中国CAE是“芯痛”之外的致命“软肋”

2018-05-15


从“芯痛”说起

中兴遭遇芯片危机,忽然刺激了国人的神经。忽然发现,在芯片这个东东面前;还手之力。看来,中美贸易战太贵,我们真的打不起。实际上,中国的软肋不只有芯片;仿真计算软件,是中国更软的肋。



l  事件回顾

美国商务部周一(416日)宣布,禁止美国公司向中国企业中兴通讯销售一系列零部件产品、软件、技术等,期限为7年,理由是中兴违反了美国对朝鲜和伊朗的制裁条款。17日中兴通讯在香港和深圳证券交易所上市的股票停牌。

l  没有CAE就没有先进制造

CAE: Computer Aided Engineering,计算机辅助工程;或称为: 科学计算软件,数值仿真技术,工程仿真软件。是工程设计的基本工具。

没有设计,何来制造?没有CAE,飞机无法制造;没有CAE,轮船无法制造;没有CAE,机车无法制造;没有CAE,很多建筑物无法建造;没有CAE,中国制造还有什么?没有CAE,很多科研工作都成了问题

科学计算,与理论分析、实验研究,并称为科学研究的三大支柱。实际上,我们很多科研工作,也是借助CAE软件来实现的。若真有一天,没有CAE软件可用;估计1/3以上的工科研究生论文将无法完成。




l  无处不在的“封杀”

    2012年,北航一名计算机专业的学生,向美国Adobe公司申请免费升级正版授权Photoshop产品,但却遭到了Adobe的拒绝。Adobe的拒绝理由是:根据美国相关法律,北航有可能参与武器研制,因此无法为其提供Adobe系列产品的免费升级。类似还有,在2008年,美国一家电脑公司,拒绝为西北工大学生用户提供售后服务,同样因为这所高校涉及军工产业。有那么一天,CAE软件是否也会遭到封杀?


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l  中国CAE现状

我们有很多可用的CAE软件,有ANSYS,有Abaqus,有HyperMesh,有Adams,还有很多…只是这些都是国外的,很少有自己的。中国每年的广义CAE软件商业规模超过20亿美元,95%以上依赖进口。我国拥有庞大工业体系,工业中用到的几乎所有核心软件都依赖国外,中国的核心和关键产品几乎为0,这就是我们的现实。

反观我国CAE软件市场,又何尝不是受制于人呢?CAE软件已经渗入了各个行业,汽车、飞机、航天航空等等,已成为了这些行业产品研发的有力工具以及必不可少的环节。

然而,国内的自主CAE软件发展却特别尴尬,摇旗呐喊这么多年,却仍旧没有拿得出手的CAE品牌,国内的CAE市场几乎被ANSYSabqus等商业软件所垄断。

尽管这类国外的商业软件加速了CAE技术在我国的推广,提高了我国装备制造业的设计水平,但也一定程度上对我国自主开发的CAE软件造成了打击。

作为工业制造大国,以及国家所提出的中国制造2025战略计划,我国从“制造大国”到“制造强国”的征程上,CAE技术的发展并自主化是必经之路,可以说其是制造业发展的方向以及必备技术。




l  中国CAE务必未雨绸缪

当今,国外诸多优秀CAE软件都开始推行有限免费使用了,中国自主CAE已经很难生存和发展。但是,CAE处于工业制造的最基础和最顶端;不求自立,总会有危机爆发的一天。行业艰难时刻,自强不息的信念绝不可失。人必先自强,而后人强之。

国内CAE技术研究、开发和应用可以说是几起几落,走着一条十分艰难的发展之路。早在上世纪60年代我国数学家冯康给出了有限元法的数学证明,几乎和国外同步。但因当时的条件所限,有限元理论在国内的发展逐渐与国外水平拉开了差距。

我国自主CAE软件在上世纪80年代涌现出了一批,但随着90年代国外CAE软件的涌入国内市场,自主CAE软件受到了强烈打击,也与国外CAE软件的距离越来越大。伴随着制造业的发展与变革,CAE软件也发挥了越来越重要的作用,我国也已严重依赖于国外的这类软件,自主CAE软件的主动权掌握在了别人手中。

中兴的这次事件,更是为我们敲醒了警钟,与其受制于人,不如自主创新。近些年来,去网格类方法发展势头迅猛,无网格法已可能是继有限元后的极具发展潜力的数值计算方法,将掀起仿真计算领域的又一技术变革。在这一契机下,自主CAE软件可抓住这一机遇,实现CAE技术的自主化。

当然,在开放的环境中,一味地强调使用国产软件,这也是困难的,这也是自主CAE软件发展的重重障碍,这更要求我们的软件更加的精细化、本地化,在使用及功能上具有优越性。

在自主化的道路上,我们仍要清晰地认识到,自主CAE软件的发展仍任重而道远,这也是国家科技发展道路上的必经之路,只有排除万难,撸起袖子加油干,才能迎来自主CAE软件发展的春天。