從Made in China（中國製造）到Innovation in China（中國智造），中國製造業正在加速轉型升級
，生產模式趨向數字化
、智能化。近年來，高端工業軟件
，尤其是仿真軟件的呼聲越來越高。仿真與製造業的碰撞究竟會激起怎樣的火花？“智能+”時代

，製造業又將如何“攜手”仿真技術打破困局，加速邁向高質量發展？

3月27日，中國仿真技術產業聯盟在京成立。

仿真技術是製造業創新之源

何為“仿真技術”？《墨子·公輸》中記載
，魯班將雲梯改製成淩空而立，用來攻城。墨子特意趕到楚國，通過模擬攻防勸說魯班，這就是著名的“止楚攻宋”。這裏提到的模擬攻防就和仿真的內涵非常相似。通過實驗的形式建立仿真模型，對真實情況進行還原與測試
，從而減少研發、測試
、製造等環節的成本與難度，提供決策依據，這就是仿真。

“智能+”時代，新一代信息技術正在加速與製造業的深度融合。從現代製造企業的角度來看，產品生命周期逐步縮短，技術結構、應用場景卻變得越來越複雜。為了滿足提高效率、加速轉型
，他們不得不尋找新的出路。仿真技術為製造企業提供了能夠覆蓋產品論證、研發、試驗、製造、維護

、輔助決策及人員訓練等各個階段的全生命周期解決方案，成為製造業數字化轉型升級的重要技術手段。

據專家介紹
，仿真技術的最大功用就是把整個製造過程轉移至虛擬環境中進行“重現”，讓rang一yi切qie工gong作zuo都dou可ke以yi在zai製zhi定ding決jue策ce和he確que定ding成cheng本ben前qian完wan成cheng，極ji大da程cheng度du地di降jiang低di了le製zhi造zao企qi業ye的de試shi錯cuo成cheng本ben和he安an全quan風feng險xian
，縮suo短duan了le市shi場chang響xiang應ying時shi間jian。比bi如ru，過guo去qu設she計ji製zhi造zao一yi台tai汽qi車che，要yao經jing過guo反fan複fu的de碰peng撞zhuang試shi驗yan，在zai碰peng撞zhuang中zhong毀hui掉diao數shu輛liang真zhen車che，研yan發fa時shi間jian動dong輒zhe幾ji年nian，而er現xian在zai有you了le仿fang真zhen技ji術shu
，隻zhi要yao在zai軟ruan件jian中zhong輸shu入ru數shu據ju，各ge種zhong碰peng撞zhuang結jie果guo就jiu能neng迅xun速su計ji算suan出chu來lai，安an全quan又you高gao效xiao。再zai比bi如ru火huo箭jian、飛機、航母這些高端製造品的研發、製造與測試，動輒需要耗費巨資
，根本無法在真實場景進行物理實驗
，仿真技術則為其提供了更優選擇。

高端製造是工業化發展的高級階段
，是具有高技術含量和高附加值的產業。而仿真技術可以說是製造業的創新之“源”。通tong過guo建jian模mo實shi驗yan，製zhi造zao企qi業ye可ke以yi在zai虛xu擬ni仿fang真zhen環huan境jing中zhong反fan複fu探tan索suo最zui佳jia結jie構gou和he配pei置zhi方fang案an，這zhe個ge過guo程cheng看kan得de到dao
，而er且qie可ke以yi同tong步bu提ti供gong更geng多duo的de結jie果guo參can數shu，從cong而er不bu斷duan實shi現xian產chan品pin的de改gai進jin

