸的设计要考虑塑料的收缩率。
④切断刃口和尾料槽是挤出吹塑模具上的典型特征，一般地，对吹塑工程塑料及较硬质的塑料，切断刃口处要用耐磨性好的材料，如铍铜，不锈钢等来制造。
而对于LDPE、EVA等软质塑制制品，一般铝合金则可以了，切断刃口要选择合理的尺寸，过小会降低接缝处强度，过大则无法切断及分模面处夹口大，而在切断刃口下方开尾料槽，尾料槽处设计成夹角，切断时可将少量熔体挤入接合缝，从而提高接合缝处强度。
⑤带螺纹的瓶类制品，切断瓶口的余料靠模颈圈与剪切块来实现，进气针同时也决定瓶口内径的尺寸。
⑥注射吹塑模具的设计不同于挤出吹塑，主要区别是，注吹模不需切断刃及尾料槽，注吹件的型坯设计非常重要，其直接关系到成品品质。
⑦注吹模具——型坯设计原则
ａ.长径长≤10/1
ｂ.吹胀比3/1～4/1(制品尺寸与型坯尺寸的比值)
ｃ.壁厚2～5.0mm
ｄ.按制品的形状，在吹胀比大的地方，壁厚要厚，而在吹胀比小的地方，壁厚要薄一些。
ｅ.对椭圆比大于2/1的椭圆形容器，芯棒需设计成椭圆形，对小于2/1有椭圆制品，圆形芯棒就可以成型椭圆容器。
⑧注吹模具主要介绍其芯棒及模颈圈两个主要结构
芯棒也是型坯的凸模，它也带动注射型坯从一个工位转至另一个工位，芯棒用碳素工具钢加硬制成，其表面要沿脱方向抛光，要求更高的则要镀硬铬，芯棒中间有吹气孔及调温系统等结构。
颈圈的作用是固定芯棒包住并保护注塑成型的螺纹部分，以避免其变形，而模腔体则是制品形状及尺寸的成型结构，其材料选择前面已简述。
⑨挤出型坯机头的类型
有三种形式：如图，平直式、发散式及收敛式。一般常用发散式和收敛式。收敛式用于较小的制件，而发散式用于较大的制件，收敛式及发散式结构可以通过轴向调节芯棒来调节型坯壁厚。
型坯口模与芯棒尺寸的计算公式如下：
a.机头口模直径：Dd≈0.5Dn (Dn为瓶颈部或小直径)
b.机头芯棒直径：Dm= (Db:瓶体直径，b:瓶径Db处的瓶子壁厚)
c.按质量计算芯棒尺寸：Dm=
(W:质量，L：制品长度，P：塑料密度)
以上公式是基于LDPE料及吹瓶，其它挤吹件的型坯口模及芯棒设计也可参考，一般地，工程塑料(ABS/PS/POM/PMMA/PA等)，所用机头的模口间隙要比通用塑料大一些。
通常机头流道要设计成流线型，表面抛光或镀铬。一般把芯棒做成分体式，便于快速更换，以改变模口直径。
常用吹塑胶制膨胀率数据：
⑨吹气杆设计：
吹气杆的结构根据模具结构及制品要求而定，一般进气杆孔径的选取范围是：
L<1 ：孔径φ1.5 ； 4>L>1 ：孔径φ6.5 ；200>L>4 ：孔径φ12.5
(L：为容积，单位为升).
