圆桌讨论：仿真驱动产品创新

    主持人：e-works数字化企业网总经理 黄培博士

    讨论嘉宾（自左至右）：

    ANSYS中国技术总经理 丁海强

    广州安世亚太公司副总经理兼技术经理 陈汪

    上海制学网CEO 叶洎沅

    惠普工作站区域产品经理 王海平

    大长江集团研发中心发动机研发主管 高宏亮

    丽台中国区总经理 王锋

    黄培：武汉前段时间暴雨，由于以前湖水连通到长江的水道设计不合理，很狭窄，到了长江边上需要由泵站将水抽到长江里面，所以才会造成城市内涝积水，未来我们仿真技术可以应用到城市规划上，做一些有意义的事情。我出了一个很有趣的题目，我们每个人分享一个仿真技术应用提高创新能力或者产品性能的典型案例。

    丁海强：我分享的案例是无叶片风扇，这是Ansys三、四年前帮客户做的。当我们做创新的时候，一要有创新思路，二要有好的客户体验。虽然无叶片风扇这个思路很好，但是要想达到跟传统叶片风量一致，那耗电量会增加，噪声会大，这样客户体验不好，跟普通风扇相比就毫无优势，如果又卖高价，那客户肯定就不喜欢了。但是通过流体仿真优化之后，风量比传统风扇更大，噪音也更小，同时也更节能。这样创新的产品就会受到市场欢迎，附加值也很高。

    陈汪：我们在跟企业打交道的过程中，有时候部门主管会问，用了Ansys软件，能给我们省多少钱，研发周期能缩短多少？有时候这种量化参数很难定，特别是性能上的提升很难用时间或者金钱来衡量。但是有一类仿真，比方说跌落仿真对于客户来说收益好量化一些。华南区做电子产品的非常多，电子产品一般需要做跌落实验来验证包装的安全性。比方说做手机跌落实验，国际标准是同一块产品分别从不同高度，不同跌落角度跌落多次。对于大尺寸的液晶面板，很多时候做三四次跌落后就破坏性了。但是通过仿真来模拟，就可以节省这一部分的实验成本。

    叶洎沅：我提一个最近碰到的非常有意思的例子。现在中国在南海跟其他国家争夺岛屿，很多岛屿我们占住了，但是上边要住人，就要有电、食物、淡水，这些东西光靠从大陆运过去成本非常高，另外将来还有很多不可靠的因素。现在国内有几家公司利用海洋波浪的上下起伏做发电和海水淡化。实验设备本身并不复杂，但是如果真要海里面实验，成本非常高，而且不确定性非常大。整个概念设计完全是在用仿真软件进行，如页片设计，传动系统设计，设计之后用样机进行实验。现在这个技术已经比较成熟了，我们也很期待未来能有爆发式的发展。

    王海平：惠普作为一个硬件平台，关注更多的是提供更好的工具来帮忙客户提升工作效率。讲到仿真案例，我前面演讲讲到包括战斗机的，核电设计的例子。对于惠普来讲，怎么样让客户的机器性能提升更多，怎么样更便利的利用工程师，或者专家做设计做仿真。中广核用的方案是云的概念，机房跟设计部门距离相差十几公里。惠普通过PA软件，很好的提升整机性能。还有RDS，对远程图形图象处理有很好的解决压缩比的方案，现在基本上能做到340：1的压缩比，目前在业界没有其他公司能超越这个压缩比。所以惠普基于这两点，能更好的提升效率。

    高宏亮：我讲一个八、九年前接手的公司的仿真项目案例，关于产品生产一致性的。当时公司有一个装配产品，单独检测各个零部件都在技术规格内，但是产品装配出来整体差异很大，有的合格，有的不合格。公司为此成立了攻关组，攻关了两年多。我搭建了整个系统模型进行分析，现场确认、评估，提出改善方案。通过模拟累计公差来解释为什么单独零件没有问题，而装配件不合格。因为这是一个系统问题，系统问题必须搭建系统模型评估。最后这个项目拿了质量攻关大奖。在项目中可以明显感觉到工作量在逐步累计，靠实验、设计很难摸清原因，最后还是要通过一些高效的仿真手段解决问题。

    王锋：我在上午演讲里讲到两个典型案例，一个是飞机着陆模拟使用GPU加速，还有一个电子仿真的案例。在国内比较大型的汽车制造企业的研发中心，使用到GPU仿真，以前渲染可能需要几天时间，现在半个小时、几个小时就能够模拟出来一个非常好的结果。GPU在前处理、后处理的时候可以把仿真结果非常形象地显示出来，大家可以更直观看到仿真的效果，认识到仿真的实际意义。

    黄培：我去年做了一个信息化评估项目，发现仿真组织很分散，在产品设计部门，不同产品线都有一些做仿真的人员，但是却没有专门的仿真中心。所以我想讨论一下，我们企业要用好仿真技术，需要什么样的组织结构，仿真部门跟研发部门、设计部门应该是什么样的关系？怎样是一种更加高效的，便于提升仿真应用效果的组织结构？

