仿真驱动创新，助力制造企业转型升级

    2017年8月4日，由e-works数字化企业网主办，杭州市科技合作促进会协办的以“仿真驱动产品创新”为主题的2017年中国制造业仿真技术应用研讨会在杭州天元大厦成功召开。本文根据e-works总编黄培博士的演讲内容整理而成。

    e-works总编黄培博士

    各位来宾，早上好，我特别喜欢杭州这个城市，90年代经常来杭州，服务过很多杭州的企业，像机械二院、杭州卷烟厂，每次到这个城市觉得特别亲切，我们刚刚在浙江办了一个子公司，希望为浙江企业提供更深入的服务。

    这张照片是我们最近去美国考察，去了奥塔尔公司的总部，他们介绍了很多新的技术，比如说拓扑优化。企业的大厅里面有一辆自行车，很轻，二指禅可以抬起来。这是Festo的一个案例。从橡皮和乌贼得到的灵感，颠覆了我们对机器人的看法。前面相当于一个吸盘，里面有一些纤维材料，前端加上不同的抓具，三段模块化组成，可以伸缩，实现了更大的自由度。其实制造行业创新是无极限的，在这个过程中仿真技术扮演了非常重要的角色。

    我现在强烈的感觉仿真技术正在走向普及，昨天晚上我在思考，究竟推动仿真技术普及有哪些驱动力？我归纳了十个方面，第一个是正向研发，自主创新，现在企业从低成本的竞争走向差异化的竞争。第二是产品的轻量化，为什么汽车行业要做复合材料，就是为了实现轻量化。第三个就是更加严格的法律遵从。第四，产品上市周期缩短，降低新产品研发与试制的成本。像吉利半年推出的车型比前几年推出的车型还要多，企业不能拿几百辆车去碰撞，更多的是做碰撞的仿真实验。第五是智能互联的产品，产品由普通的产品升级成智能产品，再走向智能互联产品，更进一步是产品和服务的系统，产品交付形式不仅仅是产品本身，还有关联的服务，所以说机电软一体化是一个新的常态，同时越来越多的产品具有物联网功能，就要考虑信号、辐射各种方面的问题，涉及到更多仿真技术的应用。第六，仿真技术本身也在实现快速发展。更快，更真，现在的仿真跟真实结果更接近。更广，就是多学科仿真的优化，以前只是在局部进行仿真，现在可以进行全局的仿真、包括系统的仿真，产品性能的仿真，疲劳、耐久性的仿真。另外是更宜人，能够给使用人员简单的操作界面，使设计人员能够更好的应用仿真软件。第七就是新材料，新工艺。第八是计算能力的迅速提升，第九是仿真云平台。第十是协同的仿真平台，对企业来讲有好几个平台，是SIMULIA的平台还是其他的平台，这些仿真巨头们肯定不是提供单元软件，而是提供一个整体多学科的仿真和优化的平台。总结了十个方面，证明仿真技术越来越应用会越来越广泛、普及。

    仿真技术迅速普及的十大驱动力

    这是最近我们去法国参观ESI公司的时候听到的一个案例，在1986年ESI做了一个汽车的碰撞仿真模型，到了1996年达到了48万5千单元，相当于原来汽车的10倍，十年的时间增加了大概80多倍。到了2004年，八年时间又提高了18倍，做到了900万个单元，到2013年，雷诺一款汽车做得已经达到2000万个单元。

    仿真计算通力的快速提升

    计算能力发生了很大的变化，基本上还是在摩尔定律的正常区间，芯片的计算能力不断提升也带动了仿真技术应用速度的提升。

    仿真计算能力的快速提升：应验摩尔定律

    最近访问美国ANSYS，他们讲的一个愿景。2005年的时候，22个工程师里有一个人会用仿真，到了2015年的时候，6个工程师里有一个会做仿真，到2020年所有的工程师都会用仿真。

    仿真技术和物联网到底有什么关系，物联网首先涉及到一些数据、云、物本身、传输的网络。所有的物联网产品都涉及到尺寸、重量、能耗，包括信号的强弱，可连接的性能，还有安全性、可靠性，集成和耐久性。仿真软件在这里大有用武之地，比如说天线放什么地方信号比较强，包括虚拟的系统模型，传感器和机电系统的设计，还有比较严苛环境下的设计。物联网的器件能够有更好的性能，更加耐久，这都需要仿真技术的支持。