CAE應(yīng)用背后的那些人

齊健

據(jù)華爾街日報 2013年發(fā)表的一篇關(guān)于“iPhone產(chǎn)能”的文章報道，以當(dāng)年發(fā)布的 iPhone5s手機為例，每臺手機從生產(chǎn)組裝到最終下線需要 600名工人參與。當(dāng)然，這 600人只負責(zé)生產(chǎn)制造，如果算上前方的概念設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、仿真分析以及后方的市場和銷售人員，那么算算人工成本，你就會覺得手中的 iPhone手機其實還蠻對得起它的價格的。

如果帶著這個問題去解構(gòu)我們電腦里的 CAE軟件，我想大多數(shù)廠商都很難算清究竟有多少人在為一款軟件工作。不過，我們還是很容易弄清有哪些人在為我們的 CAE提供服務(wù)。針對那些 CAE應(yīng)用背后的工作人員和服務(wù)企業(yè)，記者隨機采訪了幾位 CAE軟硬件廠商、代理以及外圍技術(shù)服務(wù)企業(yè)的代表，從供應(yīng)商和服務(wù)商的角度了解了這些 CAE背后的人都在做什么，以及他們對中國 CAE市場和中國 CAE行業(yè)的看法。

CAE“洋”廠商：全面發(fā)展，深度融合

Siemens PLM Software亞太地區(qū) CAE市場經(jīng)理徐明：今天的 CAE產(chǎn)業(yè)和過去大不一樣，新材料、新技術(shù)和新工藝的出現(xiàn)促成了用戶對 CAE應(yīng)用的新需求。用戶要生產(chǎn)的產(chǎn)品越來越復(fù)雜，CAE分析的數(shù)據(jù)量也成倍地增長。我們看到多物理場仿真和協(xié)同仿真正在成為主流趨勢。

在遇到多物理場問題時，傳統(tǒng)的仿真分析更偏向于經(jīng)驗分析，通過分步帶入，一步一步分析多物理場問題，這也造成了大量的精度損失。在今天，我們已經(jīng)開始采用多物理場協(xié)同仿真的方法，包括流固耦合、熱與結(jié)構(gòu)的耦合以及機械系統(tǒng)與電子系統(tǒng)的耦合等，使仿真環(huán)境更加趨近于真實世界。而團隊協(xié)同仿真則可以提高企業(yè)在更大層面上的 CAE應(yīng)用效率，集成多種仿真優(yōu)化工具，嵌入行業(yè)知識和最佳實踐，實現(xiàn)企業(yè)級的知識共享，把分析結(jié)果共享到設(shè)計、加工等各個部門，拓展仿真的覆蓋面，通過 CAE結(jié)果支持關(guān)鍵性能的決策從 CAE的角度驗證產(chǎn)品質(zhì)量。

針對這兩種趨勢，Siemens PLMSoftware希望以Teamcenter為基石，為企業(yè)創(chuàng)建一個一體化的仿真平臺，把 CAE和整個產(chǎn)品的數(shù)據(jù)管理統(tǒng)一到一起，自然地融入平臺中。我們的 CAE產(chǎn)品有很強的開放性和可擴展性，藉此把開發(fā)人員和 CAE工程師統(tǒng)一到同一個平臺中，共享前、后端的分析模型，使分析具有可延續(xù)性。同時，可以通過平臺把 CAE流程固化，通過程序或模板的方式提供給工程師，把 CAE分析變得更容易接受。

ANSYS中國區(qū)域客戶部銷售總監(jiān)蔣輝國：ANSYS始終密切關(guān)注中國制造 2025的新趨勢，關(guān)注中國制造到中國創(chuàng)造的轉(zhuǎn)型，關(guān)注中國用戶的需求，關(guān)注中國用戶的動態(tài)，關(guān)注如何為中國的廣大用戶創(chuàng)造價值。