Proe培训之吹塑吹气气压：
吹塑工艺控制要点及缺陷排除：
①对于挤出吹塑，要留意控制型坯的垂伸现象及皱缺陷。如垂伸太长，则壁厚会减小且切除的余料也增多，如垂伸不够，型坯太短，则无法吹胀。
而皱折现象则是型坯下降到一定长度时，由于型坯上部容体不能承受型坯自重而产生圆周应力而发生，一般地，熔体强度较高，型坯直径膨胀小，挤出速率高及模口间隙大一些均有助于改善皱折。
②另一问题是型坯下降时，壁厚不均，通常在机头口模上装有六方螺母，可以用来调节芯棒与口模的间隙。
③要获得良好的制件表质量，一定要注意排气，如PE料在模表面喷砂，喷砂粒度小于180#，而硬质塑料的吹塑模做排气孔，排气针及排气槽等，另外，提高吹胀压力对改善制品外观亦有帮助。
核心提示： 现代吹塑技术源于上世纪三十年代，经过多年的发展，已发展成为继注塑和挤出之外的第三大塑料加工方法，吹塑技术与注塑相比较
现代吹塑技术源于上世纪三十年代，经过多年的发展，已发展成为继注塑和挤出之外的第三大塑料加工方法，吹塑技术与注塑相比较，设备造价低，可成型复杂的中空制品，广泛应用于包装，软料业及玩具、汽业制造等行业，这里先对较常用的吹塑技术做以概述。
一、吹塑技术概论
1. 注射拉伸吹塑及挤出拉伸吹塑
2. 挤出吹塑
3. 注射吹塑
二、吹塑件设计及吹塑材料
1.设计要点
2.吹塑材料
三、吹塑模具设计
四、吹塑缺陷及排除方法
1、注塑拉伸吹塑
注塑拉伸吹塑技术目前应用比注吹更为广泛，这种吹塑方法实际也是注射吹塑，只不过增加了轴向拉伸，便吹塑更加容易及能耗降低。注拉吹可以加工制品的体积比注吹要大一些，吹制的容器体积在0.2~20L，其工作过程如下：
①先注塑型坯，原理同普通注塑。
②再将型坯转至加热调温工序，使型坯变软。
③转至拉—吹工位，合模。型芯内推杆沿轴向拉伸型坯，同时吹气使型坯贴紧模壁并冷却。
④转至脱模工位取件。
另外，挤出拉伸吹塑也很常用，甚至比注拉吹应用更广泛，与注拉吹不同的是，其成型型坯是用挤出的方法成型的，有余料及飞边，没有注拉吹精度高。
无论是注射吹塑或注拉吹，挤拉吹塑，其都分为一次成型及两次成型法工艺，一次成型法自动化程度高，型坯的夹持及转位系统要求精度高，设备造价高。一般大多厂家都使用两次成型法，即通过注塑或挤出先成型型坯，再将型坯放入另一台机械(注吹机或注拉吹机)吹出成品，生产效率较高。
注拉吹机
2、挤出吹塑
挤出吹塑是吹塑成型中应用多的一种吹塑料方法，其可以加工的范围很广，从小型制品到大型容器及汽车配件，航天化工制品等，加工过程如下：
①先将胶料熔融，混炼，熔体进入机头成为管况型坯。
②型坯达到预定长度后，吹塑模具闭合，将型坯夹在两半模具之间。
③吹气，将空气吹入型坯内，将型坯吹胀，便之贴紧模具型腔成型。
④冷却制品。
⑤开模，取走已冷硬的制品。
挤出吹塑加工过程图示如下：
3、注射吹塑：
注塑吹塑是综合了注射成型与吹塑特性的成型方法，目前主要应用于吹制精度要求较高的饮料瓶及药瓶及一些小型的结构零件等。
①在注塑工位，先注塑出型胚，加工方法同普通注塑。
②注塑模开模后，芯棒连同型坯移动到吹塑工位。
③芯棒把型坯置于吹塑模之间，合模。接着，压缩空气通过芯棒中间吹入型坯内，吹胀使之贴紧模壁，并使之冷却。
④开模，芯棒转至脱模工位，将吹塑件取出之后，芯棒再转入注射工位循环。
注吹机的工作过程:
注塑吹塑有以下优缺点：
优点：制品强度相对较高，精度高。容器上不形成接合缝，不需修整，吹塑件透明度及表面光洁度较好，其主要运用于硬质塑料的容器与广口容器。
