中國仿真：何以自主，唯有出奇
中國仿真自主研發(fā)之路一直崎嶇不平，數(shù)十年來數(shù)次進(jìn)攻，但屢戰(zhàn)屢敗。
在《中國自主仿真：卡脖子還是噎死的？》一文中，我們得出一條基本結(jié)論：全球仿真已珠峰四起，常規(guī)之路已犬牙交錯，中國自主仿真出奇方能制勝！
奇兵何在？我們的思路是：高點(diǎn)起跳，賦能開道！
在當(dāng)前的技術(shù)和市場格局之下，仿真自主研發(fā)的成功更多的不是技術(shù)問題，而是商業(yè)能否成功的問題。仿真作為一項(xiàng)較為成熟的學(xué)科，理論、方法和技術(shù)已經(jīng)相對穩(wěn)定。當(dāng)前中國的自主仿真之路無必須突破的技術(shù)難題，或者說，就我們現(xiàn)在的發(fā)展階段，還輪不到我們?nèi)ソ鉀Q什么頂尖技術(shù)難題。按照常規(guī)發(fā)展路線，發(fā)揚(yáng)工匠精神，從零起步，持之以恒，假以時日，達(dá)到中國市場當(dāng)前需求的技術(shù)能力是沒有問題的。但最大的問題是，商業(yè)成功路線不通，就無法不斷獲得企業(yè)持續(xù)研發(fā)的資金。在市場經(jīng)濟(jì)時代，基本沒有公司和資本有耐心讓你“假以時日”。
所以，發(fā)展中國仿真，成功的商業(yè)路線是考慮的首要問題。但就技術(shù)路線的選擇上，也需要一點(diǎn)不走尋常路的精神，下文是我們的思考。這套思路，我們稱為中國仿真自主軟件發(fā)展的雙驅(qū)策略：高點(diǎn)起跳，賦能開道！
在我們來看，從零開始進(jìn)行仿真軟件的研發(fā)，成功的可能性為零，資本的耐心也為零。即使有可能在短時間內(nèi)達(dá)到相對較高的技術(shù)水平，但在軟件這樣一個邊際成本為零的行業(yè)，行業(yè)領(lǐng)先者可以讓你的努力成果在一夜之間歸零。谷歌公司（Google）的人工智能（AI）技術(shù)的開源讓全球從事AI開發(fā)的公司一夜之間失去發(fā)展方向和動力。
因此，高點(diǎn)起跳是必由之路。中國市場之大，讓全球各行業(yè)技術(shù)供應(yīng)商垂涎欲滴由來已久。微軟公司2003年同意向中國政府開放源代碼，IBM公司2013年同意中國政府審查源代碼，都是出于對中國市場的預(yù)期。源代碼是軟件公司的命根子，但在市場利益面前，軟件公司可以不要命。因此，我們完全可以利用中國市場之大，選擇一家技術(shù)領(lǐng)先、成熟但在中國的市場排名并不靠前的公司，與之進(jìn)行談判，談判目標(biāo)就是源代碼在中國市場自主可控。一方面要求獲得源代碼，一方面需要得到技術(shù)轉(zhuǎn)移。共同分享市場，共同開發(fā)技術(shù)。世界先進(jìn)仿真軟件的一個重要特征是經(jīng)過大量的工程實(shí)踐驗(yàn)證，這一點(diǎn)是與普通開源軟件的根本不同。開源軟件總代碼量、功能完備性、功能的先進(jìn)性等方面看似都不弱，但在工程驗(yàn)證方面卻是一大軟肋。因此，當(dāng)今世界，在開源軟件林立，卻沒有成長起來一家中國國產(chǎn)仿真軟件，與這一軟肋有巨大關(guān)系。
在中國市場上淘金的仿真軟件不下百款。這些在中國市場流行的軟件看似各有特色，優(yōu)勢領(lǐng)域各不相同，但這些差異并不是技術(shù)原因造成的，往往是市場原因。在強(qiáng)大的競爭之下，某項(xiàng)技術(shù)只好找一個細(xì)分市場立足。好在仿真應(yīng)用的求異特征，使得這種存在是可能的。既然是市場原因而非技術(shù)原因，那從技術(shù)上講，從任何一款具有一定工程實(shí)踐驗(yàn)證，且相對通用軟件源代碼出發(fā)，都有可能發(fā)展出來一款強(qiáng)大和通用的仿真軟件體系。
