國(guó)內(nèi)外CAE軟件的差距及自主路

時(shí)間:2018-11-21

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導(dǎo)語:CAE是“智能制造”、“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”、“數(shù)字孿生”等新理念的基礎(chǔ),在工業(yè)制造中的作用無可替代。

【中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng) 市場(chǎng)分析】 CAE是“智能制造”、“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”、“數(shù)字孿生”等新理念的基礎(chǔ),在工業(yè)制造中的作用無可替代。

國(guó)外CAE軟件發(fā)展的三個(gè)階段

從上世紀(jì)60年代初在工程上開始應(yīng)用到今天,CAE已經(jīng)經(jīng)歷了50多年的發(fā)展歷史。在1990年代中期便形成了包含眾多單元類型、材料模型及分析功能豐富的軟件產(chǎn)品,并且經(jīng)過了大量工程應(yīng)用考核和專業(yè)機(jī)構(gòu)認(rèn)證,大型通用商業(yè)軟件的發(fā)展達(dá)到頂峰,也正是在這個(gè)時(shí)期,國(guó)外CAE軟件開始大舉進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng)。此后十年,到2000年代中期,隨著有限元理論與算法日臻成熟,數(shù)值計(jì)算新方法新理論并沒有新的突破,一些關(guān)鍵的CAE軟件技術(shù)難點(diǎn)也沒有太多進(jìn)步,如ANSYS軟件最后還是通過并購(gòu),才解決熱力耦合問題的分析求解。但是,國(guó)外商業(yè)CAE軟件在功能上已基本滿足現(xiàn)有工業(yè)設(shè)計(jì)的需求,因此,這一時(shí)期求解器技術(shù)上的發(fā)展并不十分突出,國(guó)外CAE軟件的發(fā)展基本上處于鞏固完善和拓展市場(chǎng)階段。最近十年,CAE市場(chǎng)進(jìn)入了瘋狂并購(gòu)階段。根據(jù)《知識(shí)自動(dòng)化》的統(tǒng)計(jì),近二十年來僅ANSYS、MSC、達(dá)索、ESI和西門子這五家廠商就并購(gòu)了100多家軟件企業(yè),其中30多起并購(gòu)事件發(fā)生在最近三年內(nèi),可以說CAE近十年來的發(fā)展基本上就是買買買(國(guó)外仿真軟件的鯊魚進(jìn)化史)。在分析能力上并沒有太多新成就,技術(shù)水平提升緩慢,應(yīng)該說軟件的分析能力發(fā)展不超過20%。

概括而言,國(guó)外CAE軟件發(fā)展可分為三個(gè)時(shí)期,1990年代中期以前為發(fā)展期,該時(shí)期主要以軟件技術(shù)提升與功能拓展為主;1990年代中期至2000年代中期為壯大期,這一時(shí)期主要以拓展市場(chǎng)為主、功能提升為輔;2000年代中期至現(xiàn)在的十年間為成熟期,各大CAE廠商忙于并購(gòu)與重組,重新整合市場(chǎng),在技術(shù)上以通過并購(gòu)實(shí)現(xiàn)橫向擴(kuò)展為主,縱向提升緩慢,技術(shù)能力處于平臺(tái)期,軟件的發(fā)展由核心技術(shù)發(fā)展轉(zhuǎn)向概念創(chuàng)新發(fā)展。

圖1四大CAE巨頭的并購(gòu)與發(fā)展斷代

國(guó)內(nèi)CAE軟件的發(fā)展與現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)有限元軟件開發(fā)起步并不晚,基本上從1970年代就開始專有程序的研制。近40年來,我國(guó)在CAE理論研究和軟件自主開發(fā)方面的努力始終沒有停止過,也有一些擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的軟件系統(tǒng)脫穎而出,如大連理工大學(xué)開發(fā)的JIGFEX、中國(guó)飛機(jī)強(qiáng)度研究所開發(fā)的HAJIF、中國(guó)科學(xué)院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究所開發(fā)的FEPG、鄭州機(jī)械研究所開發(fā)的紫瑞CAE、航空工業(yè)總公司開發(fā)的APOLANS、北京大學(xué)力學(xué)與工程科學(xué)系在美國(guó)SAP軟件源碼基礎(chǔ)上開發(fā)的SAP84等等,這些軟件在1990年代中期其分析能力達(dá)到了一定水平,甚至在某些方面并不亞于國(guó)外同類產(chǎn)品,但后來在國(guó)外產(chǎn)品的擠壓下逐漸凋零。