、優化與升級

，這也為製造技術的突破與創新注入了動力。

在高端製造領域應用場景廣泛

伴隨著物聯網、大數據、人工智能等新興技術的發展與融合，仿真技術的應用場景也在不斷地豐富和拓展。特別是大中型離散型製造企業，包括航空航天

、國防、汽車、裝備製造、電子高科技等行業企業
，對仿真技術的應用範圍持續拓展

、深化。

航天雲網總經理、中國仿真技術產業聯盟常務副理事長柴旭東在接受《中國電子報》記者采訪時指出，航天製造領域涉及機電液控等多學科專業仿真分析、半實物仿真分析、虛(xu)擬(ni)樣(yang)機(ji)係(xi)統(tong)仿(fang)真(zhen)和(he)體(ti)係(xi)仿(fang)真(zhen)等(deng)，是(shi)仿(fang)真(zhen)技(ji)術(shu)應(ying)用(yong)極(ji)為(wei)廣(guang)泛(fan)的(de)一(yi)個(ge)領(ling)域(yu)。據(ju)他(ta)介(jie)紹(shao)
，航(hang)天(tian)產(chan)品(pin)是(shi)典(dian)型(xing)的(de)複(fu)雜(za)產(chan)品(pin)

，目(mu)前(qian)基(ji)於(yu)模(mo)型(xing)的(de)設(she)計(ji)生(sheng)產(chan)一(yi)體(ti)化(hua)、jiyuxuniyangjidezongtiyufenxitongxietongshejidengyichengweihangtianshuzihuayanzhidezhongyaomoshi，duihangtianchanpinjiangdiyanzhichengbenhezhouqi
，tigaozhiliang，quebaofeixingshiyanchenggonglvdengfahuilezhongyaozuoyong。

在軌道交通裝備製造領域，仿真技術仿真分析基本貫穿在軌道車輛產品研發的方案設計、技術設計、施工設計、試製研證及確認等整個階段
，成為不可或缺的一環。中國中車科學家、國家高速動車組總成工程技術研究中心主任丁叁叁對《中國電子報》記者介紹道
，以複興號研發為例，研發團隊最初設計了46種頭型概念方案
，構建了多個全工況高速列車空氣動力學仿真模型
，經過氣動阻力、氣動升力
、側向力及隧道效應等18類、上百次仿真計算，才確定7種備選頭型
，然後又結合風洞試驗和動模型試驗進行方案驗證與多目標迭代優化，最終確定“飛龍”頭型方案。線路實測表明，複興號以時速350千米運行時，整車運行阻力64kN

，與既有的和諧號係列相比，降低了12%，往返一趟京滬可節省5000度電。

此ci外wai

，仿fang真zhen技ji術shu在zai汽qi車che製zhi造zao領ling域yu的de發fa展zhan前qian景jing也ye被bei普pu遍bian看kan好hao。上shang汽qi大da眾zhong汽qi車che有you限xian公gong司si產chan品pin研yan發fa執zhi行xing總zong監jian吳wu慶qing文wen表biao示shi，用yong仿fang真zhen技ji術shu逼bi近jin物wu理li試shi驗yan的de結jie果guo
，逐zhu漸jian取qu消xiao試shi製zhi樣yang車che是shi仿fang真zhen技ji術shu給gei汽qi車che製zhi造zao領ling域yu帶dai來lai的de最zui大da改gai變bian之zhi一yi。“我們已經在幾個車型項目上做到完全取消試製樣車。”

他還向《中國電子報》記者分享了一個親身經曆的故事：“以前我們在黑河做除霜實驗
，冬天零下25度的溫度，把花費6個月製造的樣車放室外凍一個晚上，再往玻璃上噴水霧凍1gexiaoshi，ranhourangjiashiyuanqidongcheliang
，bucaiyoumen
，banuanfengkaidaozuida。womenweizhecheguanchabolishangdechushuangguocheng，guochengzhongyidanfaxianwentihaidecongtouzailaiyibian。xianzaitongguofangzhenshouduanmonizhegeguocheng，bubizaoyangche
，bubidengdaodongji，haikeyizaiduanshijianneiyanzhengjishizhongbutongdefangan
，bujinfeiyongjieyue77%

，而且發現問題馬上就可以改，基本隻要一天就能改好。”