缺点：机器的设备造价很高，能耗大，一般只成型容积比较小的容器（500ml以下），不能成型形状复杂的容器，难以成型椭圆形制品。
吹塑产品设计
1．设计概论：吹塑制品广泛应用于各行业，尤其是饮料及药品包装业得到大量的应用，玩具业应用亦很广泛，如吹制婴儿奶瓶，中空浮水件，圣诞节灯罩，玩具游艇，儿童学行车配件及一些大型玩具，如滑梯轨道、基座等。
随着产品要求的不同，产品设计的重点亦不同，对玩具类产品吹塑制品更偏重对安全性及物理测试（拉、扭、掷及应力开裂的考量），而对容器类制品，则更注重及耐压、耐腐蚀及有良好的阻透性的要求。
一般地，吹塑制品的拐角，棱角处都要做成R过渡，如圆形容器，其边角的小R为容器直径的1/10。制件的R过渡可使制品壁厚均匀。尖角处的吹胀比比较大容易造成壁厚不均匀，另，锐角处也容易产生压力开裂。
另外，随着制品要求不同，亦可增加一些抗压、拉、扭方面的结构设计，如要使制品增加纵向抗压力，可沿受力方向设计一些加强筋，如要改善制品的抗瘪陷性能，也可将表面设计成利于受力的弧状结构并辅以加强筋，瓶类制品肩部要斜一些，不能太平直。一般瓶底做成内凹形状增加强度及放置稳定性。例如，我们通常见到的盛装食用油的瓶子，表面常常有一些凹凸的形状，除可增加瓶体强度外，也有利于贴商标等。
2．吹塑材料简介：
吹塑技术之所以发展及应用如此广泛，与吹塑材料的发展是相辅相承的，吹塑材料已由初的LDPE、PET、PP及PVC制品逐渐发展可以吹塑工程塑料、橡胶、以及一些复合材料。
①各种吹塑料方面对胶料的特殊要求：
A．对挤出吹塑，由于吹塑是在粘流态下进行的，所以为减少型坯垂伸，优化壁厚分布，通常用分子量较大的塑料。
B．对注射吹塑，吹塑是在高弹态下进行，为减少注塑型坯能耗，使用一些易于流动的塑料（分子量较小的塑料）。
C．对注射拉伸吹塑，一般使用非结晶塑料，因非结晶塑料分子间缠结力较小，更易于拉伸。虽然PET也结晶，但其仍是主要的拉伸吹塑材料，其结晶速度相当慢。
总之，吹塑级塑胶绝大部分都具有中等至较高的分子量分布。
②吹塑材料简介：
A．聚烯烃类：如HDPE、LLDPE、LDPE、PP、EVA一般用于吹塑工业用制品，容器及玩具配件，化学药品的贮存容器等。
B．热塑性聚脂：PETG、PETP主要用于吹制碳酸饮料包装瓶、酒瓶等已逐步取代PVC而被广泛应用，缺点是其成本较高，主要用于注拉吹塑。
C．工程塑料：ABS、SAN、PS、PA、POM、PMMA、PPO等已被逐渐应用在汽车、医药、家电、化工等行业，尤其是PC及其共混塑胶，可吹制高档的容器及汽车用品（PC/ABS等）。
D．热塑性弹性体的吹塑：通常有SBS、SEBS、TPU、TPE等吹塑做胶料。而热固性塑料及硫化橡胶及交联PE是不能进行吹塑加工的。
E．挤出吹塑应用广泛，可成型从小到体积强在原容器，几乎所有吹塑级的原料都可用挤吹工艺加工。
注射吹塑常用材料有PE、PET、PVC、PP、PC及POM，主要用于成型精度要求较高，体积较小的容器及结构件。
注射拉伸吹塑常用的材料是PETP、PVC、PP、PAN，尤以PETP常用，而PC、PS、PA也可用于此工艺。
F. 几乎所有的吹塑级工程塑料都有
吸湿性，加工前需预先干燥，特别是PET、PC、PA，烘料对制品外观品质影响很大，要在密闭的干燥器中烘料。
吹塑模具及主要辅件设计要点：
吹塑模具结构图：
模具通常只有型腔部分，没有凸模，模具表面一般不需做硬化处理。型腔所承受的吹胀压力较注塑要小很多，一般为0.2~1.0MPG。模具造价较低。