正如同國(guó)外CAE軟件的發(fā)展一樣,國(guó)內(nèi)CAE軟件也同樣經(jīng)歷了三個(gè)時(shí)期的發(fā)展,在時(shí)間上也十分一致。1990年代中期以前為技術(shù)發(fā)展期,該時(shí)期主要以算法理論及程序編制與提升計(jì)算性能為主,嚴(yán)格意義上說還不能稱之為軟件,只是科研院所為解決科研問題或產(chǎn)品設(shè)計(jì)中遇到的需要通過計(jì)算機(jī)模擬的相關(guān)技術(shù)問題而編寫的數(shù)值計(jì)算程序,只有參與編寫程序的相關(guān)課題組人員才能熟練使用。它屬于專家科研程序,非一般工程師所能掌握。這一時(shí)期國(guó)內(nèi)有些行業(yè)的數(shù)值計(jì)算程序在某些方面甚至超過了國(guó)外商用軟件的水平。

1990年代中期至2000年代中期可以說是國(guó)內(nèi)CAE軟件的沉寂期。在這一時(shí)期,國(guó)外商業(yè)CAE軟件進(jìn)入穩(wěn)定的商業(yè)化運(yùn)作期。其軟件已不具備明顯的行業(yè)特性,更加突出了軟件的專業(yè)特性,使得無論是科研機(jī)構(gòu)的科研人員還是工業(yè)設(shè)計(jì)部門的工程師都能夠很便捷地借助國(guó)外商業(yè)CAE軟件快速完成課題研究或產(chǎn)品設(shè)計(jì),也正是在這一時(shí)期,CAE軟件被廣泛應(yīng)用在裝備和產(chǎn)品的研制過程中,逐漸體現(xiàn)出CAE軟件對(duì)制造業(yè)的重要性。在這一時(shí)期,得益于政策上的許可,科研結(jié)構(gòu)或產(chǎn)品設(shè)計(jì)部門都紛紛引進(jìn)商業(yè)CAE軟件,逐漸拋棄了操作“原始”的行業(yè)專用程序,這一時(shí)期又是老一輩科研人員陸續(xù)退休的時(shí)期,原有程序的開發(fā)與維護(hù)后繼乏人,也促進(jìn)了國(guó)產(chǎn)CAE軟件的退場(chǎng)。而這一時(shí)期則是國(guó)外CAE軟件的成長(zhǎng)壯大期,在市場(chǎng)營(yíng)銷上依靠國(guó)內(nèi)代理商或經(jīng)銷商向企業(yè)用戶推廣產(chǎn)品,另一方面又采用“盜版傾銷”戰(zhàn)略與向高校提供免費(fèi)教育版本的方式,在軟件新版本剛推出不久便能將軟件的最新版本送到個(gè)人用戶手中,普及了軟件使用操作方法,就這樣多種因素促使了國(guó)外CAE軟件迅速占領(lǐng)幾乎整個(gè)國(guó)內(nèi)CAE市場(chǎng)。這一時(shí)期體制外的CAE從業(yè)人員主要從事國(guó)外商業(yè)CAE軟件的銷售、培訓(xùn)、咨詢、二次開發(fā)等工作,幾乎沒有人從事CAE軟件開發(fā)工作??梢哉f,國(guó)內(nèi)CAE軟件自主開發(fā)曾止步于1990年代中初期,到今天為止,國(guó)內(nèi)自主CAE軟件的最高水平差不多落后三十年。

