發(fā)布時(shí)間:2021-12-31作者來源:金航標(biāo)瀏覽:2440
舉國上下的工業(yè)軟件熱,看上去終于找回了工業(yè)的命門。但細(xì)看過去,仍然是一種假象。當(dāng)下對于工業(yè)軟件的振興,就像是“拋繡球選新郎”的套路,熱鬧很大,名額有限。而能被關(guān)注到的,僅僅是少數(shù)幸運(yùn)兒。這種方式,跟工業(yè)軟件萬紫千紅的產(chǎn)業(yè)生態(tài),完全不匹配。
工業(yè)軟件是是來自制造的需要,跟工業(yè)產(chǎn)品密不可分,因此也跟工業(yè)門類一樣,浩瀚如海。在這廣袤的深海中,既有10億美元以上產(chǎn)值的頭部大家伙,看上去各種軟件都有,就像大白鯊、座頭鯨那樣地顯眼——包括達(dá)索系統(tǒng)、西門子工業(yè)軟件、ANSYS、synopsys等;也有一些CAD/CAE/EDA軟件等單打獨(dú)斗的頭部明星,只要稍加注意就能認(rèn)出來這些海豹、章魚,如法國ESI仿真、美國MSC、Altair,還有日本富士通旗下的迪普勒、廣州中望、蘇州浩辰等。
然而,更多的工業(yè)軟件,都是深海物種。豐富多彩的生命,需要深度下沉,才能一睹芳容 。正是這些不動(dòng)聲色、不為人所知的海底生物,用另外一種方式,暗自統(tǒng)治著海洋。而當(dāng)前被熱捧追逐的為人熟知的商業(yè)軟件,僅僅是海洋中熱鬧的一角而已。
說起這些無處不在的軟件,不妨先從汽車行業(yè)開始。汽車是大規(guī)模工業(yè)化的典范,工業(yè)軟件在這里無比繁榮,也就不足為怪。早在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)制造CAD/CAM剛剛萌芽的時(shí)候,除了航空制造,汽車業(yè)就是最好的搖籃。
在汽車的設(shè)計(jì)研發(fā)領(lǐng)域,通用的CAD、CAE軟件已經(jīng)廣泛應(yīng)用,自不必說。而這之外,有許多隱藏的工業(yè)軟件獨(dú)狼,并不容易為外人知曉。
先說說最重要的動(dòng)力裝置:內(nèi)燃機(jī)。作為汽車動(dòng)力總成系統(tǒng)的開發(fā)和測試技術(shù)的獨(dú)立公司,奧地利AVL應(yīng)該是所有發(fā)動(dòng)機(jī)制造商的座上客。而中國無疑是跟AVL淵源最深的國家之一。它的創(chuàng)始人曾經(jīng)在同濟(jì)大學(xué)任教,回國之后在1948年建立了AVL公司。與中國良好的淵源,也使得它隨著中國汽車成為制造大國,兒受益匪淺。在國內(nèi)的許多汽車制造s商的研發(fā)中心,都可以看到AVL的各種設(shè)備。而價(jià)格也毫不含糊,一套排放檢測設(shè)備,動(dòng)輒就是幾千萬。AVL旗下的軟件很多,如AVL FIRE作為專業(yè)的發(fā)動(dòng)機(jī)流動(dòng)力學(xué)軟件,能對發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的燃燒進(jìn)行詳細(xì)的模擬分析。同時(shí)帶有尾氣后處理模塊,用于各類催化轉(zhuǎn)化器的研究。這些軟件,由于得到了大量汽車用戶的經(jīng)驗(yàn)的哺育,可信度很高界面也很熟練,因此用戶的依賴度極高。
當(dāng)下內(nèi)燃機(jī)時(shí)代,正在受到愈加普及的電氣化和日益嚴(yán)苛的環(huán)保法規(guī)的嚴(yán)重挑戰(zhàn)。那么這些內(nèi)燃機(jī)軟件,是不是就束手無策了?
答案正好相反。這些源自一線工程領(lǐng)域的軟件公司,恰好在這里體現(xiàn)了它獨(dú)到的敏感性。用戶在轉(zhuǎn)向,這些公司也隨之轉(zhuǎn)向。AVL的電驅(qū)軟件eSuite,可以完成電驅(qū)動(dòng)總成設(shè)計(jì),而對于齒輪箱的嘯叫、電機(jī)轉(zhuǎn)子等都有很好的適應(yīng)性。實(shí)際上,這些軟件的功能,也不再僅限于ICE本身(“完全靈活的內(nèi)燃機(jī)”),而是分布在整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)(“完全靈活的動(dòng)力系統(tǒng)”)上 。通過平衡電氣化和內(nèi)燃機(jī)的互補(bǔ)特性,在減少排放物方面可以產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)。可以說,在電氣化和電子控制的時(shí)代,軟件的應(yīng)用,同樣得心應(yīng)手。而AVL公司當(dāng)前的軟件方向,也同時(shí)覆蓋自動(dòng)駕駛系統(tǒng)等新領(lǐng)域。就是這樣一家公司,2019年全球營業(yè)額將近20億歐元 。大概可以排在中國機(jī)械制造500強(qiáng)的頭400名以內(nèi)。中國汽車,完全離不開它的設(shè)備和軟件。
而對于汽車制造業(yè)如此大的市場,也很難有任何一家企業(yè)能吃獨(dú)食。除了AVL之外,世界上還有三大發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)咨詢公司,德國的FEV、英國的Ricardo、美國的Southwest Research Institute。這幾家設(shè)計(jì)咨詢公司,都有著軟硬一體的工程優(yōu)勢。由于這些機(jī)構(gòu)往往有著非常好的工程咨詢背景,早已成為汽車制造商的貼身顧問,而非簡單的軟件提供商。軟件當(dāng)家,則是一個(gè)顯著特點(diǎn)。如里卡多Ricardo Software 的內(nèi)燃機(jī)仿真/分析和設(shè)計(jì)軟件,也是汽車的常客。而Ricardo IGNITE則是完整的車輛系統(tǒng)建模和仿真系統(tǒng),包括驅(qū)動(dòng)循環(huán)、性能和熱系統(tǒng)分析等。
而美國CSI公司開發(fā)的發(fā)動(dòng)機(jī)流體仿真軟件CONVERGE,也被國外主機(jī)廠使用。相比于經(jīng)典的Star-CD和AVLFire等軟件復(fù)雜的網(wǎng)格劃分而言 ,它在網(wǎng)格劃分上,獨(dú)具亮點(diǎn),如自適應(yīng)加密網(wǎng)格、化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)燃燒模型等。這樣的軟件,能得到學(xué)術(shù)界(國內(nèi)大學(xué)和燃燒實(shí)驗(yàn)室)的厚愛,也就不足為奇了。這家公司也是由美國一所大學(xué)的研究生所創(chuàng)立,最初只是一個(gè)CFD咨詢公司。后來將工程經(jīng)驗(yàn)知識固化成軟件,2008年才開始順勢進(jìn)入流體分析軟件領(lǐng)域,并一舉得手。