這種合作者的尋找和選擇并不難，因?yàn)槲覀兡壳皩?shí)際上并不需要選擇多么強(qiáng)大的軟件。國際大牌軟件功能強(qiáng)大，同時也使用復(fù)雜，中國企業(yè)目前能投入使用的功能也就十之二三，大部分功能其實(shí)購買后閑置，這無疑是采購經(jīng)費(fèi)的浪費(fèi)。我們認(rèn)為，我們只需要開發(fā)出這些大牌軟件30%的功能，形成基礎(chǔ)模塊，已經(jīng)足以應(yīng)對80%~90%的應(yīng)用需求，甚至對于應(yīng)用不深的大企業(yè)或者尚未采納仿真技術(shù)的中小企業(yè)，這些功能已經(jīng)綽綽有余。所以，在國際仿真的珠穆朗瑪峰面前，我們?nèi)匀挥X得可以一戰(zhàn)的原因就在于此，在中國當(dāng)前，技術(shù)并不是最高的門檻，因?yàn)槲覀儾⒉恍枰庇陂_發(fā)那么強(qiáng)大功能的軟件，當(dāng)前真正需求的功能和技術(shù)，即使不去選擇此類合作者，我們?nèi)匀豢梢酝ㄟ^自主研發(fā)達(dá)到。
我們調(diào)研發(fā)現(xiàn)全球有不下千款仿真軟件。數(shù)字化世界運(yùn)行了這么多年出現(xiàn)了一個現(xiàn)象：設(shè)計軟件趨同，仿真軟件求異。在強(qiáng)大的資本運(yùn)作下，設(shè)計軟件越來越少，但仿真軟件總是春風(fēng)吹又生。只要工業(yè)還百花齊放，仿真軟件就百家爭鳴。制造業(yè)花紅柳綠，仿真軟件就姹紫嫣紅。這些全球積累的各種形態(tài)的仿真軟件無疑是個營養(yǎng)豐富的廣闊土壤，可以為任何一個立志于做大做強(qiáng)的仿真公司源源不斷輸送技術(shù)養(yǎng)分。當(dāng)具有一個市場認(rèn)可和開放性較好的仿真技術(shù)框架后，可以并購更多國內(nèi)外中小求解器和前后處理軟件。在中國的土壤里也生長著這種小型和專業(yè)的仿真軟件，也是合作和并購的理想對象。
依據(jù)“高點(diǎn)起跳”的策略，安世亞太正在展開自主仿真系列軟件PeraSim的開發(fā)。PeraSim家族目前包括以下軟件：
?? PeraSim.Mech：機(jī)械仿真軟件
?? PeraSim.Fluid：流體仿真軟件
?? PeraSim.Emag：電磁仿真軟件
?? PeraSim.Syst：系統(tǒng)仿真軟件
?? PeraSim.Cube：多學(xué)科優(yōu)化軟件
?? PeraSim.Cloud：仿真云平臺
?? PeraSim.App：工業(yè)APP平臺
?? PeraSim.Space：綜合仿真平臺
這些軟件可獨(dú)立運(yùn)行，也可集成運(yùn)行，可以單機(jī)運(yùn)行，也可以在局域網(wǎng)內(nèi)運(yùn)行。與仿真云平臺（PeraSim.Cloud）集成后，還可以在公有云上運(yùn)行，形成云仿真方案。這些軟件將在年內(nèi)逐步推出，感興趣的讀者關(guān)注我們后期推送的文章。
中國企業(yè)已被各種仿真軟件洗禮，特別是這些軟件中不乏市場占領(lǐng)率高、應(yīng)用體驗(yàn)較好的仿真軟件。面對這種接近成熟的紅海市場，一款認(rèn)知度不高的新軟件在此發(fā)聲無疑困難重重，如果想有所作為必須有一定出其不意之處。
