孟圓

仿真軟件通過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬技術(shù)，對(duì)實(shí)際工作狀態(tài)下的產(chǎn)品進(jìn)行虛擬試驗(yàn)、預(yù)測(cè)和評(píng)估產(chǎn)品的性能，如變形、強(qiáng)度、疲勞耐久性、散熱和振動(dòng)噪聲等，從而對(duì)產(chǎn)品的改進(jìn)提供有針對(duì)性的依據(jù)。相比制造樣件進(jìn)行真實(shí)的物理試驗(yàn)，仿真能在很大程度上節(jié)省設(shè)計(jì)研發(fā)時(shí)間和經(jīng)濟(jì)成本。目前，仿真軟件廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、船舶、軌道交通、重型機(jī)械、電子產(chǎn)品等細(xì)分領(lǐng)域，為企業(yè)提升產(chǎn)品性能、節(jié)省制造成本和縮短研發(fā)周期提供必要保障，也是我國(guó)實(shí)現(xiàn)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)必不可少的工具。

“創(chuàng)新融合、賦能智造”——第15屆中國(guó)CAE工程分析技術(shù)年會(huì)暨首屆中國(guó)數(shù)字仿真聯(lián)盟論壇于2019年8月17～18日在上海隆重召開(kāi)。本刊記者在論壇期間對(duì)話浪潮云、安世亞太、數(shù)巧科技和安際信等多家仿真領(lǐng)域代表性廠商，探討仿真云化和國(guó)產(chǎn)仿真軟件發(fā)展的新趨勢(shì)。

仿真軟件云端化.降低仿真技術(shù)應(yīng)用門檻

仿真軟件云端化是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的結(jié)果，是商業(yè)模式和使用方式的轉(zhuǎn)變，目前有不少?gòu)S商把仿真產(chǎn)品移植到云端，如Autodesk（歐特克）、ANSYS和國(guó)內(nèi)的Simright數(shù)巧科技等。

數(shù)巧科技CEO趙康于2016年9月創(chuàng)辦了上海數(shù)巧信息科技有限公司。公司致力于為用戶提供智能化的產(chǎn)品研發(fā)解決方案。通過(guò)云仿真CAE技術(shù)，幫助用戶設(shè)計(jì)出性能更優(yōu)、材料更省的產(chǎn)品，增加企業(yè)研發(fā)品質(zhì)，提高企業(yè)研發(fā)效率。趙康將CAE云化總結(jié)為四個(gè)階段：

（1）求解服務(wù)化（硬件資源和軟件License共享）。

（2）工具軟件交互界面Web化（前后處理等）。

（3）工具軟件與信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)系統(tǒng)一體化。

（4）數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)智能化。

仿真云端化可以通過(guò)海量資源共享，使企業(yè)降低成本，提高資源利用率，其操作的便捷性更是降低了使用門檻;企業(yè)內(nèi)部能夠更加便捷地連接協(xié)作，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)同步和工作協(xié)同;云端CAE軟件會(huì)在服務(wù)端積累大量的數(shù)據(jù)，企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)沉淀、數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)分析;新商業(yè)模式上，SaaS平臺(tái)支持按需訂閱。

目前云端化存在兩個(gè)尚待完善的問(wèn)題，一是數(shù)據(jù)安全問(wèn)題;另一個(gè)是云端仿真時(shí)性能問(wèn)題，對(duì)于大型項(xiàng)目的圖形渲染、數(shù)據(jù)傳輸能否滿足要求，也是目前云端廠商亟待解決的問(wèn)題。趙康表示，軟件云端化是大勢(shì)所趨，B/S架構(gòu)優(yōu)勢(shì)明顯;CAE云化分為不同的階段，大部分用戶還停留在初級(jí)階段;云端CAE方興未艾，正在開(kāi)創(chuàng)仿真新潮流。

安世亞太x浪潮云，構(gòu)建仿真云平臺(tái)

浪潮云聯(lián)合安世亞太正式發(fā)布仿真云平臺(tái)PERA.SimCloud新版本，以幫助制造企業(yè)獲得簡(jiǎn)單、高效的仿真云應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)低門檻、高效率的設(shè)計(jì)與仿真分析，構(gòu)建中國(guó)仿真云生態(tài)。