事shi實shi上shang，伴ban隨sui製zhi造zao業ye的de轉zhuan型xing升sheng級ji
，仿fang真zhen技ji術shu也ye在zai發fa生sheng日ri新xin月yue異yi的de變bian化hua。柴chai旭xu東dong指zhi出chu，特te別bie是shi隨sui著zhe工gong業ye互hu聯lian網wang的de深shen入ru推tui進jin和he與yu仿fang真zhen技ji術shu的de深shen度du結jie合he



，基ji於yu工gong業ye互hu聯lian網wang的de雲yun仿fang真zhen應ying用yong，虛xu擬ni樣yang機ji/數字孿生應用
、自主工業仿真軟件、仿真產教融合以及仿真產業將是重點發展方向。而這些新方向也將為仿真技術帶來更多的細分應用場景。

仿真技術應用普及還須提升

中國仿真學會副理事長、清華大學自動化係教授範文慧在3月27日召開的“2021中國仿真技術產業高峰論壇”上分享了一組數據：“2014年全球仿真產業市場約每年1500億美元，2012年中國仿真產業市場規模至少每年約900億元。”

從國內仿真產業市場規模來看：民用市場中，國外公司市場優勢明顯，占國內仿真市場大約70%
；國內公司規模小、數量多

，多以代理和係統集成為主，自主知識產權含量不高。在國防軍工

、航空航天以及其他尖端核心技術等軍用領域，國外公司受限很大；擁有國防軍工資質的、具有一定自主創新能力的國內廠商具有相當優勢。此外，在國內仿真市場，仿真產品用戶本身也是潛在競爭者，傳統軍工企業更傾向於“自給自足”仿真產品和服務。

在範文慧看來，盡管仿真技術近年來在國內發展迅速，但依然存在行業競爭水平一般、市場開發麵窄、技術創新缺乏、產品服務市場開拓差等諸多問題。相較於歐美國家，我國的仿真市場起步晚

、規模小，研發水平相對滯後，市場發育度也比較低。

從(cong)國(guo)內(nei)製(zhi)造(zao)業(ye)發(fa)展(zhan)情(qing)況(kuang)來(lai)看(kan)，我(wo)國(guo)製(zhi)造(zao)業(ye)已(yi)經(jing)搭(da)建(jian)起(qi)完(wan)整(zheng)的(de)製(zhi)造(zao)業(ye)體(ti)係(xi)和(he)製(zhi)造(zao)業(ye)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)，在(zai)全(quan)球(qiu)產(chan)業(ye)鏈(lian)中(zhong)具(ju)有(you)重(zhong)要(yao)地(di)位(wei)。但(dan)行(xing)業(ye)關(guan)鍵(jian)係(xi)統(tong)軟(ruan)件(jian)自(zi)主(zhu)能(neng)力(li)不(bu)足(zu)，核(he)心(xin)技(ji)術(shu)與(yu)創(chuang)新(xin)能(neng)力(li)不(bu)夠(gou)，整(zheng)體(ti)發(fa)展(zhan)水(shui)平(ping)參(can)差(cha)不(bu)齊(qi)。尤(you)其(qi)作(zuo)為(wei)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)的(de)重(zhong)要(yao)基(ji)礎(chu)和(he)核(he)心(xin)支(zhi)撐(cheng)，工(gong)業(ye)軟(ruan)件(jian)卻(que)仍(reng)處(chu)於(yu)“管理軟件強，工程軟件弱；低端軟件多，高端軟件少”的階段。仿真技術在製造業的應用普及度與深度還遠遠不夠。