從垂直行業(yè)軟件商的發(fā)展策略來看,面對龐大的工業(yè)軟件巨頭,單點(diǎn)突破是一種更加有效的戰(zhàn)術(shù)。想上來直接全面挑戰(zhàn)巨人,是一件很容易失敗的事情。因此即使技術(shù)表現(xiàn)不錯(cuò),但用戶也未必會買賬。用戶使用習(xí)慣的形成,是一個(gè)漫長的過程,這絕非短時(shí)間內(nèi)能用錢來彌補(bǔ)的距離。這幾乎窒息了后來者的成長空間。
表1 常見汽車仿真軟件
汽車需要大量的工業(yè)軟件的支撐。在這個(gè)移動(dòng)的小城堡中,各種能夠數(shù)出來的裝置,背后都是軟件的浸泡。要想讓乘客感到舒服,汽車空調(diào)就不是小事情,各種工程優(yōu)化必不可少,如壓力損失、噪聲最小化、化工反應(yīng)器混合效率最大化等。美國 Optimal Solutions軟件公司提供的Sculptor ,就是提供基于任意形狀變形的實(shí)時(shí)變形技術(shù),幫助設(shè)計(jì)師解決空調(diào)管道的外形優(yōu)化問題。由于可以重用三維數(shù)據(jù),即使重新畫網(wǎng)格和構(gòu)建模型,都不用修改設(shè)計(jì)。這為設(shè)計(jì)師節(jié)省了大量的時(shí)間。而德國P+Z工程公司開發(fā)的THESEUS-FE,是一款面向航天航空、汽車座艙的空調(diào)系統(tǒng),專門進(jìn)行熱舒適性分析。一個(gè)戰(zhàn)斗機(jī)座艙,也有著復(fù)雜的工程考量,它需要從人體工程學(xué)考慮駕駛員的舒適性。這家P+Z公司的母公司,則是一個(gè)奇特的歐洲集團(tuán)組合,既有工程軟件,也有工裝系統(tǒng)。而它在2018年已經(jīng)被日本三菱化學(xué)所收購。在各種工業(yè)門類中,工業(yè)軟件藏得最深。庭深如海,深藏不露,分布在一個(gè)又一個(gè)極其小眾的圈子里。
汽車行業(yè),一般都是使用的德國dSPACE公司的軟件和硬件。通過定制代碼,可以無縫連接軟硬件,快速搭建原型,一體化實(shí)現(xiàn)模型在環(huán)、硬件在環(huán)和系統(tǒng)仿真這三個(gè)完整的工作過程。但是這種軟件、仿真器那都是相當(dāng)貴——數(shù)千萬元,也只有汽車企業(yè)才能享用。由于德國大眾汽車等都已經(jīng)先行使用,形成很好的示范效應(yīng),國內(nèi)一汽、奇瑞、宇通汽車等都在使用。對于其它如航空航天、電力電子、風(fēng)機(jī)等領(lǐng)域,也都有著巨大的影響。
如果繼續(xù)細(xì)分,可以說說現(xiàn)在最熱的動(dòng)力電池。光鋰電池電化學(xué)模擬,至少就有上10種軟件 。如美國Gamma公司的性能解析軟件GT-AutoLion ,基于開源的Matlab應(yīng)用程序Taufactor 、電池性能和成本模型BatPaC軟件等。
而往大里看,自動(dòng)駕駛,無疑是群雄逐鹿之地。要獲得足夠的安全驗(yàn)證,往往需要十億級甚至上百億公里的模擬測試服務(wù)。在實(shí)際測試過程中,由于真實(shí)道路測試效率較慢,目前很多車企都傾向于選擇自動(dòng)駕駛仿真測試。據(jù)稱自動(dòng)駕駛測試的90%將通過仿真完成,9%通過測試場完成,只有1%到實(shí)際道路上進(jìn)行。既然智能網(wǎng)聯(lián)是未來汽車的重點(diǎn),這里自然就囤積了仿真界的重兵。包括仿真平臺(VI-Grade)、場景仿真(如ESI的Pro-SiViC)、動(dòng)力學(xué)(SimPack)、車聯(lián)網(wǎng)仿真(德國戴姆勒汽車信息技術(shù)創(chuàng)新研究所DCAITI開發(fā)的VSimRTI)、硬件在環(huán)(如NI)等,有三四十種軟件產(chǎn)品聚集在這個(gè)尚未發(fā)育完全的新處女地,進(jìn)行日以繼夜的密集計(jì)算轟炸。
德國雖然在大型通用工業(yè)軟件的成就不算太(除了西門子收購了大量的工業(yè)軟件),但在垂直行業(yè)的軟件,借助于強(qiáng)大的工業(yè)力量,還是很有建樹。成立于2005年的德國VI-grade公司,憑借著德國汽車產(chǎn)業(yè)界的優(yōu)勢,為車輛動(dòng)力學(xué)的仿真、軟件在環(huán)、硬件在環(huán)及人在環(huán)仿真測試,提供了汽車駕駛模擬系統(tǒng),大幅度減少了物理樣車。
而另外一個(gè)中國汽車界也廣泛依賴的德國dSPACE實(shí)時(shí)機(jī),主要做電控單元和硬件在環(huán)分析等。盡管早在2008年,就開始對中國[敏感詞]禁用。但對汽車產(chǎn)業(yè)仍然是放開的。在新車型上路前的很長時(shí)間,汽車制造商及其供應(yīng)商,需要使用dSPACE端到端解決方案來測試新車的軟件和硬件組件。
其實(shí),工業(yè)軟件想追求全面的自主,是一件不可想象的事情。就以汽車行業(yè)為例,軟的需要建模仿真與代碼生成軟件系統(tǒng),包括美國的系統(tǒng)建模MatLab、美國NI的LabView、法國達(dá)索的機(jī)電液多學(xué)科建模工具Dymola、德國工程公司ITI的SimulationX、AVL的動(dòng)力總成仿真分析軟件Cruse等,而硬件,則需要實(shí)時(shí)計(jì)算設(shè)備如德國dSPACE、美國NI、加拿大的RT-LAB等。這些國外相關(guān)軟件與硬件廠商以形成類似Wintel聯(lián)盟,幾乎掌控了復(fù)雜系統(tǒng)產(chǎn)品的高端開發(fā)技術(shù)體系和手段。以汽車電控領(lǐng)域?yàn)槔珹VL李斯特公司的發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)分析軟件,再加上德國實(shí)時(shí)計(jì)算設(shè)備dSPACE,有軟有硬,幾乎壟斷了中國汽車電控正向設(shè)計(jì)研發(fā)技術(shù)體系。
