我国首个工业级CFD开源软件:NNW-PHengLEI面向流体工程的混合CFD平台

德国4.0有西门子支撑，美国智能制造有PTC、Autodesk支撑，法国再工业化有达索支撑，中国的智能化转型谁能堪当大任？过去十年，工业4.0不断改变制造业的生产方式，带来了自动化、人工智能 (AI) 和物联网 （IoT）的变革性影响。但是纵观国内工业软件产业，至今仍未形成像西门子对德国4.0、PTC对美国智能制造、达索对法国再工业化的支撑格局，甚至目前还未看到一丝迹象。 然而，随着欧洲委员会提出的工业5.0概念以及贸易制裁升级的背景下，再一次提醒我们：中国自己的西门子、达索和PTC会是谁？谁能支撑或扛起中国工业智能化转型的大梁？ 贸易制裁下的紧迫性 虽然工业4.0的核心理念仍然为当下主导，而且在未来几年仍将非常关键，工业5.0带来的是以人为本、可持续性和韧性，旨在创造一个更加平衡和包容的工业格局。但是，我国工业软件对智能制造转型的支撑作用越来越重要，我们相比任何其他国家都对“国产的西门子、达索或PTC”有更强烈的需求，原因主要有三： 一是我国制造业体量庞大，但是人工依赖性高、附加值较低，智能化转型的必要性凸显；二是5G、AI、云计算等新技术的应用不仅提升了软硬件的性能参数，也降低了研发成本，促进软件产品规模化渗透；三是最为核心的——我国工业软件产业链多个环节仍受制于欧美等国家的贸易制裁和技术封锁，尤为显著的就是智能机床、CAD几何内核、CAE仿真和CAT公差分析等领域。 （研发设计类软件的国产化是最薄弱环节）近期，无论是欧盟委员会提议暂时提高对中国汽车制造商的关税（对市场主要企业比亚迪征收17.4%的关税，对吉利征收20%的关税，对上汽征收38.1%的关税），还是OpenAI封锁中国大陆和香港对其网站的访问（将于 7 月 9 日生效，这可能会影响中国公司基于 OpenAI 大型语言模型开发服务），甚至是拜登政府再次提出限制美国对中国关键科技领域投资的计划，等等行为都印证了贸易制裁的不断升级。 在这样的时代背景下，我们比任何时候都需要“中国自己的西门子、达索和PTC”。 但是，体现在工业软件领域，我国工业设计类软件的国产化率不足5%，而且软件品牌商各自为战、标准不统一、数据不共享等现状，以及缺乏基于云原生的一体化平台架构及柔性集成技术，从而导致没有哪一个平台有资本成为“中国的西门子、达索和PTC”的现状。 难以逾越的壁垒 纵观工业发展历史，各大工业巨头早已将软实力视为新一轮工业变革中重要的支撑力量。“西门子、达索等巨头早就看明白了，只有整合全生产要素、全业务场景、全制造环节在一个统一底座，才能实现真正的智能化转型基础”，一位国产PLM品牌相关负责人说，我们现在也意识到了这个问题，但是苦于资金短板很难形成真正的“端到端”一体化。 那么，需要多少资金才能实现这个大平台呢？我们以西门子为例，一窥究竟。 2007年，西门子斥资35亿美元收购了UGS公司，获得了3D设计软件UG-NX、产品生命周期管理软件Teamcenter 和数字化工厂装配系统 Tecnomatix。次年，又收购了德国的Innotec，使虚拟工厂的厂房布局规划和实际工厂的运行模拟成为可能。2013年前后，西门子收购LMS、VRcontext 和 Tesis 软件，试图在虚拟设计工业软件中采用虚拟现实（VR）来实现人机交互。特别是Camstar的收购，使其具备了对工厂现场数据的强大分析能力。 （西门子工业软件战略性收购主线）2016年年初，西门子以10亿美元收购仿真软件公司CD-adapco。2016年4月，在GE推出其工业互联网平台Predix之后，西门子也推出了名为MindSphere的工业平台。2016年11月，西门子公司又宣布将以45亿美元总价收购全球三大EDA（电子设计自动化）大佬之一的美国MentorGraphics公司，以扩展其现有的工业软件产品组合，提升西门子的数字化制造能力。 随后，西门子还收购了独立仿真验证IP供应商 Avery Design Systems、自动化解决设计专用电路可靠性的Insight EDA等公司，以此形成了当前完整产品线的工业软件帝国，投资金额高达100多亿美金（2022年营收收入为770亿美元）。 显然，以工业软件国产市场的目前格局，这条路我们很难行得通。因此，各垂直领域的品牌生态成为了破局的关键。 关键技术需合力破局 不久前，中船集团某工业软件的高级工程师做了相关趋势分析，三大趋势都指向了生态合作这一出路：趋势1：工业软件产业在不断向开放生态进化，需要研发方、应用方、第三方服务企业等联动合作，才能实现生态繁荣的倍增效应；趋势2：工业软件之间的边界正在消失，CAD/CAE/CAT/CAM/MES等软件在不断融合，各领域需紧密合作，从解决单一局部问题向全局问题演进；趋势3：国产化工业软件应避免各自为战，在统一底座下合作开发模式，整合业界现成的、独立的工业软件技术及应用。 另外，某国产CAD的相关产品负责人也透露说，他们以前投入了大量资金打造CAD上下游软件产品，期望形成完整的CAx一体化解决方案。但是结果是，不仅没有成效也分散了主业务的精力，走过一些弯路后又改变为生态合作和深度融合的策略。 显然，国产软件技术创新和生态合作不仅能纵向鼓励各关键细分领域攻克“卡脖子”技术，形成多工业场景的产品矩阵，而且是横向拓展建立跨行业、多功能的平台生态，打破达索、西门子、PTC三足鼎立之势的必然路径。 但是，在实践中生态合作往往都浮于表面，受限于商业竞争、技术门槛、利益分配、知识产权保护等因素，至今仍没看出哪一个生态组合既兼备开放性、专一性，又不失功能强大和地位权威。 作为国内首家尺寸链计算与公差分析（CAT）软件提供商，诚智鹏科技的相关负责人表示很期望某个国家队或者主力军以开放协同、市场自由选择的形态融合各个细分领域品牌，以此打破数据孤岛，形成完整的解决方案，持续提升客户体验和价值。据不完全统计，诚智鹏3DCC产品在CAT新增市场中的市场份额达33%，已追平西门子在该细分赛道的成绩（西门子通过集成3DCS或VSA等品牌在国内参与市场竞争）。 （像诚智鹏这样深耕细分领域的“小而美”公司还有很多）不难发现，除了CAT细分领域的诚智鹏之外，其他细分赛道同样有超越西门子的存在。假想这些品牌以抱团的方式相互融合、优势互补，我们期待的“中国自己的西门子、达索和PTC”也许不会太远。当然，这些仍需企业、政府、资本等多方协同发力，加速并购或合作的举措，逐步打通不同功能、品牌、学科的工业软件之间的底层逻辑、数据格式和应用场景，形成一体化集成平台，推动实现一个数据、指令和信号流畅传递的完整工业流程。来源：山涧果子