安世亞太 梅林濤

CAE技術(shù)作為創(chuàng)新設(shè)計的重要手段，已不僅僅是科學(xué)研究的一種手段，而是作為生產(chǎn)實踐的必備工具得到了普及應(yīng)用，越來越多的企業(yè)從CAE技術(shù)中看到了效率和效果，CAE應(yīng)用進入到加速期，業(yè)內(nèi)專家也稱CAE普及應(yīng)用的時期已經(jīng)來臨。企業(yè)對于CAE軟件投入的增加，其實也是其普遍加大設(shè)計研發(fā)投入的一個縮影。顯然，企業(yè)增加研發(fā)投入的目的是為了提升核心競爭力，然而投入的多寡未必等同于效果的優(yōu)劣。一些企業(yè)雖然買了很多軟件，卻因為平臺多樣、文件版本復(fù)雜、數(shù)據(jù)管理混亂、信息化實施細(xì)節(jié)問題眾多且不易快速解決等問題再次陷入困境。而協(xié)同是軟件業(yè)的整體發(fā)展趨勢，也是解決上述問題的關(guān)鍵。

協(xié)同仿真——CAE發(fā)展方向

無論PDM、PLM還是ERP都在往協(xié)同的路上走，CAE也不例外。作為中國制造業(yè)信息化建設(shè)的老兵，安世亞太目睹了研發(fā)信息化技術(shù)的成長與變遷：信息化技術(shù)從工具的簡單應(yīng)用走向支持企業(yè)研發(fā)流程的信息化平臺應(yīng)用，并同企業(yè)一起成長。

傳統(tǒng)仿真只涉及到“仿真校核”，協(xié)同仿真可貫穿——概念設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計、仿真校核、工藝規(guī)劃等。并且，協(xié)同仿真可分為多個層次：數(shù)據(jù)協(xié)同、流程協(xié)同、學(xué)科之間的協(xié)同、部門（人）之間的協(xié)同等。協(xié)同仿真可以將企業(yè)原本離散的CAE技術(shù)、數(shù)據(jù)、流程和知識綜合起來，形成協(xié)同優(yōu)勢，完成以前無法完成的任務(wù)，支持復(fù)雜產(chǎn)品的優(yōu)化與創(chuàng)新。仿真不再是分析高手的專利，通過對知識的封裝，降低了仿真難度，使更多的人能駕馭仿真技術(shù)，新手能更早地進入高產(chǎn)能狀態(tài)。同時，仿真不再是“黑洞”，它真正融入到企業(yè)協(xié)同大環(huán)境，進入產(chǎn)品生命周期的所有環(huán)節(jié)，使更多的人愿意介入到仿真流程，從其成果中受益。

協(xié)同仿真要素

但企業(yè)實施協(xié)同仿真也不能好高騖遠，盲目接受。只有了解協(xié)同仿真的含義，企業(yè)才能對實施協(xié)同仿真平臺明確認(rèn)識。企業(yè)的首要任務(wù)是要給自己“把脈”，清楚企業(yè)目前的CAE應(yīng)用水平，診斷出是否有這樣的需求。企業(yè)自身的狀況和仿真的需求確定后，然后再開展準(zhǔn)備工作，規(guī)劃制定短期、中期、長期的規(guī)劃和目標(biāo)。在實施過程中，每個企業(yè)因?qū)f(xié)同的要求不同，準(zhǔn)備工作也將有所差別，只有這樣，實施協(xié)同仿真才能真正幫助企業(yè)成長。但也并不是說企業(yè)實施了協(xié)同仿真，就能得到最優(yōu)化的方案，必須要建立企業(yè)仿真標(biāo)準(zhǔn)。