1．模具材料：通常使用铝合金制造，而对于有腐蚀性的胶料如：PVC和POM，也使用铍铜或铜基合金。
对于寿命要求较高的模具，如吹塑工程塑料ABS、PC、POM、PS、PMMA等需用不锈钢来制做模具。
2．模具设计要点：
①分型面一般要放置在对称面上，减小吹胀比，如椭圆形制品，分模面在长轴上，距形制品，则通过中线。
②型腔表面应稍微有点粗糙，特别对PE料，幼砂表面有利于排气。
而对于工程塑料(ABS、PS、POM、PMMA、NYLON等)的吹塑，其模具型腔一般不能喷砂可在模腔分模面处做排气槽，或在型腔上做排气孔，一般型腔上的排气孔直径为φ0.1~φ0.3,长度为0.5~1.5mm。对大型制品，排气针则使用较广泛(即钻较大的孔，在孔内镶针，靠排气针与孔之间间隙排气)
③型腔尺寸：
型腔尺寸的设计要考虑塑料的收缩率。
④切断刃口和尾料槽是挤出吹塑模具上的典型特征，一般地，对吹塑工程塑料及较硬质的塑料，切断刃口处要用耐磨性好的材料，如铍铜，不锈钢等来制造。
而对于LDPE、EVA等软质塑制制品，一般铝合金则可以了，切断刃口要选择合理的尺寸，过小会降低接缝处强度，过大则无法切断及分模面处夹口大，而在切断刃口下方开尾料槽，尾料槽处设计成夹角，切断时可将少量熔体挤入接合缝，从而提高接合缝处强度。
⑤带螺纹的瓶类制品，切断瓶口的余料靠模颈圈与剪切块来实现，进气针同时也决定瓶口内径的尺寸。
⑥注射吹塑模具的设计不同于挤出吹塑，主要区别是，注吹模不需切断刃及尾料槽，注吹件的型坯设计非常重要，其直接关系到成品品质。
⑦注吹模具——型坯设计原则
ａ.长径长≤10/1
ｂ.吹胀比3/1～4/1(制品尺寸与型坯尺寸的比值)
ｃ.壁厚2～5.0mm
ｄ.按制品的形状，在吹胀比大的地方，壁厚要厚，而在吹胀比小的地方，壁厚要薄一些。
ｅ.对椭圆比大于2/1的椭圆形容器，芯棒需设计成椭圆形，对小于2/1有椭圆制品，圆形芯棒就可以成型椭圆容器。
⑧注吹模具主要介绍其芯棒及模颈圈两个主要结构
芯棒也是型坯的凸模，它也带动注射型坯从一个工位转至另一个工位，芯棒用碳素工具钢加硬制成，其表面要沿脱方向抛光，要求更高的则要镀硬铬，芯棒中间有吹气孔及调温系统等结构。
颈圈的作用是固定芯棒包住并保护注塑成型的螺纹部分，以避免其变形，而模腔体则是制品形状及尺寸的成型结构，其材料选择前面已简述。
⑨挤出型坯机头的类型
有三种形式：如图，平直式、发散式及收敛式。一般常用发散式和收敛式。收敛式用于较小的制件，而发散式用于较大的制件，收敛式及发散式结构可以通过轴向调节芯棒来调节型坯壁厚。
型坯口模与芯棒尺寸的计算公式如下：
a.机头口模直径：Dd≈0.5Dn (Dn为瓶颈部或小直径)
b.机头芯棒直径：Dm= (Db:瓶体直径，b:瓶径Db处的瓶子壁厚)
c.按质量计算芯棒尺寸：Dm=
(W:质量，L：制品长度，P：塑料密度)
以上公式是基于LDPE料及吹瓶，其它挤吹件的型坯口模及芯棒设计也可参考，一般地，工程塑料(ABS/PS/POM/PMMA/PA等)，所用机头的模口间隙要比通用塑料大一些。
通常机头流道要设计成流线型，表面抛光或镀铬。一般把芯棒做成分体式，便于快速更换，以改变模口直径。
常用吹塑胶制膨胀率数据：
⑨吹气杆设计：
吹气杆的结构根据模具结构及制品要求而定，一般进气杆孔径的选取范围是：
L<1 ：孔径φ1.5 ； 4>L>1 ：孔径φ6.5 ；200>L>4 ：孔径φ12.5
(L：为容积，单位为升).
