近年來(lái)，隨著硬件的提升以及仿真技術(shù)的發(fā)展，仿真在企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)以及創(chuàng)新實(shí)踐中，得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。正如產(chǎn)品設(shè)計(jì)從紙質(zhì)向3D計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的演變中PDM所產(chǎn)生的重要作用一樣，仿真的大規(guī)模應(yīng)用催生了我們對(duì)統(tǒng)一的，便于協(xié)同的仿真環(huán)境的需求。在此契機(jī)下，ANSYS 2019仿真流程和數(shù)據(jù)管理（Simulation Process and Data Management，以下簡(jiǎn)稱SPDM）高峰論壇于4月末在杭州成功舉辦，逾百名與會(huì)嘉賓圍繞SPDM方案及相關(guān)產(chǎn)品服務(wù)進(jìn)行多場(chǎng)報(bào)告及DEMO演示，以及深入的現(xiàn)場(chǎng)溝通互動(dòng)。

此次論壇大會(huì)議題紛呈，本文為ANSYS高級(jí)技術(shù)經(jīng)理袁勇博士在會(huì)上做“數(shù)字化轉(zhuǎn)型中的仿真體系建設(shè)”的主題演講，現(xiàn)整理成以下文字稿件并將分期發(fā)布，以饗各位與會(huì)嘉賓及讀者朋友，演講分以下3大主題：

1. 數(shù)字化轉(zhuǎn)型中的仿真體系建設(shè)① | 企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型中仿真的價(jià)值

2. 數(shù)字化轉(zhuǎn)型中的仿真體系建設(shè)② | 企業(yè)仿真體系建設(shè)的必要性

3. 數(shù)字化轉(zhuǎn)型中的仿真體系建設(shè)③ | 仿真體系建設(shè)的要素、原則與關(guān)鍵問(wèn)題

謝謝各位領(lǐng)導(dǎo)，今天我們能聚在杭州這樣的一個(gè)美麗的城市，而且在西湖邊上，真是非常高興。今天對(duì)ANSYS而言是一個(gè)非常重要的日子，因?yàn)槲覀冞@是第一次在這么公開(kāi)的場(chǎng)合去講ANSYS整個(gè)的仿真體系，尤其是仿真流程和研發(fā)管理平臺(tái)。之所以我們現(xiàn)在越來(lái)越多地關(guān)注這個(gè)事情，是因?yàn)槲覀冋幵谝粋€(gè)變革化的時(shí)代，被稱為數(shù)字化轉(zhuǎn)型時(shí)代。

很多企業(yè)都把數(shù)字化轉(zhuǎn)型作為自己核心戰(zhàn)略考量的一個(gè)重要部分。因?yàn)閿?shù)字化轉(zhuǎn)型，意味著很多的問(wèn)題，以前我們都在考慮信息化，后來(lái)做各種各樣的智能化的相關(guān)研究。在這里面你會(huì)發(fā)現(xiàn)涉及到很多很多的詞匯，比如說(shuō)我們?cè)谟懻摂?shù)字化的時(shí)候，必不可少的會(huì)談到數(shù)字孿生、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，以及現(xiàn)在我們各個(gè)企業(yè)在做的智能化、智慧化。你會(huì)發(fā)現(xiàn)各種各樣的解說(shuō)特別的多，我們?cè)撊绾稳プ龊棉D(zhuǎn)型這件事情，每個(gè)人有自己的想法。從不同部門來(lái)說(shuō)，會(huì)有自己的不同的訴求。那我們?nèi)绻倩仡^來(lái)看這個(gè)事情的本質(zhì)，其實(shí)無(wú)非就是這樣的一張圖。我們現(xiàn)在人所處的世界，叫物理世界。在物理世界的另外一側(cè)，會(huì)存在一個(gè)數(shù)字化的世界。

