工业|深不可测工业软件之谜 cad|内燃机|林雪萍|工业|avl|软件

编者按：本文来自微信公众号知识自动化（zhishipai），作者林雪萍，创业邦经授权转载。
举国上下的工业软件热，看上去终于找回了工业的命门。但细看过去，仍然是一种假象。当下对于工业软件的振兴，就像是“抛绣球选新郎”的套路，热闹很大，名额有限。而能被关注到的，仅仅是少数幸运儿。这种方式，跟工业软件万紫千红的产业生态，完全不匹配。
工业软件是是来自制造的需要，跟工业产品密不可分，因此也跟工业门类一样，浩瀚如海。在这广袤的深海中，既有10亿美元以上产值的头部大家伙，看上去各种软件都有，就像大白鲨、座头鲸那样地显眼——包括达索系统、西门子工业软件、ANSYS、Synopsis等；也有一些CAD/CAE/EDA软件等单打独斗的头部明星，只要稍加注意就能认出来这些海豹、章鱼，如法国ESI仿真、美国MSC、Altair，还有日本富士通旗下的迪普勒、广州中望、苏州浩辰等。
然而，更多的工业软件，都是深海物种。丰富多彩的生命，需要深度下沉，才能一睹芳容。正是这些不动声色、不为人所知的海底生物，用另外一种方式，暗自统治着海洋。而当前被热捧追逐的为人熟知的商业软件，仅仅是海洋中热闹的一角而已。
每一个零件都离不开软件
说起这些无处不在的软件，不妨先从汽车行业开始。汽车是大规模工业化的典范，工业软件在这里无比繁荣，也就不足为怪。早在计算机辅助设计制造CAD/CAM刚刚萌芽的时候，除了航空制造，汽车业就是最好的摇篮。
在汽车的设计研发领域，通用的CAD、CAE软件已经广泛应用，自不必说。而这之外，有许多隐藏的工业软件独狼，并不容易为外人知晓。
先说说最重要的动力装置：内燃机。作为汽车动力总成系统的开发和测试技术的独立公司，奥地利AVL应该是所有发动机制造商的座上客。而中国无疑是跟AVL渊源最深的国家之一。它的创始人曾经在同济大学任教，回国之后在1948年建立了AVL公司。与中国良好的渊源，也使得它随着中国汽车成为制造大国，儿受益匪浅。在国内的许多汽车制造s商的研发中心，都可以看到AVL的各种设备。而价格也毫不含糊，一套排放检测设备，动辄就是几千万。AVL旗下的软件很多，如AVL FIRE作为专业的发动机流动力学软件，能对发动机内部的燃烧进行详细的模拟分析。同时带有尾气后处理模块，用于各类催化转化器的研究。这些软件，由于得到了大量汽车用户的经验的哺育，可信度很高界面也很熟练，因此用户的依赖度极高。
当下内燃机时代，正在受到愈加普及的电气化和日益严苛的环保法规的严重挑战。那么这些内燃机软件，是不是就束手无策了？
答案正好相反。这些源自一线工程领域的软件公司，恰好在这里体现了它独到的敏感性。用户在转向，这些公司也随之转向。AVL的电驱软件eSuite，可以完成电驱动总成设计，而对于齿轮箱的啸叫、电机转子等都有很好的适应性。实际上，这些软件的功能，也不再仅限于ICE本身（“完全灵活的内燃机”），而是分布在整个动力系统（“完全灵活的动力系统”）上。通过平衡电气化和内燃机的互补特性，在减少排放物方面可以产生协同效应。可以说，在电气化和电子控制的时代，软件的应用，同样得心应手。而AVL公司当前的软件方向，也同时覆盖自动驾驶系统等新领域。就是这样一家公司，2019年全球营业额将近20亿欧元。大概可以排在中国机械制造500强的头400名以内。中国汽车，完全离不开它的设备和软件。
而对于汽车制造业如此大的市场，也很难有任何一家企业能吃独食。除了AVL之外，世界上还有三大发动机设计咨询公司，德国的FEV、英国的Ricardo、美国的Southwest Research Institute。这几家设计咨询公司，都有着软硬一体的工程优势。由于这些机构往往有着非常好的工程咨询背景，早已成为汽车制造商的贴身顾问，而非简单的软件提供商。软件当家，则是一个显著特点。如里卡多Ricardo Software 的内燃机仿真/分析和设计软件，也是汽车的常客。而Ricardo IGNITE则是完整的车辆系统建模和仿真系统，包括驱动循环、性能和热系统分析等。
而美国CSI公司开发的发动机流体仿真软件CONVERGE，也被国外主机厂使用。相比于经典的Star-CD和AVLFire等软件复杂的网格划分而言，它在网格划分上，独具亮点，如自适应加密网格、化学反应动力学燃烧模型等。这样的软件，能得到学术界（国内大学和燃烧实验室）的厚爱，也就不足为奇了。这家公司也是由美国一所大学的研究生所创立，最初只是一个CFD咨询公司。后来将工程经验知识固化成软件，2008年才开始顺势进入流体分析软件领域，并一举得手。

工业|深不可测 工业软件之谜

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