缺乏自主cae 我国高端制造业正面临挑战

2019-07-30 10:55

  自主创新,这是中国新一届领导集体对我国经济转型开出的治本之方。但是,如何自主创新?谁是支撑起自主创新的灵魂?答案看似众说纷纭。但十年前,全球创新火车头美国就作出了判断:计算科学已成为科学领导地位、经济竞争力和国家安全的关键。而这正是近日在连举行的第二届中国cae软件自主创新论坛的核心议题。那么,cae是什么?它和高端制造自主创新到底有什么关系?

  另据中国工业软件产业发展联盟预测,未来3年至5年中国高端制造业产值将达到6万亿元,但是目前国内90%cae市场被外国软件占据。那么,自主cae将在这里扮演什么角色?

  而另一个更为悖论的现实是,尽管cae软件技术关系着众多国家利益,但是90%的用户却使用着国外cae软件。这直接导致真正研发中国自主cae软件的企业不足20家,大部分还是处于生存边缘挣扎的中小企业。那么,到底哪里出了问题?本报记者将和您一起寻找答案。

  给我一个支点,我将撬起整个地球。2000多年前古希腊著名物理学家阿基米德的这句壮语,现如今正成为激励中国自主cae奋力前行的座右铭。而他们要撬起的是中国整个高端制造业的自主创新能力。日前,记者在我市举行的第二届中国cae软件自主研发引领工业创新论坛上获悉,目前我国高端制造业的90%创新能力由国外cae软件控制,高端制造业的自主创新能力正面临空心化的严峻挑战。

  cae,高端装备制造的灵魂

  2005年美国总统信息技术咨询委员会指出,计算科学已成为科学领导地位、经济竞争力和国家安全的关键。并发出美国政府还没有充分认识到计算科学潜力的警示。5年后,美国竞争力委员会针对其制造业发展发出警告:如果美国不发展基于高性能计算技术的建模、模拟和分析,则其制造业领导地位将受到威胁。

  而计算科学的载体工具就是cae技术。那么,到底什么是cae?cae是computeraidedengineering的英文缩写,字面翻译为计算机辅助工程技术。主要是指在产品设计阶段,就在计算机上建立产品的计算模型,对各类装备与工程结构的设计、制造以及服役过程进行分析、模拟、预测、评价、优化和控制。使用cae技术,工程师可以不必制造样品,在计算机仿真环境中就可以完成新产品、新装备的设计、实验、检测和完善。也就是说,通过cae技术进行模拟仿真,能够将设计的产品直接定型生产,从而节省了样品生产和试验的环节,缩短了从研发设计到正式投产的时间,大大提高了效率。

  cae软件产生以前,所有的工程及装备设计研发都只能靠手算,然后再生产样品或模型,来进行实验检测,经过反复完善后,形成最终产品或工程实施方案。曾参与多项国家重大工程、北京大学著名计算力学专家袁明武教授指出,如果现实的研发过程都可以通过计算机仿真来实现,就能够大大提高创新效率和能力。他强调,这个过程必须由cae技术来完成,cae是高端制造的灵魂。

  尴尬,90%中国用户使用国外cae

  尽管cae技术关系到一国的核心创新力与竞争力,但是中国工业软件产业发展联盟最新报告却指出,我国90%以上的高端制造用户使用着国外cae软件。而这些用户大都集中在航空、航天、核工业、兵器、造船、汽车、机械、电子、材料和土木工程等国家核心竞争力领域。

  这必然导致我们的创新创造活动变得空心化。我国老一辈计算力学专家对此情况早已忧心忡忡,年逾八十高龄的钟万勰院士曾在中国科学院咨询报告中大声疾呼:cae技术是我国装备制造业核心竞争能力之一,也是保证国家安全所必须掌握的关键技术。而在本届中国自主cae创新论坛上,该领域内许多专家和有识之士更是严正指出,我国国防和高端装备的研发设计都要依托国外cae软件进行,这是非常危险的。

  这危险,主要来源于两方面:一方面是基于软件安全性的顾虑,另一方面则关系到国家经济增长方式能否成功转型。毅然从美国归来投身自主cae软件研发的西安前沿动力集团有限公司总裁胡光初先生指出,后门程序一直是伴随着国外cae软件的幽灵,尤其近年曝光出工业软件厂商达索solidworks软件存在严重后门的消息后,更加重了国内相关敏感部门的忧虑。据悉,国家相关部门早已通知各军工企业停止使用该软件,以防止资料被窃取可能导致的泄密事件。

  而清华大学教授、航天航空学院副院长刘彬则指出,大量使用国外cae软件,一个可预见的严重后果是,阻碍中国真正自主创新的发展脚步,经济转型升级面临瓶颈,增长缺乏动力,从而掉入中等收入陷阱。

  cae,这是一个大部分人都陌生的软件技术名词。而了解cae,最大的收获就是刷新了之前对软件的狭窄认识。除了办公、管理、游戏等商用软件之外,还有更为高、精、尖的软件技术。而由于大部分人对软件功能的误读,使得大众层面甚至更高层面一直漠视了工业级软件对自主创新乃至国家安全、经济转型的杠杆作用,从而使其仅仅局限在极少数圈内人的认知范围。酒香也怕巷子深,从cae开始,是时候全面刷新并提升公众对软件技术的再认识了。

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