近日,人民日报全国党媒平台、人民网强国新闻刊发了系列报道文章,聚焦我国集成电路和软件产业发展。特别是在自主工业软件发展存在的短板与困局突破两方面进行了多次解读。加之近期由北京市综合仿真实验室主任、安世亚太高级副总裁田锋撰写的《苦旅寻真:求索中国仿真解困之道》火爆京东图书IT书单榜,提炼了他对中国自主仿真软件发展关键点的思考。
在这些热点背后,反映了中国仿真软件行业的自主化之路正在成为业界关注、探索的共识。其中,有的是自主仿真软件的天时、地利、人和,更有以安世亚太为代表的行业领先企业笃定前行开发自主仿真产品磨剑突围。
风口下,自主工业软件产业迎来突围机会
对于中国自主仿真产业来说,助力技术发展的“天时”是什么?
有国际制裁打压、贸易摩擦和科技竞赛的外因,也有我国经济体量上涨后的创新需求内因。这些直接导致中国工业软件面临着不得不走自主可控的道路,“风口”也随之而来。
2019年,中国人均GDP为1.027万美元,正好超过1万美元。在经济学领域,人均GDP达到1万美元是一个重要的分水岭,1万以后,需要靠技术创新驱动。纵观中国工业的转型升级,这次真的需要技术突破,狼真的要来了。没有工业软件,没有仿真,基于创新驱动的工业转型升级谈何而来?
工业仿真软件“风口”的到来,是中国经济发展到这个特别节点所产生的结果。“卡脖子”的确是自主仿真“风口”的催化剂,但不是基本动能。自主仿真“风口”的真正原因是:中国工业和经济已达到分水岭。今日中国工业已经离不开仿真,“卡脖子”也是未来一段时期发达强国对我们的基本政策。
国际形势和经济发展给产业界带来了客观的思考,而我国以计划和项目为特征的制度优势,则会进一步提升仿真软件产业发展的效率。来自国家政策、财政、基金、采购体系等有形之手的推动,将发挥巨大的作用。政府背书对市场信心的提振,特别是对社会资本的推拉牵引,使得整个行业开始大力发展自主仿真软件。
随着“天时”到来,在仿真软件知识产权保护领域,也让我们看到了曙光。在2020年8月4日发布的《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》中,以前所未有的力度,声明了工业软件知识产权保护的要求。同时,业界也在呼吁并期待在采购模式上出现重视“企业仿真能力体系”咨询服务采购的革新。
天降大任,先洞察而前行
天降大势不会直接扔出来一张馅饼,只会天降大任。那么谁来笃志前行?作为工业仿真领域的领头企业,安世亚太公司总结25年来仿真技术积淀和业界各类资源优势,开发了自主通用仿真软件,也就是刚刚发布的多物理场通用仿真软件PERA SIM。
早在2016年,安世亚太就开始了PERA SIM的自主开发之路,当时管理团队分析过2015年的几组重要数据:中国人均GDP 接近8000美元,年增长率6～7%,;“工业4.0”概念红遍全球;国务院发布了关乎国运的战略文件——《中国制造2025》。基于对行业发展的前瞻性洞察和预测,安世亚太乘势而为,开始了PERA SIM的重点开发。
PERA SIM通用仿真软件应用主窗口
该软件平台将向广大行业用户提供包括PERA SIM.Mech机械仿真、PERA SIM.Fluid流体仿真及PERA SIM.Emag电磁仿真三大模块,提供强大的面向工业用户的结构、热、流体、电磁等学科仿真计算能力。与传统的国外软件相比较,同样可以满足制造企业日常的基础工业设计需求,同时节省了软件资源浪费,并具备国产化软件的灵活能力。
比如,PERA SIM基于插件架构,便于扩展。软件支持Windows、Linux等操作系统,支持国际化及包括中文的多语言。PERA SIM提供能够支持结构、流体、电磁三种学科的统一交互界面及一致的交互方式。具备完备的前后处理功能和高效的并行计算能力,支持高效分布式并行计算。
PERA SIM网格划分
PPERA SIM材料属性定义
同时,用户在PERA SIM中的所有操作都能被实时录制为Python脚本代码,便于仿真分析的自动化、参数化、定制等应用需求。软件当中的CAD、CAE数据接口支持IGES、STEP、STL等几何模型数据的导入,以及ANSYS、Fluent、LS-Dyna、ABAQUS、NASTRAN等软件网格模型数据的导入。
PERA SIM结果后处理
PERA SIM不可压计算-飞机外流场速度分布
在集成第三方求解器方面,PERA SIM的前后处理器与求解器解耦,支持使用Python灵活地集成各种求解器,不仅支持自己的求解器,也可集成第三方求解器。在材料模型库方面,支持线弹性、弹塑性、超弹性、线性及非线性热分析等多种材料本构,可以为流体仿真和电场仿真提供常用的流体介质材料模型。
仿真是工业产品正向设计的核心,PERA SIM提供仿真能力驱动产品研发,通过强度、刚度、温度、模态、频响等分析,预测产品性能,评估产品设计是否安全合理,并在此基础上进行优化设计,从而缩短产品设计周期并降低风险。据了解,安世亚太也在同步打造自主化仿真软件的云化平台PERA.SIMCloud,该平台正在进行公测试用中。
天降大任,选择自主化发展这条路的人们,注定不凡。肩负着解决“国产仿真软件”应用的重任,安世亚太正在这条苦旅寻真的道路上负重前行,努力提供各类仿真技术应用解决方案。有人说,世上只有一种英雄主义,就是在认清生活真相之后依然热爱生活。面对国外工业仿真软件的服务限制等难题,无论中小企业还是大型制造企业,都迫切需要寻找自主可控化的CAE软件产品。整个行业上下产业链也更加抱团,义无反顾地选择国产CAE自主发展之路。
华为公司曾经在一幅平面广告上写道:没有伤痕累累,哪来皮糙肉厚,英雄自古多磨难,重任是天赐,更是实力拼搏的使然。纵观国产仿真软件,也是如此,愈被限制,我们国产自主仿真领域愈团结拼搏。解决“国产弱仿真”,我们充满着无限憧憬,相信以业界众志成城和研发拼搏的“人和”精神,“国产强仿真”必成燎原之势。安世亚太作为国内最早从事工程仿真技术推广和应用的企业之一,希望以深厚的仿真技术积淀和行业服务经验,为中国自主仿真突破围堵提供强有力地支援,从而助推加快国产仿真软件行业的研究和市场应用进展,为未来中国走向工业智造强国助一臂之力。