2000年代中期至現(xiàn)在的十年間為國(guó)內(nèi)CAE軟件商業(yè)化運(yùn)作萌芽期。國(guó)外商業(yè)CAE軟件經(jīng)過十多年在中國(guó)市場(chǎng)的開拓,基本上占領(lǐng)了國(guó)內(nèi)絕大部分CAE市場(chǎng),涉及各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域。當(dāng)然,國(guó)外商業(yè)軟件功能再?gòu)?qiáng)大,也不可能完全滿足國(guó)內(nèi)生產(chǎn)、制造、建設(shè)中遇到的所有仿真需求,這逐步促生了CAE軟件定制化開發(fā)服務(wù),開啟了國(guó)內(nèi)CAE軟件的市場(chǎng)化道路。從市場(chǎng)化進(jìn)程而言,相比國(guó)外1960年代中期開始成立商業(yè)化CAE公司,我國(guó)商業(yè)化CAE軟件開發(fā)要落后四、五十年。

圖2國(guó)內(nèi)外CAE發(fā)展階段對(duì)比

最近十多年來,國(guó)外CAE公司進(jìn)入前所未有的大整合時(shí)期,主要精力在橫向擴(kuò)展,在技術(shù)深度上發(fā)展緩慢。這是我國(guó)自主CAE軟件發(fā)展千載難逢的極好機(jī)遇,抓住這次機(jī)遇定會(huì)縮短差距甚至實(shí)現(xiàn)超越。

國(guó)內(nèi)外CAE軟件的差距分析

以有限元方法為主的CAE技術(shù)就是為工程問題的數(shù)值模擬分析而提出的,自誕生之日起就一直服務(wù)于工程問題的,具有很強(qiáng)的工程應(yīng)用背景。但是,由于歷史上體制的原因,國(guó)內(nèi)外CAE技術(shù)的發(fā)展走了不同的道路。國(guó)內(nèi)在計(jì)劃體制年代,為促進(jìn)各行業(yè)發(fā)展,各行業(yè)基本都成立有獨(dú)立的研究院所(如航空企業(yè)基本是一廠一所的模式,航天企業(yè)也基本都是廠、所結(jié)合模式),以解決本行業(yè)工業(yè)生產(chǎn)中遇到的各類問題,研究成果直接服務(wù)于本行業(yè)生產(chǎn),研究經(jīng)費(fèi)是國(guó)家投入的,因此對(duì)于本行業(yè)的服務(wù)也都是無償?shù)模谝欢〞r(shí)期、一定程度上極大地推動(dòng)了國(guó)內(nèi)生產(chǎn)制造業(yè)的發(fā)展,“兩彈一星”更是全國(guó)上下一盤棋,基本上白手起家圍繞具體的工程需求發(fā)展了相關(guān)數(shù)值計(jì)算理論、編寫了相關(guān)數(shù)值計(jì)算程序,解決了不計(jì)其數(shù)的工程問題,取得了舉世矚目的成就。

這種模式可以說基本延續(xù)到1990年代中初期,這個(gè)時(shí)期的主要特點(diǎn)是技術(shù)研究與工程設(shè)計(jì)不分開,技術(shù)研究成果直接服務(wù)于工程設(shè)計(jì),可以說每一個(gè)研究員都兼任著工程師的職能,在工程中遇到的技術(shù)問題直接反饋給研究人員,為解決具體問題,研究人員從建立理論模型、離散方程、編寫計(jì)算程序直至通過眾多情形的計(jì)算機(jī)模擬、分析,最終提出解決問題的方案,都是研究人員完成的。這好比是機(jī)器上需要擰個(gè)螺絲,于是單獨(dú)成立一個(gè)小組設(shè)計(jì)、制造一個(gè)扳手來把螺絲擰上,顯然是兩個(gè)過程合二為一了。

這種模式在取得巨大成就的同時(shí),也無意中筑起了行業(yè)之間在計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬方面巨大的技術(shù)壁壘。計(jì)算程序基本都是行業(yè)內(nèi)部解決具體問題專用的,甚至行業(yè)內(nèi)部本身都沒有把專用計(jì)算程序整合成行業(yè)內(nèi)部通用程序,行業(yè)之間更無從談起計(jì)算程序的適用性。

