开启创新的金钥匙

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创新从来就不是一个新名词。而制造企业想要快速创新，占领市场，虚拟产品开发也许是最好的路径。

对工业制造企业来说，新产品的开发实质上就是产品的工程设计过程。传统的方法是由工程师设计出产品，然后制造成实物原型，再进行测试和验证。如果产品达不到规定的要求，这个过程将会被再次重复，一直到符合要求。

这种情况，在当前时间就是生命的金融危机时期，对于企业来说无疑是致命的打击，尤其是汽车工业。这也就不难理解为什么一些有优势的制造商和产品开发公司把虚拟产品开发(VPD，Virtual Product Development)作为企业一项总体经营战略。

VPD加快产品创新

新产品的研发必须要具备更快的速度、更高的质量和更低的成本，才能应对激烈的市场。一件产品反复试制进人市场的方式显然不能适应当今瞬息万变的市场需求。而VPD将使产品创新取得实质上的突破。

VPD技术能够在虚拟状态下构思、设计、制造、测试和分析产品，使产品在物理态之前就能不断接受检验，不断检测出构思、设计以及成型质量等方面的问题，从而有效控制和保障最终产品的时间、成本、质量，也大大降低了上市产品的研发成本。

另外，由于VPD可以使产品的研发设计完全虚拟化，因此，研发人员也不必在一个物理区域。他们可以通过网络组建成“虚拟”的产品开发小组，将设计人员、工程师、分析专家、供应厂商和客户联成一体，异地进行产品的设计、分析、制造、仿真和支持等工作。对VPD工程师来说，他们也将会采取不同的思维方式、区域文化来完成设计任务。而这些都将有利于最终产品的创新。

CAD／CAM／CAE／PDM(简称C3P)是实施VPD的重要支持技术，而快速原型(RP)、虚拟现实(VR)、互联网也都被一些国际上的著名企业作为实施VPD的重要手段。从工业需求角度讲，亚太和欧美市场并不存在什么不同之处。

MSC.Software公司全球市场高级副总裁Ted Pawela说：“未来，VPD将成为制造企业产品开发的核心，全功能的数字化原型将用于企业内部和整个供应链的协同和沟通。”另外，据专业人士预测，产品开发领域的这场革命在中国将比一些发达国家来的更快，因为他们不需要替换掉老的开发组织架构，可以直接在VPD平台上架构开发新产品。

CAE是产品创新的关键

从定义上讲，VPD是对产品的全方位的数字化描述，CAE特指进行仿真分析的各种技术。CAE作为VPD中的关键一环，受到了越来越多的重视，并逐渐补充或加强到虚拟产品研发当中去。

2008年，PLM达到了29.95亿元的市场规模，据赛迪顾问预测，2009年PLM市场将进一步发展至34.82亿元。PLM市场在近三年保持了约16％的复合增长率，在大型企业的PLM市场逐渐走向成熟时，PLM应用将向中小企业转移。纵观近几年，在整个PLM市场增速基本不变，CAD市场些许下滑的情况下，PLM领域的增长其实是来自于CAE。

从现有的CAD产品来看，大部分也都或多或少的带有CAE的功能，这些CAE的功能部分是由CAD厂商自己研发的，还有部分是因为其本身意识到CAE技术对整个虚拟研发的重要，通过投资购买融合到CAD产品中去的。从市场投入情况来看，客户在CAE领域的投资也将会加大。记者从MSC.Software2009虚拟产品开发(VPD)大会上随机采访几位来自电子和汽车工业用户了解到：CAE帮助他们解决了大麻烦，正在考虑CAE的进一步投入。

多数情况下，客户对虚拟仿真的需求是多学科的，这也就要求CAE软件具备多种仿真能力。例如对于一个塑料产品的成型质量进行评估的话，就需要对产品成型后的各部分受到的应力进行分析和测试。现代的CAE系统可以满足不同的仿真要求，完成多层次的仿真，目前已经可以完成真正系统级的仿真。MSC.Soft-ware的目标就是为用户提供全方位的CAE仿真平台，来满足各个行业客户的需求。

在这个平台上，用户可根据自己所处的行业和对仿真要求的不同，随机选择所要进行的仿真能力，这也就相当于ERP系统中的选择需要的模块。

与其他软件公司相比，MSC.Software的不同之处就在于它提供了集成的解决方案，可以为用户提供系统级的多学科的解决方案，而其他公司主要是提供工具方面的解决方案。这样就使MSC.Software利用工具为客户提供解决方案时可以将CAE的应用效益最大化。

中国CAE路归何方

尽管Ted Pawela一再强调亚太市场和欧美市场从工业需求来说，并不存在区别，而且中国CAE市场正在崛起，并将迎来它的一个转折点，但由于CAE在欧美市场已经应用了几十年，因此比较来说，中国在应用技术方面还存在一些差距，尚不够成熟。但这种应用差距正在明显缩小。

“目前，中国和印度等发展中国家在CAE方面的投资都很大，尤其是中国，”MSC.Software公司亚太区副总裁兼总经理DavidYuen说，“20年前，CAE只有一些基本的应用，集中在汽车、航天航空等方面，现在已经扩展到了如消费电子、能源、医疗器械等其他领域。”

不过，在VPD领域，采用的还是国外的产品占多数。这对中国VPD技术的发展是一个不利的因素，但在应用方面，正是由于CAB在欧美企业的成功应用，经过了一个长期的验证过程，才使得中国企业可以无需进行技术验证过程直接应用CAE技术。从这个意义上来说，这也加快了国内工业化向信息化迈进的进程。

当然，在CAE应用中还存在一些问题。一个困扰用户的问题就是在CAE方面的知识和专家经验处于孤立状态，不能为大家共享。另外，在仿真过程中会产生大量的仿真数据，如何管理保留这些数据为下一次开发提供数据参考也是一大问题。

另一方面，客户越来越渴望了解真实物理世界的产品性能。这些问题，将促使更多的CAE厂商继续加大投资，以提高技术水平精确模拟产品性能，切实为客户带来有价值的服务。

通过仿真来更真实的了解产品的诞生过程，CAE给我们提供了一个独特的视野，为产品由最初在脑海中构思到最终符合性能要求的物理诞生开辟了一条蹊径。在产品逐渐由实际制造转为虚拟制造的过程中，也映射了一个国家的制造业发展水平，这也将有力推进两化融合战略步骤的进程。