中國互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起步較晚，但在近十年走在世界前列，成為世界互聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)桿。其成功之路有很多可借鑒之處，其中有一條策略稱為“羊毛出在豬身上狗來買單”，還有一個現(xiàn)象是“消滅你，與你無關(guān)”。這兩句話背后的原理是：你曾經(jīng)掙錢的產(chǎn)品，在別人那里免費(fèi)了。當(dāng)然免費(fèi)不是目的，是獲得用戶的手段。此模式的關(guān)鍵是，你能不能基于免費(fèi)產(chǎn)品獲得客戶群，設(shè)計出新的盈利模式，或者說，你是不是能找到用戶更深的痛點(diǎn)來提供增值服務(wù)。如果能，那剩下的工作就是來如何獲得足夠數(shù)量的用戶，免費(fèi)模式就是其中一個有效手段。
在互聯(lián)網(wǎng)界的后發(fā)而成功的策略，在仿真界未必不能采用，雖然他們之間在技術(shù)和市場上都確實(shí)差異巨大。國產(chǎn)仿真軟件從弱小起步，非常需要一些特別舉措獲得市場的認(rèn)知，用較低的企業(yè)引入（替代）門檻來與國際大牌抗衡。我們建議采納的方案就是：基礎(chǔ)軟件免費(fèi)，高級模塊或?qū)I(yè)模塊收費(fèi)。而這些基礎(chǔ)軟件的功能，就是上一節(jié)所言的國際大牌軟件的30%的功能。
這些基礎(chǔ)模塊的功能包括：結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的線性靜力學(xué)、基礎(chǔ)動力學(xué)、基礎(chǔ)非線性；流體領(lǐng)域的氣體動力學(xué)（可壓）、液體動力學(xué)（不可壓）、散熱分析、基礎(chǔ)化學(xué)反應(yīng)分析等；電磁領(lǐng)域的靜態(tài)電場分析、靜態(tài)磁場分析、基礎(chǔ)高頻電磁場分析等；基于基本算法的優(yōu)化軟件等。
在軟件采購上，國家應(yīng)該引導(dǎo)企業(yè)做好真實(shí)需求分析，明確那些真正用得上的功能，不要拿那些用不上的奢侈功能來充面子、壯膽子?；A(chǔ)模塊軟件夠用，就不要浪費(fèi)金錢買奢侈品般的國外軟件，把錢省下來建立真正仿真軟實(shí)力。
利用免費(fèi)的基礎(chǔ)軟件獲得用戶群，培養(yǎng)出使用習(xí)慣后，對于深層應(yīng)用需求，高級或?qū)I(yè)模塊的有償提供便水到渠成。這是通過基礎(chǔ)模塊獲取大量客戶之后而設(shè)計的一項(xiàng)增值服務(wù)。這些高級或?qū)I(yè)功能包括：結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的高級非線性、高級動力學(xué)；流體領(lǐng)域的燃燒、化學(xué)反應(yīng)、水力學(xué)；電磁領(lǐng)域的動態(tài)電磁場、ESC/EMC分析等；包含高級算法的參數(shù)、拓?fù)?、多目?biāo)、多學(xué)科等優(yōu)化功能；多學(xué)科、多物理場耦合功能；高性能并行計算功能；仿真能力體系建設(shè)過程開發(fā)的綜合仿真平臺則是一個更為綜合的系統(tǒng)，包括其中的仿真流程管理、仿真數(shù)據(jù)管理、多學(xué)科集成和優(yōu)化、仿真組件開發(fā)、仿真集群管理等功能。