機(jī)械制造是軟件的富礦區(qū)。往下逐一挖過去,軟件就會一一浮現(xiàn)。機(jī)械傳動(dòng)是一個(gè)龐大的門類,而齒輪則是一個(gè)最常見的子類。但齒輪卻是量大面廣的關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件,已成為中國機(jī)械基礎(chǔ)件中規(guī)模最大的行業(yè)。2018年全國齒輪行業(yè)的產(chǎn)值2400多億,居世界首位。這樣的產(chǎn)業(yè),自然離不開軟件的身影。
要說精密,從奢華手表,到導(dǎo)彈,背后的精密機(jī)構(gòu),都離不開齒輪的設(shè)計(jì)。既然瑞士以精密手表、精密機(jī)床[敏感詞],那么瑞士的齒輪傳動(dòng)軟件,也就不足為奇。瑞士KISSsoft公司開發(fā)的機(jī)械零部件設(shè)計(jì),及傳動(dòng)系統(tǒng)分析的工具軟件,都是行業(yè)中的佼佼者,可以設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)齒輪等。然而這兩款軟件,已經(jīng)被美國格里森齒輪機(jī)床公司收購了。
美國格里森的機(jī)床是美國機(jī)床界少數(shù)存活下來的稀缺品種,它一向以加工精密齒輪和傳動(dòng)系統(tǒng)知名,國內(nèi)許多汽車齒輪箱和汽輪機(jī),都是它的用戶。而它,也是美國軍火商的供應(yīng)商之一,而且跟美國[敏感詞]部保持著良好的關(guān)系。這也是美國機(jī)床的一個(gè)特點(diǎn),許多很小眾的加工機(jī)床,已經(jīng)轉(zhuǎn)變成為專門瞄準(zhǔn)美國軍火生意的機(jī)床。生意照樣做得不錯(cuò)。
可以想到的是,格里森自身也有一套齒輪軟件 ,這是它能夠在提供傳動(dòng)解決方案的重要保障。通過并購,一個(gè)高端、一個(gè)中低端,二者有機(jī)結(jié)合,格里森公司實(shí)現(xiàn)了在圓柱齒輪和圓錐齒輪及其軸系零件CAD/CAM上的全面覆蓋。數(shù)控機(jī)床必須依靠軟件實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制,正是這種軟件和機(jī)床本體的有機(jī)結(jié)合,形成了格里森數(shù)字化齒輪制造體系。格里森的機(jī)床和齒輪軟件的關(guān)系,就如同電腦和軟件的關(guān)系,沒有軟件的支持,機(jī)床就很難加工出具有高精度高性能的齒輪。
這也正是國內(nèi)最吃虧的地方——無論是軟件,還是設(shè)備。先看軟件,國內(nèi)湖南也有一家專門做齒輪軟件傳動(dòng)的企業(yè),可以為各種齒輪提供軟件和方案。但由于缺乏規(guī)模,往往只能采用項(xiàng)目定制化的方式;再看設(shè)備,國內(nèi)西部老牌廠秦川機(jī)床,多年一直咬牙死磕,跟著美國格里森機(jī)床,一路對標(biāo)闖關(guān)。還有近些年興起的民營企業(yè),如跟三菱滾齒機(jī)對標(biāo)的浙江陀曼,也都有很大的進(jìn)步。但如果說在機(jī)械和數(shù)控時(shí)代,差距還是可見的話;那么到了數(shù)字化時(shí)代,差距就變得隱性,變得不可測量了。因?yàn)樵O(shè)備必須靠軟件,才能發(fā)揮更卓越的性能。然而,這其實(shí)仍然只是一個(gè)表面現(xiàn)象。正如我們在多處地方看到的,工業(yè)軟件背后是數(shù)學(xué)、是物理、是工程,這才是它的筋骨;IT的編程只是它最后要穿上的衣服而已。格里森齒輪機(jī)床的軟件之所以強(qiáng)大,跟它的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)密不可分。格里森有很多的數(shù)學(xué)家,在齒輪理論上非常有造詣,這才是它能成為齒輪曲面加工之王的根本原因 。
而軟件與機(jī)器密不可分的這套理念,對于從三坐標(biāo)測量儀起家的瑞典海克斯康計(jì)量集團(tuán),一定是融化在企業(yè)運(yùn)營的血液中。瑞典海克斯康已經(jīng)收購了上百家的軟件公司,近來收購了英國Romax軟件,主攻風(fēng)電領(lǐng)域,正是對齒輪箱、軸承及齒輪傳動(dòng)進(jìn)行虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)分析。而海克斯康10月底收購的計(jì)算機(jī)輔助制造CAM軟件Esprit ,再次讓人震驚。Esprit以機(jī)器優(yōu)化、無需編輯G代碼(刀具路徑)而廣有知名度,但六年前海克斯康收購全球CAM軟件排名第一的Vero公司的時(shí)候,那可是一下子就抓了一大把CAM軟件,包括機(jī)床常用的EdgeCAM、WorkNC等,還有專門用于鈑金加工的RADAN軟件。那么,一個(gè)測量儀器出身的制造商,一直在不停的軟件收購、收購,到底要有多少軟件,才能算滿意?或許對于質(zhì)量的要求,就是無止境,機(jī)器對于軟件的需求也就沒有盡頭。
而這次并購格外讓人感到震撼的原因在于,這是一個(gè)連環(huán)響炮。因?yàn)榫驮谕粋€(gè)月份,全球第一的刀具制造商山特維克可樂滿,也是瑞典制造商,出手收購了CAM仿真公司的CGTech 。刀具公司與CAM軟件是井水不犯河水,兩相共生的好伙伴,這次CAM軟件被刀具商給吃掉了。而且,這兩個(gè)CAM公司都在美國加州,2019年銷售額都在2-3億人民幣。有好軟件,最好就拿下。這就是國外機(jī)器制造商,對于CAM的態(tài)度。
CAM軟件曾經(jīng)是一個(gè)很獨(dú)立的軟件領(lǐng)域,對于數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行至關(guān)重要。西門子工業(yè)軟件中最知名的品牌NX(UG),最早就是從CAM起家的。然而,最近這幾年獨(dú)立的CAM軟件廠商,被大量并購,品牌迅速減少。這也讓這種軟件,越發(fā)顯得寶貴,也越發(fā)隱蔽。
然而這樣的轟轟雷鳴,也不足以震醒中國的制造業(yè)。中國智能制造的戰(zhàn)火,燒到另外的“智能“戰(zhàn)場上去了。發(fā)展到現(xiàn)在,中國智能制造最吃虧的地方之一,就是對CAM軟件的熟視無睹。而這正是國外工業(yè)4.0或智能制造發(fā)力的地方。要想用好機(jī)床,提升機(jī)器的柔性,CAM軟件實(shí)在是離不開,德國每年都在這方面有扶持,而國內(nèi)則幾乎淡忘。