雖然在計(jì)劃體制時(shí)代計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬為工業(yè)的生產(chǎn)制造發(fā)揮了巨大作用,但計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬的發(fā)展卻一直伴隨著體制內(nèi)“重硬輕軟”的普遍觀念,相關(guān)科研項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)少得可憐,最大的經(jīng)費(fèi)開支就是計(jì)算機(jī)和打印機(jī)。甚至普遍觀念的是,做數(shù)值計(jì)算基本不需要科研經(jīng)費(fèi)。

國(guó)外商用CAE的進(jìn)入,從兩個(gè)維度上,改變了中國(guó)的規(guī)則

1990年代初期國(guó)外商用CAE軟件進(jìn)入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)后,極大地?cái)U(kuò)展了計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬相關(guān)項(xiàng)目科研經(jīng)費(fèi)的使用空間,申請(qǐng)項(xiàng)目也可以名正言順地“索要高價(jià)”了,可以說,國(guó)外商用計(jì)算分析軟件(包括CAE軟件)進(jìn)入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)為國(guó)內(nèi)數(shù)值模擬研究項(xiàng)目開啟了新的篇章。在經(jīng)費(fèi)方面,縮短了“軟、硬”之間的差距,無形中提升了“軟”項(xiàng)目的重要程度;在使用方面,國(guó)外商用軟件有非常方便的圖形化前后處理界面,,解決問題的時(shí)間從以年為單位,縮短到以月和周為單位,大大提高效率。可以說,數(shù)值模擬研究,從刀耕火種的“農(nóng)業(yè)時(shí)代”進(jìn)入到了機(jī)械化作業(yè)的“工業(yè)時(shí)代”。

另一方面,國(guó)外商用CAE軟件的大量使用,逐步減輕了工業(yè)設(shè)計(jì)部門對(duì)科研院所的依賴,更多的工作由設(shè)計(jì)部門的分析工程師承擔(dān)了仿真分析職能。然而,也正是因?yàn)閲?guó)外商用CAE軟件的大量使用,使得科研院所在CAE理論、算法、程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)等等當(dāng)時(shí)并不落后的諸多方面逐步弱化,甚至逐漸失去了造血能力,致使國(guó)內(nèi)CAE技術(shù)停滯不前出現(xiàn)了十年沉寂期。直至現(xiàn)在,眾多高校本該教授有限元理論與技術(shù)以及編程的課程無一例外地都捆綁了一個(gè)具體的國(guó)外CAE軟件名稱,變成了“有限元理論與××軟件”。老師只需要蜻蜓點(diǎn)水般對(duì)有限元理論稍加介紹,利用大量課時(shí)教會(huì)學(xué)生使用某個(gè)CAE軟件,學(xué)生則只需利用該CAE軟件完成一個(gè)大作業(yè)即可完成課程學(xué)習(xí)。

國(guó)產(chǎn)CAE再次挺進(jìn)大別山

國(guó)內(nèi)自主CAE領(lǐng)域市場(chǎng)化進(jìn)程,始于2000年代中期,主要面向國(guó)外商業(yè)CAE軟件覆蓋不到的邊緣領(lǐng)域,多以定制化服務(wù)為主,鑒于國(guó)外CAE軟件的強(qiáng)大實(shí)力,鮮有以自主CAE軟件開發(fā)為主要目標(biāo)的公司,近年來也有公司融得部分風(fēng)投資金開發(fā)自主CAE軟件產(chǎn)品,但迫于急于掙快錢的風(fēng)投壓力不得不依賴大量服務(wù)項(xiàng)目獲取盈利,致使產(chǎn)品研發(fā)進(jìn)展緩慢。近十年來國(guó)內(nèi)自主CAE軟件的市場(chǎng)化道路并不順利,基本上屬于小打小鬧成不了氣候,即使有自主CAE軟件產(chǎn)品,其水平與功能也未必能超過國(guó)外1980年代初期的產(chǎn)品。