安世亞太高級(jí)副總裁田鋒介紹道，構(gòu)建仿真云的目的在于利用云計(jì)算的“使用付費(fèi)，不使用不付費(fèi)”的模式，降低仿真軟件引入的預(yù)算門檻;利用云超算的便利性，使用戶隨時(shí)享受高性能計(jì)算;通過(guò)仿真APP來(lái)降低仿真難度，降低小企業(yè)使用門檻，提高大企業(yè)仿真應(yīng)用效益;基于云桌面共享技術(shù)的在線服務(wù)，在保障服務(wù)質(zhì)量的前提下降低服務(wù)成本。浪潮云工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)總經(jīng)理趙文慧介紹道，依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的工業(yè)仿真云平臺(tái)，仿真通過(guò)以云化的模式交付可大幅降低研發(fā)投入成本，縮短研發(fā)周期，減少實(shí)物試驗(yàn);借助規(guī)?；姆抡嬖贫速Y源幫助企業(yè)陜速提升工業(yè)基礎(chǔ)件的性能，研發(fā)改進(jìn)新材料、新工藝;通過(guò)仿真云平臺(tái)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)升級(jí)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品性能端、工藝端和工廠端的仿真上云。

談及雙方的合作及未來(lái)的愿景，趙文慧指出，浪潮云憑借在云計(jì)算、大數(shù)據(jù)以及服務(wù)企業(yè)信息化多年的經(jīng)驗(yàn)積累，全力推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)及生態(tài)圈的建設(shè)。安世亞太多年的積累奠定了其在工業(yè)軟件、先進(jìn)設(shè)計(jì)與增材制造領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，未來(lái)浪潮云希望攜手安世亞太為中國(guó)制造企業(yè)提供優(yōu)質(zhì)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與服務(wù)，加速企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。另外，“平臺(tái)+生態(tài)”是浪潮云計(jì)算戰(zhàn)略3.0階段的核心，浪潮云聚焦于平臺(tái)建設(shè)，聚合跨領(lǐng)域跨行業(yè)跨地域的多類型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)伙伴，為伙伴提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐、知識(shí)共享和最佳實(shí)踐，共創(chuàng)共贏，構(gòu)建平臺(tái)生態(tài)利益共同體。

田鋒也表示，安世亞太在我國(guó)先進(jìn)設(shè)計(jì)、增材制造及工業(yè)云領(lǐng)域積累了豐富的技術(shù)與服務(wù)經(jīng)驗(yàn)，浪潮云在高端服務(wù)器、高性能計(jì)算存儲(chǔ)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)等領(lǐng)域技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯。未來(lái)雙方將進(jìn)一步深化在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的合作，依托各自的技術(shù)和資源優(yōu)勢(shì)，推進(jìn)中國(guó)工業(yè)仿真云生態(tài)建設(shè)。

安懷信：仿真驗(yàn)證及建立仿真標(biāo)準(zhǔn)

安環(huán)信自2012成立，始終專注于智能制造流程的工具研發(fā)和咨詢服務(wù)，其愿景為“服務(wù)智能制造，面向中國(guó)創(chuàng)新企業(yè)轉(zhuǎn)型正向設(shè)計(jì)，幫助企業(yè)建立正向設(shè)計(jì)所需要的工具、環(huán)境和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)?！?/p>

北京安環(huán)信科技股份有限公司CEO李煥表示，創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的正向研發(fā)流程升級(jí)是我國(guó)制造業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵點(diǎn)。研發(fā)流程升級(jí)是指從過(guò)去主要服務(wù)于仿制、代加工經(jīng)濟(jì)的逆向設(shè)計(jì)流程，向具備創(chuàng)新能力的正向設(shè)計(jì)流程升級(jí)。企業(yè)所面對(duì)的需求，以及所扮演的角色，都發(fā)生了根本的變化。正向設(shè)計(jì)是從客戶需求出發(fā)，創(chuàng)新一個(gè)產(chǎn)品的過(guò)程，企業(yè)需要考慮產(chǎn)品的需求、指標(biāo)、設(shè)計(jì)、性能、可靠性、可制造性、可維護(hù)性和成本等一系列問(wèn)題。而仿真技術(shù)正是正向設(shè)計(jì)研發(fā)中的關(guān)鍵技術(shù)。

李煥表示，目前企業(yè)中仿真技術(shù)應(yīng)用不足、仿真與產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)流程脫節(jié)，限制仿真技術(shù)應(yīng)用的原因有三點(diǎn)：