先提一個致命觀點(diǎn)：不能替換舶來品，就別談自主仿真！“賦能開道”的根本目的就是：推動自主仿真軟件替換企業(yè)現(xiàn)場的國外軟件。
當(dāng)前中國企業(yè)大量存在的“假仿真”現(xiàn)象，導(dǎo)致中國企業(yè)每年花費(fèi)大量經(jīng)費(fèi)采購的仿真軟件沒有真正發(fā)揮作用。但企業(yè)并不知道如何治愈“假仿真”，也不知道怎么才能提升仿真應(yīng)用效益。能買得起仿真軟件的中國企業(yè)多數(shù)是央企或大型國企。這些企業(yè)的能力建設(shè)和條件建設(shè)的經(jīng)費(fèi)是通過特定項(xiàng)目來向國家申報和審批的（我們稱為“三報三批”）。雖然我們明知仿真軟件采購后浪費(fèi)多于實(shí)效，但這些申報和審批每年都在發(fā)生，采購從未間斷。三報三批的模式和內(nèi)容大同小異，主要就是類似軟硬件的“硬能力”采購為主，對“軟能力”的建設(shè)很少關(guān)注。你可能聽說過，政府經(jīng)費(fèi)采購軟硬件是可以的，但采購咨詢服務(wù)的申請很難得到支持，即使支持也是蜻蜓點(diǎn)水，杯水車薪。
目前為止，還沒有一款過硬的中國軟件出現(xiàn)，所以國家每年的采購經(jīng)費(fèi)都是通過購買國外軟件的過程流向國外的，但效果卻沒達(dá)到預(yù)期。軟能力建設(shè)一直沒有起來，硬條件當(dāng)然就不可能發(fā)揮作用，而只有軟能力才能讓我們找到提升企業(yè)仿真效益的通道。
因此，我們提出“賦能開道”策略：通過建立企業(yè)的軟實(shí)力，達(dá)到提升企業(yè)仿真效益的目的，同時完成國外軟件的替換。該策略的核心思想是：以前的軟件采購經(jīng)費(fèi)轉(zhuǎn)變成能力建設(shè)經(jīng)費(fèi)，用于企業(yè)的仿真體系建設(shè)。通過仿真能力體系建設(shè)方法論，培養(yǎng)中國眾多公司的咨詢服務(wù)能力，持之以恒地幫助企業(yè)建立仿真能力體系。不要急于求成，每年達(dá)成一個小目標(biāo)，偌大的中國，每個企業(yè)的一小步就是中國工業(yè)的一大步。
國家在中國工業(yè)轉(zhuǎn)型升級的計劃是30年為跨度的，每年的一點(diǎn)進(jìn)步，30年下來，中國企業(yè)仿真必將迷途破曉。而中國的仿真技術(shù)公司今后的發(fā)展目標(biāo)不是銷售國外的軟件，而是發(fā)展一種咨詢能力，可以幫助企業(yè)進(jìn)行仿真體系建設(shè)。當(dāng)然，這需要國家政策、項(xiàng)目指南和經(jīng)費(fèi)批復(fù)模式的引導(dǎo)。
所以，我們的具體建議是：
1)??主管機(jī)關(guān)在項(xiàng)目指南和經(jīng)費(fèi)批復(fù)方面向軟能力建設(shè)傾斜。政府每年投資的大量軟件采購經(jīng)費(fèi)轉(zhuǎn)變成企業(yè)應(yīng)用能力建設(shè)經(jīng)費(fèi)，且集中分配（不撒胡椒面）；
2)?? 國內(nèi)選擇一家有較強(qiáng)仿真體系建設(shè)和咨詢服務(wù)能力的公司，由他們牽頭建立中國仿真服務(wù)生態(tài)，組織和孵化國內(nèi)大量的仿真技術(shù)公司；