Proe培训之吹塑吹气气压：
吹塑工艺控制要点及缺陷排除：
①对于挤出吹塑，要留意控制型坯的垂伸现象及皱缺陷。如垂伸太长，则壁厚会减小且切除的余料也增多，如垂伸不够，型坯太短，则无法吹胀。
而皱折现象则是型坯下降到一定长度时，由于型坯上部容体不能承受型坯自重而产生圆周应力而发生，一般地，熔体强度较高，型坯直径膨胀小，挤出速率高及模口间隙大一些均有助于改善皱折。
②另一问题是型坯下降时，壁厚不均，通常在机头口模上装有六方螺母，可以用来调节芯棒与口模的间隙。
③要获得良好的制件表质量，一定要注意排气，如PE料在模表面喷砂，喷砂粒度小于180#，而硬质塑料的吹塑模做排气孔，排气针及排气槽等，另外，提高吹胀压力对改善制品外观亦有帮助。
工业软件产业研究：CAX类工业软件趋势/空间/格局与投资主线
核心观点：
基于对CAX产业的分析与判断，对标国外主流的达索、西门子、Autodesk等工业软件巨头发展路径的分析，我们归纳出如下三个推荐逻辑:
核心逻辑一:当前中国制造业从粗放式向精细化管理模式转变，百亿级全球市场看空间，中国CAX类工业软件市场增速明显高于全球。
从市场空间看，全球CAD/CAE/CAM市场空间分别为20亿美元级(2028年)、130亿美元级(2025年)和40亿美元级(2025年)。
从行业增速看，中国CAD/CAE/CAM市场复合增速均明显高于全球水平，中国市场对工业软件的需求持续加大。
核心逻辑二:无论是全球还是中国CAX软件市场，海外巨头几乎都占据垄断。在CAX细分市场中，国产替代进程由高到底分别为:2D CAD>3D CAD>CAE/CAM。
从国产替代程度看，当前国产2D CAD逐步国产替代，3D CAD实现基本可用，CAE和CAM仍处于核心技术亟待突破阶段。从应用场景来看，国产CAD/CAE/CAM较多应用于建筑、工业工程等中低端场景，航空航天、精密制造等高端场景尚待突破。
核心逻辑三:CAX三大产品一体化发展是大势所趋，数据交互是产品无缝衔接的关键，工业软件的演进史就是行业巨头发展的并购史。
欧美已经诞生了众多综合性的工业巨头，包括西门子(1149亿欧元)、达索(501亿欧元)、Autodesk(645亿美元)、ANSYS(294亿 美元)、PTC(155亿美元)，中国CAD龙头厂商中望软件(349亿元)长期成长空间巨大。
01 综述：CAX一体化趋势，数据交互是关键
1.1 CAX三大产品一体化发展是大势所趋，数据交互是关键
CAD/CAE / CAM 一体化发展大势所趋：一般来说，产品生产过程可分为初步设计、详细设计、生产准备和生产制造 4 个阶段。
初步设计和详细设计流程环节：利用CAD进行产品几何实体建模，为CAE所用；利用 CAE 对产品几何实体模型进行性能、强度、动力 学等方面的数值模拟计算，根据CAE计算结果不断利用 CAD 修改几何实体模型， 最终设计出符合性能和经济性要求的最优化产品。
生产准备和生产制造流程环节：利用 CAD 输出产品三维图形、工程图纸等，并保存所有产品数据信息为CAM所用；利用 CAM 完成 产品生产制造所需的工艺设计、NC 编程、机器人编程等工作以及实际制造工作。
1.2 CAD/CAE/CAM通过建模和分析，编程成为自动化一条龙
CAD,CAE,CAM建模分析自动编程一条龙
技术层面：CAD和CAE是两大技术方向，CAD的核心是基于 集合模型的造型建模，CAE是基于物理模型的数值 拟合求解，而CAM是将CAD建模转化为数控加工程 序的功能。
应用层面：CAD、CAE、CAM三者环环相扣，由CAE软件读 取CAD的初步建模，进行工程分析（仿真模拟）， 再将结果反馈给CAD继续优化产品设计，最后由 CAM进行自动化数控编程。该流程结束后，与生产 管控和管理运营软件结合起来进行生产作业，由生 产控制系统进行加工制造。
CAM与CAD的高度集成是大趋势：CAM与CAD的集成将极大的提高设计生产效率， 主流CAD/CAM软件多会集成CAE模块，满足轻度 仿真分析需求。
02 分述：CAX三大品类的空间、格局与差距
2.1 中国CAD市场增速明显高于全球，呈巨头垄断行业格局
中国CAD市场增速明显高于全球：根未来几年全球CAD市场规模增速预计保持6.5%，2028年将达到138.3亿美元。其中，同期中国CAD市场规模增速明显高于全球。