建立企業(yè)仿真標(biāo)準(zhǔn)迫在眉睫

如何判斷多個仿真結(jié)果中的最優(yōu)方案是個比較復(fù)雜的問題。簡單的來說，就是關(guān)注所關(guān)注的指標(biāo)（或目標(biāo)），從安全性、經(jīng)濟性、可制造性等方面進行評判。判斷結(jié)果的正確性、合理性需要有一個標(biāo)準(zhǔn)。從現(xiàn)階段來說，這個標(biāo)準(zhǔn)還沒有真正建立起來，幾乎所有的企業(yè)都是誰做仿真，這個標(biāo)準(zhǔn)就由誰來制定。所以目前的仿真結(jié)果和工程經(jīng)驗存在很大的相關(guān)性，經(jīng)驗豐富的工程師得到的仿真結(jié)果往往會更準(zhǔn)確。

而標(biāo)準(zhǔn)必須由企業(yè)建立。企業(yè)須結(jié)合自己所處行業(yè)特點及產(chǎn)品性能等建立標(biāo)準(zhǔn)。開始先建立一些局部的標(biāo)準(zhǔn)，慢慢地將其模塊化，然后逐漸封裝，最后形成整體標(biāo)準(zhǔn)。這對企業(yè)的CAE應(yīng)用是非常重要的。建立標(biāo)準(zhǔn)后，對于網(wǎng)格的劃分、物理模型的簡化等等，都有章可循，很快就可以選定方案，得出結(jié)果。

因此，企業(yè)在掌握CAE仿真技術(shù)的同時，必須形成相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，通過嚴(yán)格的企業(yè)或通用標(biāo)準(zhǔn)來保證產(chǎn)品的高品質(zhì)，這樣才能適應(yīng)通用化、模塊化、大批量的研發(fā)特點。所以說，使用CAE仿真計算，企業(yè)建立仿真標(biāo)準(zhǔn)迫在眉睫。

CAE普及，企業(yè)廠商共擔(dān)當(dāng)

結(jié)合當(dāng)前金融危機所帶來的蝴蝶效應(yīng)來看，很多制造業(yè)企業(yè)都面臨危局，尤其是完全依靠資本運作獲利的企業(yè)和那些高能耗、高污染的企業(yè)將不再有生存空間。面對危機，企業(yè)要痛定思痛，考慮如何使自己立于不敗之地。不僅僅是靠資本運作、虛擬經(jīng)濟，提升核心競爭力抵御危機更是有效手段，從長遠發(fā)展來看更是如此。要用信息化作為支撐，設(shè)計出更多更新更優(yōu)良的產(chǎn)品。這就要求用精益的思想進行產(chǎn)品研發(fā)，縮短研發(fā)周期，提高產(chǎn)品附加值，降低成本，幫助企業(yè)應(yīng)對瞬息萬變的市場和用戶需求，打造柔性企業(yè)，贏得更多競爭力。這樣的企業(yè)，不僅能夠抵御金融海嘯，更能在世界產(chǎn)業(yè)格局中占有一席之地。因此，無論從企業(yè)短期目標(biāo)和長遠發(fā)展來看，都需要練好內(nèi)功，要加快建立具有自主創(chuàng)新能力的研發(fā)體系，而CAE的普及應(yīng)用至關(guān)重要。

當(dāng)然，普及有三層含義：人員的普及，學(xué)科的普及，以及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹上更多仿真的普及。

人員普及可以理解為初級階段的普及。打破仿真工程師必備的“高、精、尖”的技術(shù)門檻要求，鼓勵產(chǎn)品設(shè)計層面開展仿真設(shè)計。企業(yè)建立了良好的仿真標(biāo)準(zhǔn)后，把知識模塊化地封裝，不僅分析工程師，就連設(shè)計工程師也可以將CAE應(yīng)用起來。