3)?? 這些孵化出來的公司利用仿真體系建設(shè)方法論和自主仿真軟件，解決中國企業(yè)仿真應(yīng)用實(shí)效不高的問題，同時實(shí)現(xiàn)用戶向自主可控軟件的過渡。
篇幅所限，前文提到的“仿真能力體系建設(shè)方法論”在本文無法展開，感興趣的讀者請關(guān)注我們的下期文章：《不能替換舶來品，就別談自主仿真》。
如果說“賦能開道”是保證我們商業(yè)成功的第一步，那“云化普及”就是我們商業(yè)成功的第二步。
國產(chǎn)仿真軟件通過仿真體系建設(shè)咨詢服務(wù)的方式可以解決大企業(yè)的國產(chǎn)仿真軟件替代問題，同時解決了仿真能力的提升問題。對于數(shù)量眾多的中小企業(yè)，軟件可以免費(fèi)，但服務(wù)存在瓶頸，國家無法這么大面積進(jìn)行服務(wù)補(bǔ)貼，服務(wù)公司也無法服務(wù)這么多客戶。所以需要考慮新的商業(yè)模式，既要使得中小企業(yè)客戶無成本獲得軟件，又要有人愿意以較低的收費(fèi)為他們提供服務(wù)。
免費(fèi)的前提是必須有其他收益來交換，所以單純地提供軟件供免費(fèi)下載這樣的傻模式是沒前途的。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)（工業(yè)云）逐步普及的今天，軟件的應(yīng)用完全可以通過互聯(lián)網(wǎng)來使用，軟件都部署在工業(yè)云上，特別是基礎(chǔ)軟件較為標(biāo)準(zhǔn)，在工業(yè)云上使用沒有障礙。通過工業(yè)云，用很少的費(fèi)用甚至免費(fèi)來訂閱這些軟件，而提供這些軟件的云平臺則利用免費(fèi)方式凝聚起來的流量（用戶群）來設(shè)計新的盈利模式，發(fā)展其他的增值業(yè)務(wù)，這是軟件免費(fèi)的前提，流量才是這個模式得以持續(xù)的原因。
我們希望通過仿真生態(tài)來解決海量中小企業(yè)的服務(wù)問題。通過仿真云平臺將仿真技術(shù)低成本地普及到千家萬戶中小企業(yè)，通過海量的用戶群設(shè)計出更多的盈利模式，讓人們愿意為中小企業(yè)提供性價比高的服務(wù)。在仿真公有生態(tài)上可能會產(chǎn)生各種新的小微業(yè)態(tài)，這些各類生態(tài)都有潛力帶來非軟件銷售收入，譬如簡單直接的廣告業(yè)務(wù)、在云上開設(shè)服務(wù)網(wǎng)店來進(jìn)行技術(shù)服務(wù)交易、開發(fā)APP供人有償訂閱等。
《道德經(jīng)》說，以正治國，以奇用兵。守正出奇是古人治國用兵的智慧，但不能守正，莫談出奇。所以，中國仿真要用奇兵，但須先守正，特別是在人才聚合和政府力量方面。
仿真技術(shù)的持續(xù)發(fā)展離不開大量高端人才。由于中國仿真商業(yè)軟件的發(fā)展?fàn)顟B(tài)不佳，中國籍（或原中國籍）的仿真自主研發(fā)人才目前多分布在兩種機(jī)構(gòu)：一是中國高校和科研院所，二是全球其他國家的仿真軟件開發(fā)商。
中國高校和科研院所的人才在各自領(lǐng)域的科研過程中，都開發(fā)了具有一定核心技術(shù)和應(yīng)用特色的程序。他們相互之間有交流，但合作不多。雖然這些人才都對中國自主仿真軟件現(xiàn)狀痛心疾首，但無力回天。可以設(shè)想，依據(jù)當(dāng)前的中國技術(shù)人才現(xiàn)狀和人才心里特征，如果中國出現(xiàn)一個目標(biāo)堅(jiān)定、志向遠(yuǎn)大的商業(yè)仿真軟件開發(fā)的事業(yè)平臺，將這些人聚合起來還是可能的。