而海克斯康收購的CAM軟件實(shí)在是太多了,如果排兵布陣,一定會像三國演義那般熱鬧,排出五虎上將的陣型,前有張飛趙云后有關(guān)羽黃忠,齊刷刷地兵團(tuán)布陣。而國內(nèi),如果沒有靠北京精雕機(jī)床的支撐,幾乎就要上演空城計(jì)。這家以CAM軟件起家的機(jī)床公司,應(yīng)該是中國機(jī)械制造領(lǐng)域最成功的軟硬結(jié)合的典范。許多人將精雕的成功,歸于它抓住消費(fèi)電子3C市場崛起的機(jī)會,傍上了蘋果的飛船。其實(shí)智能手機(jī)的崛起,帶來諸多機(jī)器的革命。這種形勢逼人的大浪頭,給許多躍躍欲試者都提供了同等的機(jī)會。但精雕拿到了最有利位置的船票,這是與它多年苦苦打磨的CAM軟件,息息相關(guān)。當(dāng)年黯淡無光看不到前途的時(shí)刻,正是每個(gè)工業(yè)軟件創(chuàng)始人最熟悉的煎熬。然而只要熬過去了,那就會有巨大的回報(bào)。當(dāng)下,工業(yè)軟件給機(jī)器制造商,正在頻頻帶來捷報(bào)。
海克斯康也不是孤例,德國蔡司去年收購測量技術(shù)的軟硬件供應(yīng)商3GO,納入旗下。如果要了解軟件給硬件設(shè)備帶來的變化,對比一下同樣也是計(jì)量出身的英國雷尼紹,就很有代表性。雷尼紹在軟件方面,可以說是乏善可陳,除了自行也研發(fā)軟件之外,最主要采用的方法就是建立聯(lián)盟,跟各個(gè)CAM軟件進(jìn)行合作。整體上,表現(xiàn)出了一種對軟件的鈍感,這也使得它在計(jì)量領(lǐng)域顯得有些消沉。
對于許多專業(yè)性的軟件,行業(yè)協(xié)會、研究所和大學(xué)往往可以起到很重要的作用。日本AMTEC可以用于類齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域、塑料/粉末冶金齒輪設(shè)計(jì)分析領(lǐng)域。它是日本齒輪協(xié)會下屬機(jī)構(gòu)所開發(fā)的一套齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)分析工具軟件。而Windows LDP則是美國俄州立大學(xué)機(jī)械工程系開發(fā)的齒輪動(dòng)力學(xué)和齒輪噪聲實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的齒輪載荷分布分析軟件。而國內(nèi)的齒輪傳動(dòng)CAD集成系統(tǒng)軟件ZGCAD,則是由鄭州機(jī)械研究所開發(fā),囊括了常見的齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算方法。
可以看到,國外制造業(yè)發(fā)展的趨勢,無論是工業(yè)母機(jī)的機(jī)床,還是事關(guān)精度與質(zhì)量的測量儀器,或者是作為工廠中最大消耗品的刀具,都在向軟件靠攏。軟硬結(jié)合,才是王道,這也使得國外的工業(yè)裝備制造,越發(fā)呈現(xiàn)智能化的特點(diǎn)。而國內(nèi)制造,則缺乏這樣的環(huán)境。硬件不硬,軟件更軟。這種制造戰(zhàn)場上的對陣形式,類似青龍刀與激光劍,這是兩個(gè)時(shí)代的競爭。
鍋爐制圖軟件的選擇很多,比如可以采用達(dá)索的Solidworks,或者國內(nèi)的軟件。這類軟件一般都是通用化的CAD軟件。但在鍋爐工藝軟件,則需要有較深的行業(yè)背景,這是因?yàn)閷﹀仩t內(nèi)部的傳熱、流動(dòng)、介質(zhì)等要進(jìn)行復(fù)雜的模擬計(jì)算。很多企業(yè)往往都是采用專有技術(shù),如早期的日立、GE、西門子、ABB的鍋爐,都有大量的自研軟件。這也是企業(yè)的核心技術(shù)之一。現(xiàn)在這類軟件也基本上都商業(yè)化,例如美國麻省理工學(xué)院的GT-PRO Thermoflow、德國KED軟件、GE的GateCycle熱量平衡分析軟件。而為了彌補(bǔ)編程能力的不足,工業(yè)巨頭也會選擇與外部軟件公司合作,例如GateCycle就是GE跟一家軟件公司聯(lián)合開發(fā)的。
這一方面,浙江大學(xué)做了非常好的工作,它所開發(fā)的鍋爐本體仿真軟件 BESS,基本上國內(nèi)頭50名的鍋爐廠都在采用。跟麻省理工成功的軌跡一樣,這個(gè)軟件的主創(chuàng)團(tuán)隊(duì),最早就是來自浙大化工學(xué)院。這聽上去像是一個(gè)外行,實(shí)則不然,因?yàn)殄仩t燃燒的過程,本質(zhì)就是一個(gè)化工過程。而BESS軟件的成功,讓人看到了產(chǎn)學(xué)研結(jié)合難得一覓的好案例。從1995年國家基礎(chǔ)項(xiàng)目支撐,就有鍋爐廠在其中;隨后十年的打磨,更多鍋爐廠的介入,成就了這款國產(chǎn)鍋爐軟件的崛起。
這種發(fā)展軌跡,在國外軟件發(fā)展史上是屢見不鮮。它遵循了許多軟件發(fā)展的基本規(guī)律,國家經(jīng)費(fèi)扶持基礎(chǔ)研究,但市場應(yīng)用方一直牽手其中。項(xiàng)目驗(yàn)收后,持續(xù)經(jīng)費(fèi)投入,更多應(yīng)用加入,最后走向商業(yè)化。
化工過程模擬的[敏感詞]軟件ASPEN的團(tuán)隊(duì),來自麻省理工的化工系。Aspen Plus是一個(gè)面向流程行業(yè)的流程模擬與優(yōu)化的系統(tǒng),國內(nèi)化工行業(yè)使用非常廣泛。這也是中國國內(nèi)流程行業(yè)的重要命穴之一。這個(gè)軟件源于七十年代后期,由于石油危機(jī)引發(fā)了整個(gè)流程行業(yè)效率提升的巨大動(dòng)力。美國能源部委托麻省理工學(xué)院開發(fā)的新型流程模擬軟件。這個(gè)項(xiàng)目名稱就是“過程工程的先進(jìn)系統(tǒng)”(Advanced System for Process Engineering,簡稱ASPEN),1981年底完成整個(gè)軟件的編制。