我們所有的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，其實(shí)就是想把這樣的一個(gè)數(shù)字化世界構(gòu)建得更加的完備。物理的世界是由各種各樣的物理的設(shè)備、機(jī)器等等組成。而我們要想把企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型做好，應(yīng)該需要去設(shè)想數(shù)字化的世界怎么構(gòu)建比較好。在所有的數(shù)字化各種方式里面，包括之前大家所采用的，像OA系統(tǒng)，是把文檔變成了數(shù)字化，然后CAD就是把我們的圖紙變成數(shù)字化，而CAE仿真，其實(shí)就是把我們的整個(gè)物理世界運(yùn)行的方式和規(guī)律變成了數(shù)字化。有了物理仿真，我們更容易去把那個(gè)數(shù)字化的虛擬世界構(gòu)建的更加完備。而在這個(gè)里面還有更重要的一點(diǎn)，就是這兩個(gè)世界將是要互相關(guān)聯(lián)起來(lái)的。物理世界跟數(shù)字世界，不是割裂的。如果是割裂了它的意義并不大，我們現(xiàn)在就想把虛擬照進(jìn)現(xiàn)實(shí)，現(xiàn)實(shí)跟虛擬能真正的關(guān)聯(lián)起來(lái)。這就是所謂的叫數(shù)字孿生這樣的一個(gè)概念。它核心的一個(gè)意思就是之前我們構(gòu)建的數(shù)字世界并不是那么完整。那么我們現(xiàn)在要把這個(gè)數(shù)字世界跟物理世界變得很像，就像一對(duì)雙胞胎、孿生體。而這兩個(gè)世界之間，它們是有心靈感應(yīng)、相互連接的。所以我們要加入物聯(lián)網(wǎng)，把這兩個(gè)世界關(guān)聯(lián)起來(lái)。其實(shí)不管我們企業(yè)做不做得出孿生這回事情，我們構(gòu)建數(shù)字世界的這樣的一個(gè)動(dòng)作是不應(yīng)該停止的，而且是必須時(shí)時(shí)刻刻往前走的，這就是我們今天要講述的數(shù)字化轉(zhuǎn)型面臨的一個(gè)核心的目的。不管我們企業(yè)是生產(chǎn)飛機(jī)，還是生產(chǎn)某一個(gè)電子產(chǎn)品，甚至說(shuō)我就是一個(gè)工廠，其實(shí)我們背后做的所有的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，就是為了把這個(gè)數(shù)字世界變得更加的貼近真實(shí)，并且給真實(shí)世界提供更多的豐富的解釋。在所有的數(shù)字化背后，我們并不是為了把這個(gè)數(shù)字化世界做的多漂亮，多完備。畢竟我們?nèi)耸巧钤谖锢硎澜缋锩?，?shù)字世界再漂亮對(duì)我們價(jià)值并不那么大。我們之所以要做數(shù)字化世界，是因?yàn)槲覀冃枰獜臄?shù)字化世界獲得大量的數(shù)據(jù)，基于這些數(shù)據(jù)去做分析、做決策。這個(gè)才有更重要的意義。

在麥肯錫的報(bào)告里面，把數(shù)據(jù)分析分成了三個(gè)層次。最基本的就是數(shù)據(jù)的管理，然后再基于數(shù)據(jù)管理去做大量標(biāo)準(zhǔn)化的分析。標(biāo)準(zhǔn)化分析再上面會(huì)有一個(gè)高級(jí)數(shù)據(jù)分析。它有三種方法，里面提到的就是要做預(yù)測(cè)性的分析、要做優(yōu)化和仿真建模、要做規(guī)范性的技術(shù)完善。所以，我們要做好的數(shù)據(jù)分析，這樣的話才能充分的去利用數(shù)據(jù)。而在所有分析數(shù)據(jù)之前，我們就需要把這個(gè)數(shù)據(jù)變得更加的完備，大數(shù)據(jù)變得更大。然后我們的分析才有價(jià)值。現(xiàn)在熱門的AI技術(shù)，它背后其實(shí)就是大量的訓(xùn)練、大量的學(xué)習(xí)，而且學(xué)習(xí)的東西就是各種各樣的數(shù)據(jù)和模型。而這個(gè)模型跟真實(shí)世界非常的接近，那我們這個(gè)訓(xùn)練才有價(jià)值。