我們發(fā)現(xiàn)中國的仿真行業(yè)有自己的特點，中國的設(shè)計人員普遍比較年輕，在經(jīng)驗和對產(chǎn)品的理解方面都有所欠缺，需要靠一定的體系和工具幫助他們積累設(shè)計經(jīng)驗、建立設(shè)計思路，從而提升設(shè)計人員的設(shè)計水平。

結(jié)合中國的形式，ANSYS在產(chǎn)品開發(fā)方面做了很多的產(chǎn)品布局。ANSYS非常強調(diào)軟件的應(yīng)用性，我們希望把軟件推到基礎(chǔ)工程師手中，降低軟件對使用人員的要求，從一個團隊共用一套軟件，到幾個人共用一套，再到每個人一套。當(dāng)然，每個人應(yīng)用水平不同，手中的應(yīng)用軟件難度也不同。

在中國的銷售和服務(wù)布局方面，ANSYS正在改變固有的銷售模式，從產(chǎn)品到銷售，到售前咨詢，再到售后支持，進行逐步的調(diào)整與發(fā)展。以安世亞太為合作中心，發(fā)展更多中小合作伙伴，覆蓋更多的地區(qū)和領(lǐng)域，為更多的用戶提供服務(wù)，憑借 ANSYS自身的力量，再借助合作伙伴的力量，共同為用戶提供有力的技術(shù)支持。

國產(chǎn) CAE“聯(lián)盟”：揚長避短，抱團發(fā)展

英特工程仿真技術(shù)有限公司總裁張群：目前，中國的 CAE行業(yè)發(fā)展很艱難，一方面是核心技術(shù)水平有待提高，另一方面，是產(chǎn)品很難被廣泛認可。從去年開始，英特仿真和其他幾家國產(chǎn)CAE自主研發(fā)單位共同發(fā)起了一項計劃，我們希望建立一個由CAE軟件自主研發(fā)企業(yè)，CAE軟件和技術(shù)應(yīng)用單位，高等院校、科研院所和國產(chǎn) CAE軟件代理商共同構(gòu)成的，促進中國 CAE產(chǎn)業(yè)發(fā)展的，國產(chǎn) CAE自主研發(fā)聯(lián)盟——“中國 CAE軟件自主研發(fā)與應(yīng)用聯(lián)盟”。形成一個抱團取暖，共同發(fā)展的態(tài)勢，一起把中國的 CAE產(chǎn)業(yè)做好。

目前，我們給聯(lián)盟制定了四個發(fā)展目標(biāo)。首先，共同打造技術(shù)和市場上具有國際競爭力的 CAE軟件產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)環(huán)境，發(fā)展幾家 CAE自主研發(fā)行業(yè)具有國際技術(shù)競爭力和廣泛市場占有率的品牌企業(yè)和龍頭企業(yè)；聯(lián)合各方面力量為應(yīng)用單位（尤其是國內(nèi)裝備制造業(yè)企業(yè)）提供先進的產(chǎn)品、高端的技術(shù)服務(wù)和完整的解決方案，支持中國工業(yè)創(chuàng)新，改變我國制造業(yè)自主設(shè)計和技術(shù)創(chuàng)新完全依賴于國外軟件的局面；同時，也要推動高校 CAE科技成果產(chǎn)業(yè)化，切實實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)需求引領(lǐng)高校研發(fā)，通過聯(lián)盟優(yōu)化產(chǎn)學(xué)研合作配置；我們還希望通過聯(lián)盟，為國產(chǎn) CAE行業(yè)發(fā)聲，提高行業(yè)影響力，呼吁政府加大政策的支持力度，吸引民間資本投資 CAE行業(yè)。

在和聯(lián)盟企業(yè)溝通的過程中，我感覺大家對這個事業(yè)都很有激情，國產(chǎn) CAE自主研發(fā)是一個花大力氣投入的事業(yè)，困難一定會有，但是我對聯(lián)盟以及聯(lián)盟內(nèi)的企業(yè)有信心，我認為，我們付出一定會有所收獲。