中國(guó)CAE的主要差距,不完全在技術(shù)本身,而在于將其從科學(xué)計(jì)算程序,轉(zhuǎn)向軟件工程。從分散在各行業(yè)內(nèi)部的CAE相關(guān)程序的水平看,差距有二三十年;但如果從CAE軟件的商業(yè)化進(jìn)程看,我們的差距至少有四十年,還達(dá)不到國(guó)外1980年代的水平,而且還存在被逐漸拉大的勢(shì)頭。形成這種局面的主要原因,除了國(guó)外CAE軟件實(shí)力強(qiáng)大無法抗衡外,還存在以下幾方面內(nèi)因:

1.缺乏資金支持

公司多為個(gè)人籌資建立,資金有限,一般只能維持一到兩年運(yùn)行,因此必須依靠承接相關(guān)項(xiàng)目以獲得經(jīng)費(fèi)支持;

2.無力潛心研發(fā)

公司依靠承接項(xiàng)目維持運(yùn)營(yíng)直接導(dǎo)致開發(fā)人員疲于應(yīng)付項(xiàng)目而無暇顧及產(chǎn)品持續(xù)研發(fā);

3.技術(shù)積累單薄

研發(fā)團(tuán)隊(duì)技術(shù)積累有限,多為研發(fā)人員在工作中或讀學(xué)位期間自己編寫的相關(guān)程序,功能單一并且不系統(tǒng),可利用價(jià)值很低,基本上是零起點(diǎn)開發(fā);

4.缺乏成果轉(zhuǎn)化

國(guó)內(nèi)積累下來的較為系統(tǒng)的行業(yè)CAE程序集中在各類科研院所內(nèi)部,CAE開發(fā)團(tuán)隊(duì)因?yàn)檎吲c資金兩重原因而無法獲得科研院所的CAE程序成果轉(zhuǎn)化,更加降低了國(guó)內(nèi)自主CAE開發(fā)的起點(diǎn);

5.程序員工資低

資金缺乏導(dǎo)致開發(fā)人員工資待遇較低,在互聯(lián)網(wǎng)軟件、游戲、移動(dòng)APP開發(fā)人員高工資的沖擊下,很難留住高水平開發(fā)人員從事CAE軟件開發(fā);

6.人才流失海外

國(guó)外CAE軟件公司中,有為數(shù)不少的大陸華人從事CAE軟件開發(fā)工作,同時(shí)也有很多國(guó)外CAE軟件公司在大陸成立研發(fā)中心,直接聘用國(guó)內(nèi)CAE求解器及前后處理器研發(fā)人員;

7.尚未得到重視

買得到、有的用的事實(shí)迷惑了人們視線,沒有什么比花錢拿來用更簡(jiǎn)單的事情了,從而導(dǎo)致忽視了其重要性。另外,CAE軟件本質(zhì)是科學(xué)計(jì)算,表象是軟件,應(yīng)用領(lǐng)域在工業(yè),也導(dǎo)致上屬主管主抓關(guān)系沒有很好理順,近乎三不管地帶;

8.應(yīng)用生態(tài)缺失

國(guó)產(chǎn)商業(yè)CAE軟件市場(chǎng)占有率極低,導(dǎo)致國(guó)產(chǎn)CAE軟件極度缺乏市場(chǎng)應(yīng)用評(píng)估反饋,成長(zhǎng)過程中得不到市場(chǎng)的促進(jìn),也就是應(yīng)用生態(tài)建立不起來,缺乏客戶應(yīng)用的反饋意見。

那么,如何填補(bǔ)我國(guó)自主可控CAE軟件空白,在“智能制造”、“兩化深度融合”、“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”轟轟烈烈蓬勃發(fā)展的大潮中,尋找工業(yè)仿真軟件的發(fā)展之路?。

國(guó)內(nèi)CAE軟件發(fā)展的可行途徑

專家指出,商業(yè)化開發(fā)是軟件生命力的重要保證,國(guó)外CAE軟件的發(fā)展也證實(shí)了商業(yè)化開發(fā)是促進(jìn)軟件開發(fā)良性循環(huán)的最佳途徑,可以突破行業(yè)壁壘,將共性技術(shù)廣泛應(yīng)用到眾多行業(yè),減少低水平重復(fù)與內(nèi)耗,另外,商業(yè)化開發(fā)可以有效實(shí)現(xiàn)可持續(xù)開發(fā),不因人員流動(dòng)而影響軟件的發(fā)展。