現(xiàn)在自動(dòng)駕駛技術(shù)非常熱門，卻不可能用以前傳統(tǒng)的方式來(lái)做。因?yàn)閷?duì)于自動(dòng)駕駛來(lái)說(shuō)，一輛車、一個(gè)系統(tǒng)要上線，最少的運(yùn)行的里程是400萬(wàn)英里。如果用真實(shí)的路測(cè)的話，至少需要九年時(shí)間，大概每年要花10億美金以上。那就相當(dāng)于一個(gè)人，你要開(kāi)300年不停歇，這個(gè)對(duì)于物理世界來(lái)說(shuō)，基本是做不到的。而在數(shù)字世界里面，我們就可以更輕易地去做到。在一年內(nèi)，我們就可以仿真幾萬(wàn)輛車，這個(gè)車它可以行駛幾十億英里。而這樣積累下來(lái)的數(shù)據(jù)量會(huì)比我們?cè)谖锢硎澜缋锩嫒y(cè)試的各種各樣的場(chǎng)景會(huì)更豐富。基于這些模型再去訓(xùn)練，就會(huì)更加有價(jià)值。我們現(xiàn)在對(duì)于數(shù)字化轉(zhuǎn)型，其實(shí)并不能簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單停留在把物理世界去照搬過(guò)來(lái)，我們?nèi)プ鲆惶讝|西，更多的要考慮的是是怎么樣去發(fā)揮數(shù)據(jù)的價(jià)值、數(shù)字化的價(jià)值。數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)化的價(jià)值，會(huì)改變我們對(duì)于這個(gè)世界的思考方式。像自動(dòng)駕駛的虛擬場(chǎng)景，我們?cè)谔摂M世界里面可以構(gòu)建各種各樣的場(chǎng)景，包括對(duì)于像光線不一樣、干燥路面和濕滑路面不一樣等等，我們可以想要什么樣的場(chǎng)景就可以構(gòu)建什么樣的場(chǎng)景，這個(gè)就是數(shù)字化的世界。

企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型里面，我們真正要做到的數(shù)字化虛擬世界，它有其自身的特性，這里面有的是物理世界很難做得到的。而ANSYS作為仿真行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者，我們是孜孜不倦地想通過(guò)仿真把虛擬世界構(gòu)建得更好。

ANSYS已經(jīng)成立快50年了。最早的時(shí)候它是做結(jié)構(gòu)軟件的，現(xiàn)在也是我們的核心的產(chǎn)品Mechanical，它起家就是做這一塊，然后發(fā)現(xiàn)在機(jī)械類的世界里面，還需要一類軟件，就是要做流體的分析。所以在2003年，2006年分別收購(gòu)了CFX和Fluent，把這一塊兒世界做得更加的完善。然后，我們的世界越來(lái)越傾向于電子化、電氣化，所以在08年的時(shí)候又收購(gòu)了ANSOFT，因?yàn)槟菚r(shí)候你會(huì)發(fā)現(xiàn)未來(lái)的世界是電子信息的世界，我們需要對(duì)各種各樣的電子、電氣來(lái)做一些研究。所以ANSYS從這個(gè)時(shí)候開(kāi)始，就把整個(gè)硬件的物理世界做得更加的完善了。但未來(lái)世界還不僅僅到電子化，電氣化，還需要智能化，所以需要芯片、需要軟件。所以在2011年，2012年又分別收購(gòu)了相應(yīng)的做芯片和嵌入式軟件仿真的公司。我們這個(gè)時(shí)候就可以做成一個(gè)完善的系統(tǒng)，而這樣的系統(tǒng)是對(duì)于物理世界更加好的一個(gè)詮釋。我們能構(gòu)建一個(gè)非常完備的虛擬原型，因?yàn)槲覀兊囊惶字悄芑脑O(shè)備，它是包含思想，也就是軟件；包含大腦，去運(yùn)算這些思想，這就是芯片和電子的這些器件；還需要肢體，也就是各種各樣的以結(jié)構(gòu)、流體方式運(yùn)行的部件。除此之外，我們還需要在設(shè)計(jì)前期對(duì)于系統(tǒng)進(jìn)行MBSE的考量，所以ANSYS也有這方面的產(chǎn)品。

