国内CAE软件发展的可行途径
责任编辑:艾灸你对     时间:2021-06-01     来源:原创
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时间:2021-06-01  来源:原创
分类: 观点评述
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    专家指出,商业化开发是软件生命力的重要保证,国外CAE软件的发展也证实了商业化开发是促进软件开发良性循环的最佳途径,可以突破行业壁垒,将共性技术广泛应用到众多行业,减少低水平重复与内耗,另外,商业化开发可以有效实现可持续开发,不因人员流动而影响软件的发展。

     国外CAE软件都是依靠长期技术积累发展起来的,除了本公司的技术积累,企业并购也是技术积累的重要组成。细数国际上具有一定市场竞争力的CAE软件,都有几十年的历史,没有一个新兴企业做出功能完善、分析结果可靠的CAE软件产品,可从一个侧面说明CAE软件开发道路漫长、路途艰辛。CAE软件开发没有长期的技术积累,无论是“弯道超车”或是“换道超车”都几乎是不可能的。如果说有捷径可走,那只能是站在前人肩上,将散列在各行业研究院所、高校中三十年前并不落后的各种工程分析计算程序进行成果转化,在此基础上消化吸收、筛选整合、改写重构,短期内将原有基础扎实利用起来,然后逐步补齐短板向国际知名CAE软件看齐。

       国外CAE软件的成长壮大基离不开政府的长期扶持。CAE软件具有极其重要的战略地位,因此受到国家层面的极大重视,如美国政府通过国家战略投资计划投资了众多科学计算基础设施,实施了大量产业培育举措,这是CAE产业最早在美国得到蓬勃发展的一个重要因素。在国家战略层面,美国也确实是把科学计算和建模仿真作为服务于国家利益的关键技术,从未停止过投资。

国外CAE软件也是在企业的伴生下成长起来的。美国工业软件的巨大成功,离不开工业巨头的抚养,也得益于其知识产权的转换机制(成果转化)。美国CAE软件巨头MSC在1971年获得了美国国家航空航天局(NASA)Nastran程序的开发授权,并对Nastran改良后推出了MSC•Nastran,成为美国仿真软件的鼻祖,并作为NASA的主要供应商一路迅猛发展,奠定了行业龙头位置。ANSYS作为美国CAE软件的另一个巨头,其发展则得到了美国西屋电器的“深情支持”。

总结为一句话,在政府扶持、企业伴生下,矢志不移长期潜心研发,通过商业化运维,在市场哺育下发展是CAE软件成长壮大的成功之路。

为加快我国CAE软件快速发展,其它领域的发展经验值得借鉴,二十一世纪以来,我国在高铁、航母、计算机操作系统等方面取得了快速发展,为国产CAE的发展提供了很好的范式:

1)高铁模式

高铁的核心技术并不是我们的原始创新,但是根据我们地域广阔、东西、南北跨度巨大的现状,解决了东北与西北的高寒、南部的湿热、西北的高海拔以及沙漠戈壁风沙等严酷环境的适应问题,在很短的时间内使我国的高铁技术成为国际上最先进的高速铁路技术。对于CAE软件而言,出资并购国外CAE软件开发公司,引进关键技术,消化吸收转化为自主可控技术,以高起点参与市场竞争,不失为一条可行之路。

2)航母模式

我国第一艘航空母舰“辽宁舰”改建于苏联未建造完成的“瓦良格”号,实现了我国航母零的突破。“瓦良格”号设计定型于1982年。中国在2002年3月将“瓦良格”号拖至大连港。之后,历经近十年的改装与建造, 2012年辽宁号正式服役。

在1980年代我国CAE自主开发应用的鼎盛时期,各高校、研究院所积累了许多很有价值的自主开发或从国外引进的CAE分析源程序,如SAP5、Dyna2D、Dyna3D等,这些程序在国外商业CAE软件形成垄断之前曾经发挥过巨大作用,虽然看似年代久远了一点,但CAE求解器本身就应该靠不断积累而发展的,重新开发也不能跨越这些源程序形成的基础,将这些代码消化吸收、改进重构快速形成自主CAE求解器的雏形,在此基础之上逐步开发补充功能模块,缩短与国外CAE软件的差距,这无疑又是可行捷径之一。

3)操作系统模式

基于开源的Linux操作系统,通过消化吸收,根据实际需求与国内用户特点,注重系统的安全性能,定制研发了自主可控的国产操作系统:麒麟。如新近完成首次中修改造的远望5号船上信息设备基本实现国产化,麒麟操作系统得到广泛应用。

目前互联网上有许多开源的CAE软件求解器,其中不乏优秀的开源CAE求解器,对于技术积累比较薄弱的国内CAE软件开发状况,在开源CAE软件基础上进行消化吸收并加以利用不失为一种可行之策。但是必须在开源协议许可的框架下进行,如果进行商业化还必须付出一定费用。如果真正消化吸收并转化重构为自主产品需要投入大量精力,另外,开源软件毕竟与商业软件尚有一定差距,也很难短期内形成竞争力。但作为长期的人才培养,和解决局部问题的努力,仍然非常具有价值。

对于国产自主可控CAE软件而言,三种模式相比较航母模式代价较小收效更大,不失为上上之策。

“有志者,事竟成,破釜沉舟,百二秦关终属楚;苦心人,天不负,卧薪尝胆,三千越甲可吞吴”。国家政策方面已逐步开始重视工业软件的开发,许多“数值水池”、“数值风洞”等大型工业软件开发项目也纷纷启动,民间资金也在跃跃欲试,工业软件正在面临着一个大好的局面,打破工业仿真模拟软件“无可替代”的窘迫局面,或许可以重新期待。


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点赞人: 公子老狄  艾灸你对 

艾灸你对  回复 2021-06-01 19:21:55
国内CAE软件发展加油
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