无论是中国还是全球，四大CAD巨头垄断行业：全球CAD市场仍然由海外巨头主导，四大巨头占据全球CAD市场的80%，包括达索 （ 31% ）、 Autodesk（28% ）、西门子（ 21% ）、PTC（8%）。
2.2 国产2D CAD可基本实现国产替代，非高端领域逐步国产替代
2D CAD 方面：国产软件（以中望软件为例）已可基本实现国产替代 ，国产化率约11%。已有国产2D CAD产品采用多核处理器，运行速度 基本赶上AutoCAD。兼容性方面国产软件较海外软件有一定差距。
行业分布：海外主流2D CAD产品可适用于高端设备，如精密机械、电 脑软硬件、医疗企业、汽车等的生产。国内主流2D CAD产品主要适用 于基础机械制造和建筑行业等相对中低端场景。
2.3 国产3D CAD基本实现可用，主要应用相对中低端工业场景
国产3D CAD在非高端领域已基本可用，未来3-5年有望逐步替代达索 Solid Works，但与海外高端产品还有明显差距。国产三维几何建模能力，国产软件较海外软件有一定差距，不能运用 于高端的航空航天、精密制造行业。海外主流3D CAD产品广泛应用于 该类行业，而国内主流3D CAD产品主要用于工业工程、汽车机械等行 业，预计追赶CATIA还需要较长时间。
2.4 中望3D CAD掌握核心自主技术，实力比肩国际第三阵营
针对不同复杂场景及曲面设计需求，体量装配数量，3D CAD 产品满足各层次需求：3D CAD 主要分第一阵营平均技术指标、第二阵营平均技术指标、第三阵营平均技术指标，分别对应三维几何建模能力自由曲面建模质 量、大体量装配设计能力、行业应用模块、典型应用领域等技术特征。三维几何建模能力场景主要划分为：简单场景建模质量可用，一般复杂场景建模质量可靠，超复杂场景建模质量高稳定好。
2.5 CAE三巨头主导全球市场，中国CAE市场国产化率不足5%
中国CAE市场增速高于全球6.6个百分点：2020年预计全球CAE市场规模达到81亿美元，预计2025年达到 128亿美元，年均复合增速9.6%。
全球CAE市场基本被海外企业主导，中国CAE市场国产化率不足5%：2020年排名前三厂商占据全球CAE市场的47%，分别是西门子、 ANSYS和达索。在中国市场，全球CAE三巨头的市占率超过95.7%，国产化率不足5%。
2.6 中国CAM市场增速26.8%，国产CAM厂商核心技术亟待突破
中国CAM市场增速26.8%，明显高于全球7%的增速水平：2017年全球CAM市场规模为20.9亿美元，预计 2025年将达到35.7亿美元，对应2017-2025年均增速为7%。根据中国研发类工业软件类型占比中CAM软件占比11%，乘上中国研发设计 类工业软件市场规模，估算出的中国CAM市场规模来看，2012-2017年均增速26.8%，远远超过全球CAM市场增速。
竞争格局：无论是全球还是中国CAM市场，达索、西门子、PTC三巨头几乎占据了大部分市场，国产CAM厂商仅山大华天SINOVATION相 对成熟，国产CAM厂商核心技术亟待突破。
2.7 CAM软件存在三种解决方案，功能特点各有侧重
与CAD套件一起打包的CAM工具：
优点：具有相关性，由于刀具路径链接回CAD设计，因 此所有更改都会立即反映在刀具路径中，不必手动将 CAD文件重新导入外部CAM软件，然后从头开始重新编 程刀具路径。
缺点：功能不够强大，无法为具有许多特征的高度复杂零 件创建刀具路径。
独立的CAM程序：
优点：专用CAM软件具有强大的CAM操作功能，可以创 建复杂的几何图形，如涡轮机。
缺点：CAD软件本地不能导入，丧失结合性。
需要CAM软件和CAD程序支持相同的文件格式，因此独 立的CAM程序在处理行业标准格式的文件时比较方便， 否则操作将会变得十分复杂。
用于CAD程序的CAM插件：上述两种解决方案之间有一个中间地带，它具有前两种方案所有 优点。既为原生CAD软件提供全面的CAM功能，使得相关性得以 保留，又可以让用户从专用CAM软件中找到的大量工具获益。
03 风险提示
疫情导致全球经济的下行的风险：疫情蔓延全球，宏观经济下滑导致企业IT支出增长放缓，下游客户对工业软件的需求下降的风险。