（1）仿真精度和置信度無(wú)法準(zhǔn)確評(píng)估。完善仿真檢驗(yàn)和校驗(yàn)流程是提高企業(yè)仿真置信度的關(guān)鍵。李煥介紹道：“企業(yè)中仿真模型驗(yàn)證工作至關(guān)重要，安環(huán)信提供企業(yè)V&V體系搭建及虛擬樣機(jī)庫(kù)建模咨詢服務(wù)，為企業(yè)仿真模型的置信度評(píng)估、仿真數(shù)據(jù)的管理提供支撐服務(wù)。”

（2）研發(fā)流程中仿真與試驗(yàn)過(guò)程脫節(jié)，未能完全做到“仿真指導(dǎo)試驗(yàn)，試驗(yàn)確認(rèn)仿真”。通過(guò)仿真模型驗(yàn)證也可以解決這一問(wèn)題。

（3）企業(yè)沒(méi)有明確的仿真流程規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。仿真標(biāo)準(zhǔn)對(duì)企業(yè)完善仿真體系同樣至關(guān)重要。首先，完善的標(biāo)準(zhǔn)有助于保障仿真精度，尤其體現(xiàn)在仿真模型的可重復(fù)性和一致性上;完善的標(biāo)準(zhǔn)還有利于仿真模型的發(fā)規(guī)模應(yīng)用;另外，也為仿真地標(biāo)準(zhǔn)化和自動(dòng)化提供了必要前提。

國(guó)產(chǎn)仿真軟件發(fā)展新機(jī)遇

智研咨詢發(fā)布的《2017-2023年中國(guó)計(jì)算機(jī)仿真市場(chǎng)深度監(jiān)測(cè)與發(fā)展前景研究報(bào)告》顯示，2016年我國(guó)計(jì)算機(jī)仿真行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模約1212億元，同比2015年的1025億元增長(zhǎng)了18.24%。從2012年到2016年中國(guó)計(jì)算機(jī)仿真行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模保持穩(wěn)定增長(zhǎng)。2010年國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)市場(chǎng)規(guī)模約為500億元至2016年行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模增加約增加一倍，達(dá)990億元，同比增長(zhǎng)15.93%。雖然我國(guó)工業(yè)仿真軟件市場(chǎng)發(fā)展良好，但仍面臨產(chǎn)品技術(shù)和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用兩大方面的困難和不足。一是產(chǎn)品技術(shù)方面，國(guó)內(nèi)工業(yè)仿真與設(shè)計(jì)軟件核心算法產(chǎn)業(yè)化能力不強(qiáng);二是仿真應(yīng)用水平兩極分化，仿真與產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)流程脫節(jié)，缺乏仿真規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)等。

趙康表示，目前國(guó)產(chǎn)仿真軟件短板主要在功能成熟度和使用體驗(yàn)上，相比國(guó)外產(chǎn)品在界面交互的友好度、計(jì)算的精度、運(yùn)行的效率和程序穩(wěn)定性等方面都有不小的差距。另外，國(guó)產(chǎn)軟件缺乏工業(yè)用戶的使用反饋和迭代。國(guó)外軟件搶占市場(chǎng)和國(guó)內(nèi)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)欠缺使得國(guó)產(chǎn)軟件難以找到自己的切入點(diǎn)和生存空間。

我國(guó)工業(yè)仿真軟件市場(chǎng)潛力巨大，對(duì)工程軟件產(chǎn)品的需求進(jìn)一步擴(kuò)大。新一輪工業(yè)革命是國(guó)產(chǎn)仿真軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展不可多得的機(jī)遇，需夯實(shí)基礎(chǔ)，補(bǔ)齊短板，盡快實(shí)現(xiàn)新一代設(shè)計(jì)仿真技術(shù)在工業(yè)中的廣泛應(yīng)用。目前需要重點(diǎn)推進(jìn)的工作有：

（1）加強(qiáng)仿真標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)和研究，工業(yè)仿真軟件產(chǎn)業(yè)政策推進(jìn)。

（2）完善知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)體系，為自主研發(fā)創(chuàng)造良好的環(huán)境。

（3）加強(qiáng)行業(yè)需求結(jié)合，促進(jìn)軟件仿真技術(shù)與工業(yè)領(lǐng)域的具體需求深度融合。