我們調(diào)研發(fā)現(xiàn)，很多海外人才都有回國發(fā)展愿望，只是我們?nèi)狈玫钠鯔C(jī)和平臺。一旦我們建立起一個自主仿真軟件研發(fā)的平臺和環(huán)境，爭取這些人才回國發(fā)展是具有較高成功率的。
上述第五點(diǎn)所描述的事業(yè)平臺，是一個特別歷史時期的、具有特殊意義的平臺，是一個具有國家使命感和榮譽(yù)感的平臺，絕不僅僅是個常規(guī)的商業(yè)和技術(shù)平臺。所以平臺的建立和發(fā)展，都不應(yīng)該離開國家和政府的支持。國家主管機(jī)構(gòu)應(yīng)在這個平臺的搭建與運(yùn)行方面發(fā)揮重要作用。在保持市場化模式的前提下，主管機(jī)構(gòu)在背書、資金和政策方面，都有巨大的發(fā)揮空間。
首先，中國自主仿真軟件需要國家的信譽(yù)背書。在起步階段，中國自主仿真軟件必將面臨巨大挑戰(zhàn)，這種挑戰(zhàn)不僅來自競爭者，還可能來自于用戶。這種挑戰(zhàn)也許不僅僅是技術(shù)挑戰(zhàn)，還可能是用戶的信任和信心。如果有國家背書，中國仿真在幼兒階段存活下來的概率將大大增加。
其次，在資金方面，無論是支持仿真自主研發(fā)公司還是支持使用自主仿真軟件的企業(yè)，都將對中國自主仿真軟件的發(fā)展起到一定的支持作用。在公司發(fā)展過程中，并購是快速發(fā)展的措施之一，并購資金也需要政府的資助。
最后，在政策方面，國有企業(yè)優(yōu)先采購自主仿真軟件的政策在起步時期是必要的。另外在知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)方面政策仍需繼續(xù)加強(qiáng)和堅(jiān)持，為自主軟件健康成長保駕護(hù)航。
當(dāng)然，這樣一個平臺對資金的需求絕不是小數(shù)，因此，商業(yè)資本也是一個重要角色。政府的政策支持、資金支持和信譽(yù)背書，都是商業(yè)資本的定心丸。資本對這樣一個具有特別意義和中國緊缺技術(shù)的發(fā)展具有巨大興趣，當(dāng)前萬事俱備，只欠一個商業(yè)可行的項(xiàng)目計劃書。
何以解憂，唯有杜康；何以自主，唯有出奇。天時、地利和人和都表明，發(fā)展中國自主仿真軟件的條件已經(jīng)成熟。時代為我們打開了一扇窗，但窗口期很短，猶如奇兵突襲般稍縱即逝。我輩應(yīng)抓住機(jī)遇，擔(dān)負(fù)起中國自主仿真軟件發(fā)展的使命！
關(guān)于安世亞太
安世亞太具有24年的研發(fā)信息化工業(yè)軟件開發(fā)和服務(wù)經(jīng)驗(yàn)、6年的工業(yè)品先進(jìn)設(shè)計和增材制造經(jīng)驗(yàn)，是我國工業(yè)企業(yè)研發(fā)信息化領(lǐng)域的領(lǐng)先者、新型工業(yè)品研制者、企業(yè)仿真體系和精益研發(fā)體系創(chuàng)立者，在國內(nèi)PLM、虛擬仿真及先進(jìn)設(shè)計領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位，提出了基于增材思維的先進(jìn)設(shè)計和智能制造解決方案，聚焦于打造以增材思維為核心的先進(jìn)設(shè)計與智能制造產(chǎn)業(yè)鏈，以全球視野和格局進(jìn)行資源整合、技術(shù)轉(zhuǎn)化和生態(tài)構(gòu)建。