制造业升级进展过慢的风险：中国制造业产业升级过程中，技术和产品迭代过慢，升级进程低于预期。
行业竞争加剧导致盈利水平下降：国外工业软件巨头扩张进一步加剧行业竞争格局，导致行业盈利水平下降。
核心技术突破进程低于预期的风险：核心技术突破困难，进程低于预期导致的产品性能更新放缓，竞争力下降。
报告节选：…
核心观点：
基于对CAX产业的分析与判断，对标国外主流的达索、西门子、Autodesk等工业软件巨头发展路径的分析，我们归纳出如下三个推荐逻辑:
核心逻辑一:当前中国制造业从粗放式向精细化管理模式转变，百亿级全球市场看空间，中国CAX类工业软件市场增速明显高于全球。
从市场空间看，全球CAD/CAE/CAM市场空间分别为20亿美元级(2028年)、130亿美元级(2025年)和40亿美元级(2025年)。
从行业增速看，中国CAD/CAE/CAM市场复合增速均明显高于全球水平，中国市场对工业软件的需求持续加大。
核心逻辑二:无论是全球还是中国CAX软件市场，海外巨头几乎都占据垄断。在CAX细分市场中，国产替代进程由高到底分别为:2D CAD>3D CAD>CAE/CAM。
从国产替代程度看，当前国产2D CAD逐步国产替代，3D CAD实现基本可用，CAE和CAM仍处于核心技术亟待突破阶段。从应用场景来看，国产CAD/CAE/CAM较多应用于建筑、工业工程等中低端场景，航空航天、精密制造等高端场景尚待突破。
核心逻辑三:CAX三大产品一体化发展是大势所趋，数据交互是产品无缝衔接的关键，工业软件的演进史就是行业巨头发展的并购史。
欧美已经诞生了众多综合性的工业巨头，包括西门子(1149亿欧元)、达索(501亿欧元)、Autodesk(645亿美元)、ANSYS(294亿 美元)、PTC(155亿美元)，中国CAD龙头厂商中望软件(349亿元)长期成长空间巨大。
01 综述：CAX一体化趋势，数据交互是关键
1.1 CAX三大产品一体化发展是大势所趋，数据交互是关键
CAD/CAE / CAM 一体化发展大势所趋：一般来说，产品生产过程可分为初步设计、详细设计、生产准备和生产制造 4 个阶段。
初步设计和详细设计流程环节：利用CAD进行产品几何实体建模，为CAE所用；利用 CAE 对产品几何实体模型进行性能、强度、动力 学等方面的数值模拟计算，根据CAE计算结果不断利用 CAD 修改几何实体模型， 最终设计出符合性能和经济性要求的最优化产品。
生产准备和生产制造流程环节：利用 CAD 输出产品三维图形、工程图纸等，并保存所有产品数据信息为CAM所用；利用 CAM 完成 产品生产制造所需的工艺设计、NC 编程、机器人编程等工作以及实际制造工作。
1.2 CAD/CAE/CAM通过建模和分析，编程成为自动化一条龙
CAD,CAE,CAM建模分析自动编程一条龙
技术层面：CAD和CAE是两大技术方向，CAD的核心是基于 集合模型的造型建模，CAE是基于物理模型的数值 拟合求解，而CAM是将CAD建模转化为数控加工程 序的功能。
应用层面：CAD、CAE、CAM三者环环相扣，由CAE软件读 取CAD的初步建模，进行工程分析（仿真模拟）， 再将结果反馈给CAD继续优化产品设计，最后由 CAM进行自动化数控编程。该流程结束后，与生产 管控和管理运营软件结合起来进行生产作业，由生 产控制系统进行加工制造。
CAM与CAD的高度集成是大趋势：CAM与CAD的集成将极大的提高设计生产效率， 主流CAD/CAM软件多会集成CAE模块，满足轻度 仿真分析需求。
02 分述：CAX三大品类的空间、格局与差距
2.1 中国CAD市场增速明显高于全球，呈巨头垄断行业格局
中国CAD市场增速明显高于全球：根未来几年全球CAD市场规模增速预计保持6.5%，2028年将达到138.3亿美元。其中，同期中国CAD市场规模增速明显高于全球。
无论是中国还是全球，四大CAD巨头垄断行业：全球CAD市场仍然由海外巨头主导，四大巨头占据全球CAD市场的80%，包括达索 （ 31% ）、 Autodesk（28% ）、西门子（ 21% ）、PTC（8%）。
2.2 国产2D CAD可基本实现国产替代，非高端领域逐步国产替代