而學(xué)科的普及是建立在人員的普及基礎(chǔ)之上，又與人員普及息息相關(guān)的。一個企業(yè)的分析工程師、設(shè)計工程師都能基于結(jié)構(gòu)仿真，解決傳統(tǒng)應(yīng)力分析后，伴隨產(chǎn)品要求的逐漸提高，需對流體、熱、電磁等等加以綜合考慮。如此需要分析工程師、設(shè)計工程師對CAE學(xué)科進行擴展。另外，知識化以后，原來只能做部件級仿真，現(xiàn)在可以擴展到更多的零部件、子系統(tǒng)、系統(tǒng)級的仿真。

不管是人員的普及、學(xué)科的普及，還是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹上更多的仿真，都是一個自然而然過程，不能急功近利，這些都與與企業(yè)的CAE應(yīng)用水平、廠商的推動密切相關(guān)。

從協(xié)同仿真到精益研發(fā)

今后，CAE軟件將更專業(yè)、更快速、更易用?；谥R的仿真是未來CAE技術(shù)發(fā)展的主流，同時“知識與仿真結(jié)合”作為應(yīng)用的熱點將成為下一代CAE發(fā)展的走向，這種“知識化”與CAE的普及是相關(guān)的，它需要企業(yè)結(jié)合行業(yè)實踐、工程實踐，將企業(yè)的經(jīng)驗、知識固化、封裝起來，形成通用工具的行業(yè)化、企業(yè)化、產(chǎn)品化。

我們知道，研發(fā)工具本身并不產(chǎn)生價值，而是“人”通過應(yīng)用這些工具使其“知識”產(chǎn)生價值，因此，研發(fā)信息化未來的發(fā)展一定是圍繞“知識”展開的。這些知識有些是同質(zhì)化的、共性的，有些是有行業(yè)和企業(yè)特色的。這里面有很多值得探索和發(fā)展的課題，包括基于知識的創(chuàng)新方案設(shè)計、基于知識的快速設(shè)計、基于知識的快速仿真、基于知識的品質(zhì)保障、基于知識的研發(fā)流程再造等等。而精益研發(fā)已經(jīng)在瞄準(zhǔn)這些目標(biāo)前進，同時，精益研發(fā)注重行業(yè)、企業(yè)的特性，注重客戶化和定制實施，注重企業(yè)研發(fā)知識的融合和有效積累。精益研發(fā)是源自用戶需求，原本就根植在企業(yè)研發(fā)實踐之中，它是基于用戶應(yīng)用需求同時又順應(yīng)制造業(yè)發(fā)展趨勢，引領(lǐng)著未來信息化的發(fā)展方向。

安世亞太的旗艦產(chǎn)品精益研發(fā)平臺PERA是以精益研發(fā)方法學(xué)為基礎(chǔ)，以信息化為手段，以精益研發(fā)總線為統(tǒng)籌，針對企業(yè)產(chǎn)品的性能指標(biāo)，提供從概念設(shè)計到產(chǎn)品試制全過程的協(xié)同化研發(fā)平臺。企業(yè)研發(fā)人員利用PERA所集成的仿真、優(yōu)化、創(chuàng)新、質(zhì)量等引擎技術(shù)，實現(xiàn)產(chǎn)品的差異性、高性能、高品質(zhì)。通過CAX集成、流程管理、數(shù)據(jù)管理等協(xié)同技術(shù)，提高研發(fā)效率。知識工程可以幫助企業(yè)把研發(fā)過程中的知識積累下來，成為產(chǎn)品升級換代的基礎(chǔ)。協(xié)同仿真平臺PERA.Simulation是精益研發(fā)平臺在仿真領(lǐng)域的專業(yè)化發(fā)展，既可單獨使用，又可集成使用，滿足各類企業(yè)的需求。

精益研發(fā)的本質(zhì)是讓研發(fā)Rich（肥沃，豐盛，富饒）起來。對于研發(fā)，追求的不僅僅是Lean（瘦），而是Rich。追求豐富知識的產(chǎn)出，知識增值的最大化；追求優(yōu)化和改進，直到達到預(yù)期經(jīng)濟效益。這就是精益研發(fā)的精髓！