北京工道科技有限公司銷售經(jīng)理單柏霖：工道科技一直致力于開發(fā)國內(nèi)自主的 CFD軟件，與企事業(yè)單位密切合作，為他們提供軟件產(chǎn)品，并根據(jù)他們的需求提供定制開發(fā)與咨詢服務(wù)。在技術(shù)上工道科技具有獨特的高精度流體分析軟件和獨有的湍流模型。在應(yīng)用方面，國產(chǎn)軟件的主要優(yōu)勢就在于界面中文化程度高，中文內(nèi)容運行流暢，服務(wù)團隊本地化，直接、快速且反饋效率高。在 2015年上半年，工道科技與德國 INTES Stuttgart公司開展合作，引進了一款結(jié)構(gòu)分析產(chǎn)品PERMAS，目前正在積極地開展市場合作，未來也將全面開展技術(shù)方面的集成與合作。

國產(chǎn)軟件的發(fā)展正面臨很多困難。首先中國的 CAE市場已經(jīng)屬于比較成熟的商業(yè)軟件市場，新的軟件想要躋身其中需要花費很大的努力。其次，成熟的商業(yè)軟件經(jīng)過了多年的應(yīng)用積累，有很多的成功經(jīng)驗，甚至形成行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致了用戶在應(yīng)用的過程中產(chǎn)生了慣性，會對新軟件產(chǎn)生一定的排斥性。再次，國產(chǎn)軟件本身不夠成熟，功能完善性和通用性方面都做得不夠好，在與用戶結(jié)合方面也相對差一些。

工道科技也將成為“中國 CAE軟件自主研發(fā)與應(yīng)用聯(lián)盟”初始理事會的成員之一，我認為聯(lián)盟的成立對國產(chǎn)CAE產(chǎn)業(yè)是一個很好的促進，聯(lián)盟成員可以相互扶持，取長補短，避免重復(fù)競爭和資源浪費，從而提高中國仿真企業(yè)，乃至整個行業(yè)的水平。

外圍技術(shù)供應(yīng)商：優(yōu)化應(yīng)用，擴大合作

安世亞太科技股份有限公司副總裁徐劼勇：中國制造 2025為中國的仿真行業(yè)帶來了巨大的契機，仿真的應(yīng)用水平是促使中國制造業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵能力。我認為，中國的仿真行業(yè)正處在一個發(fā)展不平衡的狀態(tài)，航空航天和電子領(lǐng)域的應(yīng)用成熟度很高。但是更大的應(yīng)用面是那些還不太成熟的廠商。

在基礎(chǔ)應(yīng)用廠商中落實 CAE平臺建設(shè)是非常重要的。落地的關(guān)鍵點在于：應(yīng)用。在不降低技術(shù)的情況下降低應(yīng)用門檻，建立協(xié)同仿真平臺。這些都是核心的環(huán)節(jié)。安世亞太在十年前就已經(jīng)開始進行這方面的部署，在技術(shù)方面已經(jīng)有了一定的積累，把專業(yè)分析系統(tǒng)與 ANSYS通用系統(tǒng)進行了整合。幫助企業(yè)降低應(yīng)用門檻，建立完整的體系和平臺。在這方面，擁有好的底層通用系統(tǒng)非常重要。

中國制造業(yè)的發(fā)展正在倒逼仿真行業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)的設(shè)計方法與設(shè)計經(jīng)驗已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代中國制造業(yè)的發(fā)展。中國制造需要知其然，更要知道產(chǎn)品研發(fā)背后的所以然。