在美國,根據(jù)拜杜法案,聯(lián)邦政府投入的基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)所產(chǎn)生的科技成果,可以轉(zhuǎn)讓給大學(xué)。而大學(xué)則可以通過授權(quán)和專利等形式,賦予成果擁有者極大的資金收益權(quán)。因此,最擅長商業(yè)化的麻省理工學(xué)院,一點(diǎn)時(shí)間都沒有耽擱,第二年就將其商品化,成立了AspenTech公司。而這款稱之為Aspen Plus的軟件,如今已先后推出了十多個(gè)版本,成為舉世公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)大型流程模擬軟件。大量的化工用戶,包括國內(nèi)數(shù)不勝數(shù)的化工廠,都是AspenPlus進(jìn)行試驗(yàn)、播種和收獲的肥沃土壤。這些寶貴的用戶經(jīng)驗(yàn),也將Aspen的流程模擬軟件 ,推向了一個(gè)不可撼動(dòng)的霸主地位。而中國化工、石化、煉油行業(yè)等,對它的崛起,自然是功不可沒。
同樣在先進(jìn)過程分析APC軟件,ASPEN的DMC3也占據(jù)很大優(yōu)勢。而國內(nèi)來自浙大的中控軟件,也有類似的APC產(chǎn)品,只是商業(yè)化相對偏弱,主要與中控的DCS系統(tǒng)聯(lián)合使用。如果中國石化等大型企業(yè),可以給與中控APC更多的機(jī)會,這種騰飛也是指日可待。而隨著中國存量市場面臨著軟件升級的大窗口期,APC的升級換代處于剛性階段,相信中控也將迎來爆發(fā)期。
這些軟件最大的特點(diǎn),就是背后的工業(yè)知識點(diǎn),這是工業(yè)的精髓,是企業(yè)不想說出來的工藝秘密。而要描述這些問題,則又必須借助于數(shù)學(xué)方程、物理方法和化學(xué)方程等進(jìn)行聯(lián)合求解,以及對復(fù)雜邊界條件的簡化等。正是這種過于數(shù)學(xué)化的要求,一般企業(yè)很難把自己的知識變成軟件。這不是IT企業(yè)能夠解決的問題,它需要企業(yè)自身有工程知識軟件化的能力。能夠跟實(shí)際應(yīng)用緊密結(jié)合的大學(xué)教授,往往有著更好的優(yōu)勢。
顯然工業(yè)軟件一般都具有很強(qiáng)的專業(yè)性。很多軟件一開始的起源,都有大學(xué)背景,或者工程咨詢背景。沒有這些基礎(chǔ)或者工程背景,這類大型軟件,是不可能開發(fā)出來的。單純的IT公司,幾乎完全無法勝任。如電廠的熱電聯(lián)產(chǎn)熱能分析所用的美國Thermoflow軟件,它的源頭跟ASPEN幾乎如出一轍,也是來自麻省理工,也是來自化學(xué)系。
縱觀工業(yè)軟件發(fā)展的歷史,要想培養(yǎng)各個(gè)行業(yè)的工業(yè)軟件,大學(xué)和院所是一個(gè)誕生火種的重要發(fā)源地。激活大學(xué)的機(jī)理研究優(yōu)勢,然后跟工程應(yīng)用相結(jié)合(國產(chǎn)軟件學(xué)院派吃過大虧),是發(fā)展萬紫千紅的工業(yè)軟件的重要路徑。
科學(xué)計(jì)算是一類最常見的軟件。這其中,除了六月份因?yàn)閿喙┕ご蠖用暣笤氲拿绹鳰athworks的MATLAB之外,還有加拿大的Maple和美國的Mathematica。
Mathematica則主要是做數(shù)值符號運(yùn)算。而在工程上的仿真和數(shù)值,則比MATLAB差不少。這是一個(gè)數(shù)學(xué)家Wolfram建立的軟件,大學(xué)廣泛使用它來進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算。后來這位科學(xué)家,還開發(fā)了一個(gè)直接回答問題的搜索引擎Wolfram,被看成是智能搜索引擎的重要方向。但后來,互聯(lián)網(wǎng)界的興趣都轉(zhuǎn)移到移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)了,應(yīng)用程序App四處開花,搜索引擎不再成為流量的唯一入口,這個(gè)引擎也就不溫不火了。
同樣Maple也是一種符號和數(shù)字計(jì)算環(huán)境的編程語言,由加拿大的Maplesoft開發(fā),解決數(shù)學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的問題,內(nèi)置超過6000個(gè)計(jì)算命令和100多個(gè)算法函數(shù)包。而多系統(tǒng)仿真Mapsim軟件,則可以為多域物理建模和代碼生成添加了功能。而這家公司,已經(jīng)在2009年被日本Cybernet收購。
科學(xué)計(jì)算三劍客,還是以MATLAB跟工業(yè)的結(jié)合最為廣泛。MATLAB在哈工大被禁用事件之后,國內(nèi)人士群情激昂,尋找“國產(chǎn)MATLAB”的話題,也迅速走熱。蘇州同元軟件、北京聯(lián)高軟件都呼聲很高。實(shí)事求是講,這只是一種可能,或者在局部功能上,能有所替代。要想立刻全面替代,幾乎是不可能的。MATLAB在各類仿真引擎和數(shù)值計(jì)算工具比較齊全,用戶依賴性很強(qiáng)。但蘇州同元軟件MWorks,在局部也有一定優(yōu)勢,它是基于Modelica物理建模,這是MATLAB起步較晚、但正在快速追趕的領(lǐng)域。
然而,基礎(chǔ)功能的替代其實(shí)不難,真正難的是用戶習(xí)慣的把握和復(fù)雜生態(tài)的建設(shè)。那些日積月累攢下的應(yīng)用場景的算法、文檔,并不是一朝一日能夠打磨下來的。
你可以在一天之內(nèi)用3D打印機(jī)造出一只機(jī)械手,但里面各種精細(xì)的血管,則需要花上幾個(gè)月搞清它的回路。由于諸多用戶的使用,它的可用性非常好,交互性和圖形界面無可匹敵。這其實(shí)是完全讓用戶用自己的愛好,打磨出來的。ABB的DCS操作系統(tǒng)的Windos版本在微機(jī)上的使用,最早也是在三峽工程上使用,開始有許多Bug,也是中國用戶幫著打造的。這再次說明:軟件是用戶用出來的,光靠供應(yīng)商一頭發(fā)力是沒用的。這就是工業(yè)軟件難以快速發(fā)展的一個(gè)根本原因。到了今天,MATLAB一時(shí)間很難被替代了。多年下來,它被用戶的汗水和習(xí)慣,澆灌成了鋼鐵長城。中國高校和工程界,也是重要的澆灌者之一。
電力行業(yè)是一個(gè)對安全高度敏感的行業(yè),對于軟件的仿真要求很高。而在中國電力高速發(fā)展的幾十年,電力仿真軟件也得到了長足的進(jìn)步。
電力系統(tǒng)軟件,大致可以分為機(jī)電、電磁暫態(tài)和實(shí)時(shí)仿真。