國(guó)外CAE軟件都是依靠長(zhǎng)期技術(shù)積累發(fā)展起來的,除了本公司的技術(shù)積累,企業(yè)并購(gòu)也是技術(shù)積累的重要組成。細(xì)數(shù)國(guó)際上具有一定市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的CAE軟件,都有幾十年的歷史,沒有一個(gè)新興企業(yè)做出功能完善、分析結(jié)果可靠的CAE軟件產(chǎn)品,可從一個(gè)側(cè)面說明CAE軟件開發(fā)道路漫長(zhǎng)、路途艱辛。CAE軟件開發(fā)沒有長(zhǎng)期的技術(shù)積累,無論是“彎道超車”或是“換道超車”都幾乎是不可能的。如果說有捷徑可走,那只能是站在前人肩上,將散列在各行業(yè)研究院所、高校中三十年前并不落后的各種工程分析計(jì)算程序進(jìn)行成果轉(zhuǎn)化,在此基礎(chǔ)上消化吸收、篩選整合、改寫重構(gòu),短期內(nèi)將原有基礎(chǔ)扎實(shí)利用起來,然后逐步補(bǔ)齊短板向國(guó)際知名CAE軟件看齊。

國(guó)外CAE軟件的成長(zhǎng)壯大基離不開政府的長(zhǎng)期扶持。CAE軟件具有極其重要的戰(zhàn)略地位,因此受到國(guó)家層面的極大重視,如美國(guó)政府通過國(guó)家戰(zhàn)略投資計(jì)劃投資了眾多科學(xué)計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施,實(shí)施了大量產(chǎn)業(yè)培育舉措,這是CAE產(chǎn)業(yè)最早在美國(guó)得到蓬勃發(fā)展的一個(gè)重要因素。在國(guó)家戰(zhàn)略層面,美國(guó)也確實(shí)是把科學(xué)計(jì)算和建模仿真作為服務(wù)于國(guó)家利益的關(guān)鍵技術(shù),從未停止過投資。

國(guó)外CAE軟件也是在企業(yè)的伴生下成長(zhǎng)起來的。美國(guó)工業(yè)軟件的巨大成功,離不開工業(yè)巨頭的撫養(yǎng),也得益于其知識(shí)產(chǎn)權(quán)的轉(zhuǎn)換機(jī)制(成果轉(zhuǎn)化)。美國(guó)CAE軟件巨頭MSC在1971年獲得了美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)Nastran程序的開發(fā)授權(quán),并對(duì)Nastran改良后推出了MSC?Nastran,成為美國(guó)仿真軟件的鼻祖,并作為NASA的主要供應(yīng)商一路迅猛發(fā)展,奠定了行業(yè)龍頭位置。ANSYS作為美國(guó)CAE軟件的另一個(gè)巨頭,其發(fā)展則得到了美國(guó)西屋電器的“深情支持”。

總結(jié)為一句話,在政府扶持、企業(yè)伴生下,矢志不移長(zhǎng)期潛心研發(fā),通過商業(yè)化運(yùn)維,在市場(chǎng)哺育下發(fā)展是CAE軟件成長(zhǎng)壯大的成功之路。

為加快我國(guó)CAE軟件快速發(fā)展,其它領(lǐng)域的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)值得借鑒,二十一世紀(jì)以來,我國(guó)在高鐵、航母、計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)等方面取得了快速發(fā)展,為國(guó)產(chǎn)CAE的發(fā)展提供了很好的范式:

1、高鐵模式

高鐵的核心技術(shù)并不是我們的原始創(chuàng)新,但是根據(jù)我們地域廣闊、東西、南北跨度巨大的現(xiàn)狀,解決了東北與西北的高寒、南部的濕熱、西北的高海拔以及沙漠戈壁風(fēng)沙等嚴(yán)酷環(huán)境的適應(yīng)問題,在很短的時(shí)間內(nèi)使我國(guó)的高鐵技術(shù)成為國(guó)際上最先進(jìn)的高速鐵路技術(shù)。對(duì)于CAE軟件而言,出資并購(gòu)國(guó)外CAE軟件開發(fā)公司,引進(jìn)關(guān)鍵技術(shù),消化吸收轉(zhuǎn)化為自主可控技術(shù),以高起點(diǎn)參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),不失為一條可行之路。

2、航母模式

我國(guó)第一艘航空母艦“遼寧艦”改建于蘇聯(lián)未建造完成的“瓦良格”號(hào),實(shí)現(xiàn)了我國(guó)航母零的突破?!巴吡几瘛碧?hào)設(shè)計(jì)定型于1982年。中國(guó)在2002年3月將“瓦良格”號(hào)拖至大連港。之后,歷經(jīng)近十年的改裝與建造,2012年遼寧號(hào)正式服役。

在1980年代我國(guó)CAE自主開發(fā)應(yīng)用的鼎盛時(shí)期,各高校、研究院所積累了許多很有價(jià)值的自主開發(fā)或從國(guó)外引進(jìn)的CAE分析源程序,如SAP5、Dyna2D、Dyna3D等,這些程序在國(guó)外商業(yè)CAE軟件形成壟斷之前曾經(jīng)發(fā)揮過巨大作用,雖然看似年代久遠(yuǎn)了一點(diǎn),但CAE求解器本身就應(yīng)該靠不斷積累而發(fā)展的,重新開發(fā)也不能跨越這些源程序形成的基礎(chǔ),將這些代碼消化吸收、改進(jìn)重構(gòu)快速形成自主CAE求解器的雛形,在此基礎(chǔ)之上逐步開發(fā)補(bǔ)充功能模塊,縮短與國(guó)外CAE軟件的差距,這無疑又是可行捷徑之一。

3、操作系統(tǒng)模式

基于開源的Linux操作系統(tǒng),通過消化吸收,根據(jù)實(shí)際需求與國(guó)內(nèi)用戶特點(diǎn),注重系統(tǒng)的安全性能,定制研發(fā)了自主可控的國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng):麒麟。如新近完成首次中修改造的遠(yuǎn)望5號(hào)船上信息設(shè)備基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,麒麟操作系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用。

目前互聯(lián)網(wǎng)上有許多開源的CAE軟件求解器,其中不乏優(yōu)秀的開源CAE求解器,對(duì)于技術(shù)積累比較薄弱的國(guó)內(nèi)CAE軟件開發(fā)狀況,在開源CAE軟件基礎(chǔ)上進(jìn)行消化吸收并加以利用不失為一種可行之策。但是必須在開源協(xié)議許可的框架下進(jìn)行,如果進(jìn)行商業(yè)化還必須付出一定費(fèi)用。如果真正消化吸收并轉(zhuǎn)化重構(gòu)為自主產(chǎn)品需要投入大量精力,另外,開源軟件畢竟與商業(yè)軟件尚有一定差距,也很難短期內(nèi)形成競(jìng)爭(zhēng)力。但作為長(zhǎng)期的人才培養(yǎng),和解決局部問題的努力,仍然非常具有價(jià)值。

對(duì)于國(guó)產(chǎn)自主可控CAE軟件而言,三種模式相比較航母模式代價(jià)較小收效更大,不失為上上之策。

“有志者,事竟成,破釜沉舟,百二秦關(guān)終屬楚;苦心人,天不負(fù),臥薪嘗膽,三千越甲可吞吳”。國(guó)家政策方面已逐步開始重視工業(yè)軟件的開發(fā),許多“數(shù)值水池”、“數(shù)值風(fēng)洞”等大型工業(yè)軟件開發(fā)項(xiàng)目也紛紛啟動(dòng),民間資金也在躍躍欲試,工業(yè)軟件正在面臨著一個(gè)大好的局面,打破工業(yè)仿真模擬軟件“無可替代”的窘迫局面,或許可以重新期待。

 

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