北京并行科技有限公司總經(jīng)理陳?。翰⑿锌萍加?2007年成立，主要業(yè)務(wù)是為高性能計算用戶提供數(shù)據(jù)中心設(shè)計、建設(shè)、在線運維、運營大數(shù)據(jù)采集分析以及業(yè)務(wù)運行優(yōu)化等服務(wù)，并向用戶提供并行科技自主研發(fā)的數(shù)據(jù)中心在線運維軟件和運營大數(shù)據(jù)分析軟件。

目前，很多國內(nèi)用戶對搭建系統(tǒng)沒有一個整體的概念，從采購開始，就不去考慮運行的效果，只要系統(tǒng)能跑得通，就算成功。這導(dǎo)致了很多用戶的系統(tǒng)搭建和運行方面存在很大缺陷。通過并行科技服務(wù)客戶的經(jīng)驗和測得的數(shù)據(jù)，我們看到，國內(nèi) CAE用戶的系統(tǒng)運行效率普遍低于軟件最高性能的 30%。只有通過合理的優(yōu)化，才能把 HPC系統(tǒng)和軟件的全部能量釋放出來。在優(yōu)化系統(tǒng)的過程中，我們會消除系統(tǒng)中的瓶頸，應(yīng)用自主研發(fā)的運行特征分析軟件 Paramon和 Paratune迅速定位系統(tǒng)運行中的問題，并通過專業(yè)的工程師團隊解決這些問題。中國用戶在信息化建設(shè)方面發(fā)展的非?？?，我們的很多用戶已經(jīng)第二次甚至第三次采購 HPC系統(tǒng)了，用戶也開始更加關(guān)心如何把系統(tǒng)用得更快、更好。

同時，并行科技還擁有一套數(shù)據(jù)中心在線運維系統(tǒng)，可以幫助各種體量的用戶改善系統(tǒng)。通過數(shù)據(jù)推送的形式，把系統(tǒng)運行中的問題實時反饋到數(shù)據(jù)運維中心，并通過專業(yè)的工程師團隊，提供 7×24小時的維護服務(wù)，這套系統(tǒng)還提供 APP和微信版本。我們?yōu)橛脩粼O(shè)計了這樣的場景，用戶早上起床了，拿起手機，手機上的 APP顯示一條消息：“早上 4：00，您的某系統(tǒng)部件出了某問題。并行科技已修復(fù)?！?/p>

NVIDIA解決方案架構(gòu)高級經(jīng)理羅華平：NVIDIA目前和國內(nèi)的很多 CAE廠商都有合作，例如，ANSYS、MSC和 Abquse等。我們的合作形式主要是實現(xiàn)軟件在 GPU平臺上的加速。企業(yè)級的GPU產(chǎn)品與家庭娛樂產(chǎn)品有很大的區(qū)別，NVIDIA的企業(yè)級產(chǎn)品都是由 NVIDIA自己設(shè)計、生產(chǎn)、營銷和保修，并提供三年的售后支持。同時，每款產(chǎn)品也是根據(jù)企業(yè)的應(yīng)用特點設(shè)計的，提供更高的穩(wěn)定性和可靠性，可以長時間連續(xù)工作。我們也和很多軟件服務(wù)商合作，開展產(chǎn)品的適應(yīng)性認證工作，每推出一款新的處理器或軟件的新版本，我們都會與軟件服務(wù)商配合進行適應(yīng)性的認證工作，對產(chǎn)品進行優(yōu)化。在售后方面，企業(yè)級產(chǎn)品也會由 NVIDIA直接參與客戶問題的解決，與軟件服務(wù)商共同解決用戶遇到的問題。

從 NVIDIA的角度來看，CAE行業(yè)的用戶面臨很多問題，包括提高軟件運行速度，提升應(yīng)用靈活性，簡化、集中化管理以及快速部署等。NVIDIA針對這些問題提供了全面的解決方案，通過 GPU加速縮短設(shè)計周期，提供虛擬桌面產(chǎn)品，把設(shè)計師從辦公室解放出來，并使部署更加容易，管理更加簡便，保護公司的知識產(chǎn)權(quán)。 IM