中國機(jī)電暫態(tài)分析軟件是上個(gè)世紀(jì)90年代從美國引進(jìn)的。經(jīng)過幾十年的運(yùn)維,已經(jīng)發(fā)生了完全的改變和顛覆,并且完全重寫了代碼。國內(nèi)中國電科院已經(jīng)開發(fā)了電力系統(tǒng)仿真綜合程序PSASP,完全自主產(chǎn)權(quán),并在網(wǎng)省公司廣泛應(yīng)用。
而用于電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)分析的仿真軟件EMTP,則是對高壓電力網(wǎng)絡(luò)和電力電子進(jìn)行仿真。它包含通過現(xiàn)場測試證實(shí)的用于變壓器相傳輸線的模型、各種電機(jī)、二極管、晶閘管和開關(guān)、控制器等模型。它側(cè)重于系統(tǒng)的運(yùn)行,而非個(gè)別開關(guān)的細(xì)節(jié)。最早的EMTP程序,是由美國能源部的邦維爾電力局BPA在上個(gè)世紀(jì)70年底所主導(dǎo)的。由于這種研發(fā)屬于公共財(cái)政,因此其成果可以免費(fèi)提供給任何一個(gè)感興趣的團(tuán)體。而到了1984年,這種基礎(chǔ)研究免費(fèi)、產(chǎn)業(yè)界共享的田園風(fēng)光,開始被打破。這種程序被分為兩個(gè)流派,一個(gè)流派開始走商業(yè)化路線;另一流派則繼續(xù)捍衛(wèi)免費(fèi)路線。這方面軟件,以加拿大的PSCAD較為知名。目前中國的電磁暫態(tài)仿真,國家電網(wǎng)也有自己開發(fā)的版本,但商業(yè)化程度不如國外。
隨著電網(wǎng)發(fā)展,純粹依靠軟件仿真不能滿足要求,就出現(xiàn)了實(shí)時(shí)數(shù)字仿真、數(shù)模混合仿真,有代表性的就是RTDS。這種軟件最大的特點(diǎn),就是非常昂貴。一套RTDS軟件,仿真規(guī)模為100多個(gè)三相節(jié)點(diǎn),動(dòng)輒200萬元。中國的電力系統(tǒng),最開始也只能是不斷地購買。再后來,也開始研發(fā)了ADPSS軟件,性能基本可以跟RTDS相比,而價(jià)格只有三分之一。采用的服務(wù)器也是浪潮之類的國產(chǎn)品牌。盡管實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)中,硬件里的一些芯片還是進(jìn)口的,但基本上也算實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化。
可以跟電力強(qiáng)國加拿大做一個(gè)對比。目前加拿大開發(fā)的電力系統(tǒng)軟件,擁有全面的解決方案,包括配電網(wǎng)仿真軟件CYME、接地仿真軟件CDEGS、電磁暫態(tài)仿真軟件PSCAD、大規(guī)模電網(wǎng)仿真軟件DSA-Tools等。
如果從電力軟件國產(chǎn)化方面來看,中國的機(jī)電暫態(tài)仿真PSASP對應(yīng)于DSA綜合軟件;電磁暫態(tài)仿真EMTDC軟件對應(yīng)于加拿大的PSCA;而代表更高水平的實(shí)時(shí)數(shù)字仿真系統(tǒng)ADPSS,則直接對標(biāo)加拿大RTDS。
中國的電力系統(tǒng),可能是各個(gè)行業(yè)中相對較少依賴國外軟件的行業(yè)。這固然跟中國有世界上最大的電網(wǎng)容量有關(guān),也跟電力系統(tǒng)作為核心能源行業(yè),一直追求獨(dú)立自主的策略相關(guān)。由于旗下有電科院作為基礎(chǔ)研究的龍頭,又有廣泛的應(yīng)用場景,軟件的發(fā)展相對就比較健康。
中國的核電軟件,同樣不落后。核電軟件有熱工水力、反應(yīng)堆物理、燃燒元件、概率風(fēng)險(xiǎn)等九個(gè)專業(yè),涉及到200多個(gè)程序。早在1984年,中國核工業(yè)部成立之后,其下屬的核電中心,就開始系統(tǒng)地將這些引進(jìn)的軟件,從工作站移植到不同的計(jì)算機(jī)上。這種大規(guī)模的移植,為核電軟件的開發(fā)體系,留下了充分的練兵機(jī)會。當(dāng)時(shí)的核電軟件來源,也是五花八門,有的是購買,有的是國際友人贈送,也有從給國外帶回來。例如從美國阿拉貢國家室國家能源軟件中心NESC購買了CIATAION堆芯分析、NJOY多群中子等77個(gè)程序,還有美國橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室贈送的蒙特卡洛MORSE通用程序等。這些都是中國核電業(yè)起步時(shí)候的家底。
核電從堆芯結(jié)構(gòu)出發(fā),分為一級、二級、三級設(shè)備,而蒸汽發(fā)生器、壓力容器等,都需要嚴(yán)格仿真。考慮到一般要求都是60年的隨機(jī)壽命,仿真驗(yàn)證是誰也不敢馬虎的事情。以前的校核,都是根據(jù)ASME標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行手工計(jì)算。不得不建立很大的安全系數(shù)。而現(xiàn)在的審核,都是按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,只需要去看仿真報(bào)告就可以。不僅僅是流體分析、電磁分析等非常普遍,甚至連一個(gè)螺絲、焊縫,都要做仿真。這是一個(gè)仿真意識深入民心的領(lǐng)域,這也使得核電發(fā)展軟件有著深厚的基礎(chǔ)。
隨著中國核電獨(dú)立自主的提升,核電軟件也得到了長足的發(fā)展。而在2015年國電投的COSINE軟件公開測試版發(fā)布,成為核電設(shè)計(jì)與安全分析的國產(chǎn)軟件,包含熱工水力設(shè)計(jì)與安全分析、堆芯物理設(shè)計(jì)等8個(gè)大類的15個(gè)軟件。這個(gè)突破耐人尋味,因?yàn)樗歉S國家的三代核電自主技術(shù)AP1000,同步發(fā)展而來。目前COSINE軟件,已完成基于AP1000和國和一號三代核電堆型的工程應(yīng)用研究 ,其工程應(yīng)用版已經(jīng)開始嶄露頭角。