2D CAD 方面：国产软件（以中望软件为例）已可基本实现国产替代 ，国产化率约11%。已有国产2D CAD产品采用多核处理器，运行速度 基本赶上AutoCAD。兼容性方面国产软件较海外软件有一定差距。
行业分布：海外主流2D CAD产品可适用于高端设备，如精密机械、电 脑软硬件、医疗企业、汽车等的生产。国内主流2D CAD产品主要适用 于基础机械制造和建筑行业等相对中低端场景。
2.3 国产3D CAD基本实现可用，主要应用相对中低端工业场景
国产3D CAD在非高端领域已基本可用，未来3-5年有望逐步替代达索 Solid Works，但与海外高端产品还有明显差距。国产三维几何建模能力，国产软件较海外软件有一定差距，不能运用 于高端的航空航天、精密制造行业。海外主流3D CAD产品广泛应用于 该类行业，而国内主流3D CAD产品主要用于工业工程、汽车机械等行 业，预计追赶CATIA还需要较长时间。
2.4 中望3D CAD掌握核心自主技术，实力比肩国际第三阵营
针对不同复杂场景及曲面设计需求，体量装配数量，3D CAD 产品满足各层次需求：3D CAD 主要分第一阵营平均技术指标、第二阵营平均技术指标、第三阵营平均技术指标，分别对应三维几何建模能力自由曲面建模质 量、大体量装配设计能力、行业应用模块、典型应用领域等技术特征。三维几何建模能力场景主要划分为：简单场景建模质量可用，一般复杂场景建模质量可靠，超复杂场景建模质量高稳定好。
2.5 CAE三巨头主导全球市场，中国CAE市场国产化率不足5%
中国CAE市场增速高于全球6.6个百分点：2020年预计全球CAE市场规模达到81亿美元，预计2025年达到 128亿美元，年均复合增速9.6%。
全球CAE市场基本被海外企业主导，中国CAE市场国产化率不足5%：2020年排名前三厂商占据全球CAE市场的47%，分别是西门子、 ANSYS和达索。在中国市场，全球CAE三巨头的市占率超过95.7%，国产化率不足5%。
2.6 中国CAM市场增速26.8%，国产CAM厂商核心技术亟待突破
中国CAM市场增速26.8%，明显高于全球7%的增速水平：2017年全球CAM市场规模为20.9亿美元，预计 2025年将达到35.7亿美元，对应2017-2025年均增速为7%。根据中国研发类工业软件类型占比中CAM软件占比11%，乘上中国研发设计 类工业软件市场规模，估算出的中国CAM市场规模来看，2012-2017年均增速26.8%，远远超过全球CAM市场增速。
竞争格局：无论是全球还是中国CAM市场，达索、西门子、PTC三巨头几乎占据了大部分市场，国产CAM厂商仅山大华天SINOVATION相 对成熟，国产CAM厂商核心技术亟待突破。
2.7 CAM软件存在三种解决方案，功能特点各有侧重
与CAD套件一起打包的CAM工具：
优点：具有相关性，由于刀具路径链接回CAD设计，因 此所有更改都会立即反映在刀具路径中，不必手动将 CAD文件重新导入外部CAM软件，然后从头开始重新编 程刀具路径。
缺点：功能不够强大，无法为具有许多特征的高度复杂零 件创建刀具路径。
独立的CAM程序：
优点：专用CAM软件具有强大的CAM操作功能，可以创 建复杂的几何图形，如涡轮机。
缺点：CAD软件本地不能导入，丧失结合性。
需要CAM软件和CAD程序支持相同的文件格式，因此独 立的CAM程序在处理行业标准格式的文件时比较方便， 否则操作将会变得十分复杂。
用于CAD程序的CAM插件：上述两种解决方案之间有一个中间地带，它具有前两种方案所有 优点。既为原生CAD软件提供全面的CAM功能，使得相关性得以 保留，又可以让用户从专用CAM软件中找到的大量工具获益。
03 风险提示
疫情导致全球经济的下行的风险：疫情蔓延全球，宏观经济下滑导致企业IT支出增长放缓，下游客户对工业软件的需求下降的风险。
制造业升级进展过慢的风险：中国制造业产业升级过程中，技术和产品迭代过慢，升级进程低于预期。
行业竞争加剧导致盈利水平下降：国外工业软件巨头扩张进一步加剧行业竞争格局，导致行业盈利水平下降。
核心技术突破进程低于预期的风险：核心技术突破困难，进程低于预期导致的产品性能更新放缓，竞争力下降。
报告节选：…
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