除了在更高的系統(tǒng)層面的前期設(shè)計(jì)，我們還需要在物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)早期去進(jìn)行相應(yīng)快速的研究。所以我們又新推出了一個(gè)產(chǎn)品系列叫Discovery。這些產(chǎn)品，就是幫助在我們硬件還沒(méi)有成型之前去做非?？焖俚姆治?。再這之后，我們還會(huì)發(fā)現(xiàn)我們構(gòu)建的虛擬世界和物理世界之間需要關(guān)聯(lián)起來(lái)，它們不是割裂的，需要把這兩個(gè)世界互相映射、互相連接。這個(gè)時(shí)候我們需要對(duì)模型進(jìn)行更好的構(gòu)建、盡量貼近實(shí)際工況，因?yàn)槲锢硎澜绲倪\(yùn)行還有一些條件、我們需要映射到虛擬世界里面，所以我們就需要把兩個(gè)世界關(guān)聯(lián)起來(lái)。有件事情，一件就是去做模型校驗(yàn)，讓仿真和試驗(yàn)更加貼合、相互促進(jìn)，這就需要一個(gè)產(chǎn)品叫OptiSLang。還有另外一件很重要的事，我們要真正的構(gòu)建一個(gè)的Digital Twin，需要把這兩個(gè)世界關(guān)聯(lián)起來(lái)，所以我們有了一個(gè)新的產(chǎn)品，Twin Builder，它能把我們之前構(gòu)建好的這樣一個(gè)數(shù)字化的世界和物理世界連接起來(lái)。因?yàn)樗軌蚝臀锫?lián)網(wǎng)這些平臺(tái)去做一個(gè)搭接。

當(dāng)然，增材制造也是在實(shí)現(xiàn)物理世界很重要的一個(gè)部分。我們需要把仿真好的各樣?xùn)|西給做出來(lái)，3D打印是非常重要的一個(gè)技術(shù)，我們需要對(duì)它進(jìn)行研究。

物理世界里面還有很多很多的東西，在之前的產(chǎn)品體系里面沒(méi)有考慮完整，比如光學(xué)，聲學(xué)，所以又收購(gòu)了這個(gè)領(lǐng)域軟件。材料在物理世界中是很重要的一個(gè)研究方向，在今年年初ANSYS又收購(gòu)了一個(gè)做材料庫(kù)的軟件。

至此，我們就把一個(gè)物理世界構(gòu)建的方式圖譜構(gòu)建得非常完善了。但最后發(fā)現(xiàn)還有一塊兒不太夠，因?yàn)槲覀冞@個(gè)過(guò)程中做出了大量的數(shù)據(jù)，我們需要對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，還要對(duì)各種各樣的工具進(jìn)行管理，還要把使用這些工具的人進(jìn)行相應(yīng)的連接，這就是我們今天要講的這個(gè)主角。

SPDM仿真流程和數(shù)據(jù)管理的平臺(tái)，只有在這樣的一個(gè)平臺(tái)之下，才能把之前很復(fù)雜的工具、數(shù)據(jù)，還有相關(guān)的人，更好地管理、更好地連接，這就是我們今天開(kāi)這個(gè)會(huì)的重要的意義。現(xiàn)在你發(fā)現(xiàn)ANSYS花了很長(zhǎng)的時(shí)間，從一開(kāi)始自己做軟件，然后逐步的收購(gòu)，各種各樣的仿真軟件，并把它們聯(lián)合起來(lái)，其實(shí)ANSYS做了更大的局，花了20年的時(shí)間，把剛才那個(gè)圖譜漸漸地構(gòu)建很完整。我們也是希望從今天開(kāi)始，能夠以更全新的一個(gè)平臺(tái)化的形象展現(xiàn)在各位面前。我們將用全面的體系化的能力，去把我們所有之前零散的珍珠給串起來(lái)，串成一串更漂亮絢爛的項(xiàng)鏈呈現(xiàn)給大家。

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