石化、核電、電力系統(tǒng)等這種對安全要求極高的大型設(shè)備,專業(yè)軟件從來沒有缺席。這些在國外設(shè)備與技術(shù)引進(jìn)的時(shí)候,往往都是談判的焦點(diǎn)。在大量的國外設(shè)備引進(jìn)中,這些以硬盤或者軟盤進(jìn)來的程序,不會不被引起注意。因?yàn)樵S多大型的工業(yè)設(shè)備(如電力、如核電等),天生就跟軟件綁定在一起。例如西門子的機(jī)電和電磁暫態(tài)軟件NETOMAC,是早在上個(gè)世紀(jì)70年代,就開始開發(fā)。而西門子后來還收購了美國公司的PSS/E軟件,進(jìn)一步強(qiáng)化輸電系統(tǒng)的分析。軟件是裝備的一奶同胞,從來沒有落下。這種現(xiàn)象,在當(dāng)時(shí)其實(shí)只是一個(gè)微弱的信號。然而,一些有心的技術(shù)型領(lǐng)導(dǎo)者發(fā)現(xiàn)了這一點(diǎn),并且局部放大,就會促使這個(gè)行業(yè)的國產(chǎn)軟件的發(fā)展。
這也再次說明了,一個(gè)行業(yè)工業(yè)軟件的強(qiáng)大,其實(shí)是來自用戶的信心。如果用戶信任某一類軟件,那么這個(gè)軟件就會像得到陽光和雨露的春筍一樣,長大拔高要容易得多。歐陽修的《賣油翁》早已道出了工業(yè)軟件的秘密,“無他,但手熟爾”。只是國內(nèi)大部分產(chǎn)業(yè),以前從未讓國產(chǎn)工業(yè)軟件找到“熟練手藝“的機(jī)會。這些練手機(jī)會,以前都給了國外軟件。這就形成了一種“系統(tǒng)自鎖循環(huán)”,用戶使用的反饋越多,國外軟件用的越順手,國內(nèi)軟件就更加被冷落,就沒有多少機(jī)會去發(fā)展。
專業(yè)的工業(yè)軟件實(shí)在難以數(shù)得清楚,數(shù)萬個(gè)不同的軟件也完全可能。要找到并理解這些不同的軟件,一個(gè)人需要從國民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類代碼開始。因?yàn)槊恳粋€(gè)行業(yè)背后,都有著工業(yè)軟件的痕跡。
隨著復(fù)合材料在工業(yè)化的更廣泛應(yīng)用,需要圍繞復(fù)材進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、分析和尺寸優(yōu)化。HyperSizer就是一款專業(yè)軟件,它將數(shù)百種分析失效方法囊括其中。憑借著其快速的分析和復(fù)合材料優(yōu)化能力,在國內(nèi)外航空航天項(xiàng)目中起到至關(guān)重要的減重作用,例如洛馬公司的高空高速偵察機(jī)SR71、格魯門公司的全球鷹的機(jī)翼、空客A350客機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)短艙等,都使用HyperSizer軟件。而中國商飛C919客機(jī)的復(fù)合材料后機(jī)身、中央翼、平尾和垂尾,也離不開這款軟件。它最早起源于NASA蘭利研究中心,這是一家氣動(dòng)研究和風(fēng)洞而知名的實(shí)驗(yàn)室。游泳王子菲利普斯的大名鼎鼎的泳衣鯊魚皮,其實(shí)就是誕生在這里。那是材料與仿真的一次完美體驗(yàn)。這種技術(shù)現(xiàn)在由美國Collier公司持有,能與常見的商用有限元軟件相結(jié)合,對各個(gè)部件自動(dòng)生成安全裕度報(bào)告。而這個(gè)案例,又是一個(gè)美國NASA基礎(chǔ)研究向外擴(kuò)散成商業(yè)化軟件的典型。
而對于一個(gè)行業(yè)而言,往往采用了綜合的軟件體系。例如一個(gè)造船廠,會使用法國施耐德AVEVA這樣的廠房設(shè)計(jì)軟件(是的,設(shè)計(jì)一艘船,就是設(shè)計(jì)一個(gè)工廠,或者就是一個(gè)城市)。然后會采用西門子收購的CD-Adapco,旗下的通用CFD軟件STAR CCM+,進(jìn)行多面體網(wǎng)格劃分和流體解析。這個(gè)軟件從1980年開始,就跟湍流、熱傳遞和氧化燃燒打交道。盡管有著這些巨頭公司的工具,造船業(yè)仍然給很多不起眼的工業(yè)軟件小公司,留下足夠大的空間。比利時(shí)的NUMECA公司,依然可以為船舶與海洋工程打造的專業(yè)CFD軟件包。這款軟件包含全六面體非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格生成器HEXPRESS和功能強(qiáng)大的后處理工具CFVIEW,然后配上由法國國家科學(xué)院開發(fā)的不可壓粘性流場求解器ISIS-CFD,可以用來模擬船舶周圍的單流體和多流體流動(dòng)。
這個(gè)公司是由布魯塞爾自由大學(xué)系主任、流體力學(xué)科學(xué)家所創(chuàng)立的。他曾在80~90年代,為歐洲宇航局(ESA)所編寫的空氣動(dòng)力數(shù)值求解器(EURANUS)。在此基礎(chǔ)上,工程化軟件和商業(yè)化利益隨之而來。這讓我們再一次看到,大學(xué)與工業(yè)界、國家研究經(jīng)費(fèi)與商業(yè)軟件之間,有著如此順暢而密切的通道。無論是在美國,還是在法國,以及比利時(shí)等歐洲國家,工業(yè)軟件背后的國家基礎(chǔ)經(jīng)費(fèi)的成果轉(zhuǎn)化,可以說沒有拖泥帶水的。工業(yè)軟件的知識產(chǎn)權(quán)輸送,從大學(xué)院所到商業(yè)貨架,就像是足球場的一記長傳,然后就是射門。一起、一接、一射,就完成了所有的得分過程。這也正是國外軟件,到處都充滿了活蹦亂跳的小魚小蝦的原因。
一件有意思的事情是,往往國外有的軟件,國內(nèi)總會存在它的對標(biāo)物。德國威圖公司旗下的Eplan電氣設(shè)計(jì)軟件在電氣盤柜上使用較多,而國內(nèi)就有利馳電氣軟件相對應(yīng);國外有Sigmetrix這樣的公差分析軟件,國內(nèi)就有河北明睿智能;面對國外三大電磁仿真軟件,復(fù)旦大學(xué)孵化的EastWave的高頻電磁仿真軟件,也是勇敢地進(jìn)行挑戰(zhàn)。至于前面提到的德國dSPACE軟硬一體的實(shí)時(shí)機(jī),國內(nèi)的經(jīng)緯恒潤也在做同樣的工作,借助于汽車的電控時(shí)代而迅速崛起。瑞典的多物理場仿真的老牌明星Comsol,作為一個(gè)平臺,近些年來積極進(jìn)行無代碼化開發(fā)APP。生成一個(gè)仿真APP,只需要幾個(gè)小時(shí)。而清華云道智造的年輕團(tuán)隊(duì)迎頭追趕,在互聯(lián)網(wǎng)方面甚至走得更徹底。