    丁海强：根据企业规模不同有不同的组织结构，需要分开来看。

    黄培：对于年营业额几十个亿的企业，是怎样的呢？

    丁海强：对于这一类企业，从仿真应用情况来说，有一个专门仿真部门是必须的，因为企业要靠仿真做很多前沿技术研究。而且，仿真工具要全面渗透到设计部门，设计部门不能只是画图。专门的仿真部门做前沿技术研究，设计部门用当下技术把仿真结果用到产品里，形成一个技术梯队。就个人来说，刚入职的工程师，对工程问题和物理现象没有认识那么清楚，利用仿真加强认识，一定时期就可以成为仿真专家，整体形成一个金字塔的组织构架。

    现在很多中型企业面临的问题是缺乏仿真专家团队，设计部门很少用仿真，所有问题都交给仿真专家团队，很多是技术性的问题，比如说跌落问题仿真已经很成熟了，但是设计部门做不了，都交给CE部门做，CE部门就没有更多精力做创新，这样整个团队效率反而低了。所以对于中型企业来说，企业组织要形成一个层次化。小型企业是另外一种方式，大型企业跟国际联系比较多，像华为已经按照这样的方式在做。

    黄培：一方面，仿真软件平民化，简单化，让设计人员能做。另外一方面，系统仿真等较难的问题，交给仿真团队。

    陈汪：我们有较多的客户在华南区。一般情况是有专门仿真的人员，但是没有仿真团队，仿真人员归属在设计部门，包括一些所谓的中等规模的企业。客户购买了软件以后，先让大量设计人员接受培训，有些设计人员特别有天分，或者特别感兴趣，特别刻苦，对于这一类技术人员，我们建议他的工作尽量往仿真那边偏移，这样的好处是好操作，不用独立组织，另外设计人员跟仿真不容易相互推委。当部门多了容易出现这种问题，设计人员说我设计挺好你没有算准，仿真人员说我算的很准你给我的模型太烂。华南企业很多是二、三十个设计人员，对于这一类规模的企业，我个人建议还是先采用广撒网的培训方式，给大家建立仿真兴趣点，仿真工作可以兼顾设计，最后形态还是需要有专职仿真工程师，但是需不需要团队，还是要看企业内部管理机制。

    叶洎沅：对于这个问题，我从历史角度讲，过去为什么很多企业要有专职仿真团队？原因是市场上做专业仿真的人太少，但是现在市场变了，设计软件平民化，仿真工程师也越来越好找了。很多企业采用项目制把设计人员、仿真人员，甚至实验人员打包到一个项目团队里，这样整个产品的开发效率会更高。这么做当然也会带来一些隐患，各个项目组之间沟通太少，各自为战，结果导致仿真结果不准确，或者出现其他的问题。项目制是提高产品开发流程必然会采取的大趋势。但是企业里还是要有一个仿真顾问团队，不管是内部的还是外部专家。仿真顾问团队对仿真方法和流程进行标准化把关，制定流程和方法，由其他项目团队具体的执行，这样可以一方面提高效率，同时保证仿真质量。

    黄培：我理解您的意见了，我们可以提出一种矩阵式组织，究竟强矩阵还是弱矩阵？主要工作是设计还是隶属于仿真组织更强？可以根据具体情况分析。矩阵组织的好处在于仿真知识的传承，仿真整体水平的提升。

    王海平：前面几位都讲得很好，从组织架构上讲，一个老板管设计跟仿真部门更好一点，不容易扯皮。从技术角度来讲，几个团队都没关系。我们曾经做一个解决方案，在做设计的时候，机器性能利用率可能只用了30%，做仿真的时候，可能要满负荷，甚至满负荷不够。在机器性能非满负荷时，通过技术手段把空闲负荷释放出来做仿真。

    黄培：我看您名片是发动机实验部主管？

    高宏亮：对，我们公司仿真团队是隶属于实验部，但是实际上跟实验、设计联系都比较紧密。随着仿真任务的增加，我们将一些简单仿真流程标准化后，由设计人员自己做仿真。目前仿真团队主要处理复杂的系统级的仿真，简单的由设计人员自行处理。

    黄培：我们现在说Ansys提出仿真驱动设计，您觉得你们公司达到仿真驱动设计的水平吗？

    高宏亮：在某些领域是这样的，以前产品设计是靠参考为主，引入仿真以后，确实可以提高自主开发能力。但是在现在环境下，仿真技术就有点力不从心了。

    王锋：我觉得仿真作为一个非常专业的学科，成立一个专门的组织是大势所趋，仿真在产品设计里变得越来越重要，或者是矩阵式的组织，或者项目式的组织，或者是发展更为敏捷型的形态，都要把仿真作为一个重要的发展方向来做。不管是仿真或者其他技术，最终都是为用户体验服务的。企业可以成立一个专门的组织，对仿真技术更加深入地钻研下去，或者是自己开发，或者利用别人成熟的商业模式，更好的以仿真驱动技术，技术驱动产品。

    黄培：我记得有一次跟国外专家交流的时候，他们有一个观点，真正的CAD，肯定不是我们说的三维建模或者绘制二维工程图，真正需要体现就需要仿真，这个也是需要在座各位共同努力，需要高层领导认识到这一点。六位嘉宾分享的非常精彩，因为时间关系我们就讨论到这儿，谢谢各位！我们上午会议到此结束！