同(tong)時(shi)
，柴(chai)旭(xu)東(dong)還(hai)指(zhi)出(chu)，國(guo)內(nei)製(zhi)造(zao)企(qi)業(ye)，尤(you)其(qi)是(shi)中(zhong)小(xiao)型(xing)企(qi)業(ye)
，數(shu)字(zi)化(hua)戰(zhan)略(lve)與(yu)路(lu)徑(jing)不(bu)夠(gou)清(qing)晰(xi)
，懂(dong)專(zhuan)業(ye)和(he)掌(zhang)握(wo)仿(fang)真(zhen)技(ji)術(shu)的(de)複(fu)合(he)型(xing)人(ren)才(cai)缺(que)乏(fa)，以(yi)及(ji)各(ge)類(lei)仿(fang)真(zhen)工(gong)業(ye)軟(ruan)件(jian)應(ying)用(yong)普(pu)及(ji)不(bu)夠(gou)是(shi)當(dang)前(qian)仿(fang)真(zhen)技(ji)術(shu)與(yu)製(zhi)造(zao)業(ye)深(shen)度(du)融(rong)合(he)麵(mian)臨(lin)的(de)主(zhu)要(yao)難(nan)點(dian)和(he)挑(tiao)戰(zhan)。

仿真技術迎來巨大發展機遇

《中國電子報》記者在天眼查上搜索發現
，截至3月29日，國內做仿真軟件業務的公司大約有7000多家。根據成立時長來看，近兩年成立的仿真軟件相關公司多達4500多家

，約占總數的65%。此外
，我國還有一批深耕仿真技術的科研院所與高校，比如中國工程院、中科院、清華大學
、北京航空航天大學等。可見
，仿真技術在中國市場播下的種子已經萌芽。

當下，我國製造業正處於邁向智能化

、數字化的關鍵階段，數字孿生
、數物融合、人工智能
、wulianwangdengxinxinggainiandeluodi，beihoudoulibukaijianmoyufangzhendezhichi。bansuixinyidaixinxijishudebaofa，fangzhenyeyinglailejudadefazhanjiyu。yuelaiyueduodeqiyehejigouyishidao
，fangzhenchanyejishubileigao、發展周期長、市場空間大
，僅靠某一家企業或機構的力量遠遠不夠
，因此
，抱團協作、共贏未來才是最佳選擇。

未來的路怎麼走
？值得關注的是，國內一批從事仿真技術

、智能製造、工業軟件研發相關行業的企業
、機構及高等院校已經成立了中國仿真技術產業聯盟
，致力於把仿真產業上下遊產業鏈成員彙聚在一起，為產業合作交流、協作機製建立提供了平台。日前
，該聯盟在京召開“2021中國仿真技術產業高峰論壇”。來自各行各業的專家圍繞仿真技術未來發展路線進行了深入探討。

“標準是引領企業應用數字化仿真加速轉型升級的關鍵抓手。” 國家工業信息安全發展研究中心交流合作處副處長李君在論壇上談道。我國製造業對數字化仿真的分類、分級、缺que乏fa統tong一yi規gui範fan，不bu利li於yu其qi深shen入ru應ying用yong和he進jin一yi步bu發fa展zhan。因yin此ci
，她ta認ren為wei應ying該gai大da力li推tui動dong麵mian向xiang製zhi造zao業ye的de數shu字zi化hua仿fang真zhen係xi列lie標biao準zhun的de研yan製zhi及ji立li項xiang，通tong過guo標biao準zhun引yin導dao產chan
、學

、研各界正確認識各類製造業數字化仿真，逐漸提升仿真水平。

不僅是標準，範文慧建議應該通過製定產業發展政策、鼓勵國際交流合作、完善人才培養和獎勵機製等多種措施來推動仿真與製造業的深度融合，把握“需求牽引係統
、係統帶動技術
、技術促進係統、係統服務應用”的仿真產業發展規律，逐步形成能夠滿足社會經濟發展需求的世界先進、自主安全、軍民融合的仿真產業能力。

“一場科技革命與產業變革已在全球快速展開。”中國工程院院士李伯虎表示：“新時代
、新形勢、新需求下，特別需要加快實現自主的數字化

、網絡化、雲化、智能化技術、產業
、應用的一體化發展。要加快新建模仿真技術
、新信息通信技術、新人工智能技術與應用領域技術的深度融合，引領中國智能製造加速發展。”