即使在很小的領(lǐng)域,如湖南精益?zhèn)鲃?dòng)設(shè)計(jì)軟件,就直接對標(biāo)瑞士KISSSOFT、英國ROMAX、MASTA等這些國際知名的齒輪軟件。安徽太澤透平,則瞄準(zhǔn)了美國葉輪透平機(jī)械的CAE軟件Concepts NREC。作為機(jī)器和流體的能量轉(zhuǎn)換的計(jì)算軟件,CN一直是旋轉(zhuǎn)機(jī)械的執(zhí)牛耳者。中國航空發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)一般用的都是CN設(shè)計(jì)軟件。然而美國在授權(quán)使用的同時(shí),則要求承諾不能用于[敏感詞]用途。近些年美國工業(yè)軟件一再收緊,這也給國內(nèi)軟件留下了發(fā)展機(jī)會。太澤透平則采用了軟件和工程服務(wù)相結(jié)合的方式,通過采用了一體化設(shè)計(jì)平臺,實(shí)現(xiàn)幾何導(dǎo)入、存儲、優(yōu)化的一體化。在國內(nèi)正在受到沈鼓、杭氧等大型工業(yè)壓縮機(jī)的青睞,而在新能源領(lǐng)域,低溫余熱余溫發(fā)電也同樣帶來新的商機(jī)。
這種有點(diǎn)”兵對兵,將對將“的挑戰(zhàn)場景,十分常見。德國MagmaSoft鑄造仿真軟件,能夠?qū)﹁T造過程中的充型、凝固、冷卻、熱處理、應(yīng)力應(yīng)變等進(jìn)行模擬分析。這可是早在1988年就開始發(fā)布的經(jīng)典軟件。但也不要緊,老爺爺級的軟件,現(xiàn)在碰上了年輕的挑戰(zhàn)者,清華大學(xué)科班出身的博士們創(chuàng)立了北京適創(chuàng)公司,正是為此而來,而且采用了更加靈活的SaaS訂閱方式。
再說一點(diǎn)更偏門的,例如散料領(lǐng)域。聽起來夠陌生,其實(shí)它就在身邊。如制藥藥劑,還有裝載機(jī)挖的泥沙,都需要進(jìn)行顆粒力學(xué)的仿真。這就是散料分析的范疇,它最大的特點(diǎn),既有固體塊狀物,但同時(shí)還有流體特征。中國作為工程機(jī)械大國,三一重工、柳工機(jī)械等都少不了這種軟件。德國Fraunhofer研究院SCAI研究所的流體和固體耦合MpCCI軟件,從1996年開始就開始跟各個(gè)商業(yè)化軟件合作,實(shí)現(xiàn)不同學(xué)科求解器的耦合分析。而北京合工公司開發(fā)的軟件UninSim,就可以實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),也可以進(jìn)行燃油/液壓油污染特性分析。
這是國內(nèi)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)特點(diǎn),在每一個(gè)細(xì)小的縫隙中,都有驚心動(dòng)魄的挑戰(zhàn)賽。這樣的挑戰(zhàn),只能用“死磕”來描述。因?yàn)槎叩捏w量,往往都不成比例,但并不妨礙頑強(qiáng)的國內(nèi)選手,數(shù)年數(shù)十年緊盯著目標(biāo)不放。只要盯緊,就會有結(jié)果。像德國系統(tǒng)建模仿真Modelon,國內(nèi)蘇州同元緊盯不放,也都取得了很好的效果。在廠房管理軟件與數(shù)字孿生軟件PDMS方面,針對法國施耐德的AVEVA和美國鷹圖,國內(nèi)的圖為和中科輔龍的管道軟件,都有很好的突圍。而在家居設(shè)計(jì)領(lǐng)域,早期的法國軟件KD,加拿大老牌2020 Design等,許多國內(nèi)市場都被廣州圓方軟件(尚品宅配旗下)、酷家樂、數(shù)碼大方等所攻占,也開創(chuàng)了智能家居的個(gè)性化定制的一派大好風(fēng)光。
工業(yè)軟件就像通山之路,既有大道,也有羊腸小路。可以說,在每一個(gè)狹窄的山道,國產(chǎn)軟件都像是甩不掉的影子,上演著小角色的大精彩。而這背后都是有著企業(yè)家鍥而不舍的精神——咬定青山不放松,九死而求一生。不妨說,每一個(gè)小小的縫隙,都能找到工業(yè)軟件或大或小的上甘嶺之戰(zhàn)。
想搞清楚工業(yè)軟件的全貌,未免是一件令人沮喪的事情。可以說,工業(yè)產(chǎn)品有多少,工業(yè)軟件就有多少種。工業(yè)軟件就像是工業(yè)的DNA,每一種產(chǎn)品都有自己的基因片段。它無處不在,各自長得完全不同,但在基礎(chǔ)底層又有著強(qiáng)烈的共性。這意味著,一個(gè)國家想快速發(fā)展工業(yè)軟件,并不是一件容易的事情。因?yàn)樗鎸Φ牟皇且粌蓚€(gè)軟件的突破,而是整個(gè)工業(yè)基礎(chǔ)的松土。
從這個(gè)意義來看,簡單地尋找明星軟件和頭部軟件,熱情洋溢地給予資金和政策進(jìn)行催生,并不符合工業(yè)軟件的發(fā)展特點(diǎn)。工業(yè)軟件這個(gè)行業(yè)的特點(diǎn),第一是慢,上門媳婦熬成婆的那種慢。急性子無,慢性子有。它是與工業(yè)化程度,相輔相成。工業(yè)吃不透,軟件也吃不透。第二是廣,工業(yè)軟件無處不在,就像田野的野花漫漫,要想逐一辨識,非常困難。逐個(gè)苗株進(jìn)行施肥,只能偶爾為之。
這自然會給人一種深刻的印象,那就是工業(yè)軟件需要的是全面開花,而不是人為地集中栽培幾顆標(biāo)志性的植物。這是一個(gè)建立生態(tài)叢林的過程。培養(yǎng)頭部植物明星固然重要,但建立好的土壤和天氣,則是更重要的事情。扶持工業(yè)軟件的發(fā)展,它的復(fù)雜性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過常規(guī)想象,喧囂的熱情和膚淺的投資,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能解決問題。中國的工業(yè)軟件的政策,必須有面對百花齊放、小苗滿地的“精準(zhǔn)扶貧”的耐心。幾十人的公司,一兩千萬的收入,或許正是扶持的最佳對象。如果當(dāng)前按照大手筆、大配套資金的方式,會讓許多優(yōu)秀的工業(yè)軟件被遺忘在黑暗之中。
而發(fā)展工業(yè)軟件最難的地方,并不在于技術(shù)上的復(fù)雜,而是在于人們對工業(yè)軟件充滿了太多錯(cuò)誤的認(rèn)知。(完)
Copyright ? 深圳市金航標(biāo)電子有限公司 版權(quán)所有 粵ICP備17113853號