一直被忽视的国产CAM软件：细节操作杂谈

目前在国际上有四种商业科学计算软件最具影响：MATLAB（美国MathWorks公司）、Mathematica（美国Wolfram公司）、Maple（加拿大MapleSoft公司，后被日本Cybernet公司收购），中国苏州同元软件MWORKS。其发展历程如下：纵观以MATLAB为代表的三大数学软件发展历程，均包括两大部分：科学计算环境、可视化工程建模环境。三大数学软件均是先具备了科学计算环境，随后再开发出了可视化建模环境。其中1997年Modelica语言诞生后，其对三大数学软件的影响较大，MathWorks于2008年仿照Modelica推出了Simscape，而MapleSoft与Wolfram则分别于2008年和2011年推出了直接支持Modelica语言的可视化建模软件。从科学计算走向工程建模，支持多领域统一建模仿真，是科学与工程计算软件的共同发展历程。苏州同元团队自2001年专注多领域统一建模规范Modelica的技术研究、产品开发与工程应用，2008年成立苏州同元软控信息技术有限公司专业负责产品化与产业化。经过团队20年技术积累、公司12年持续研发，采用国际多领域统一建模规范Modelica，全面掌握了自CAD、CAE之后的新一代数字化核心技术——多领域统一建模与仿真技术，形成目前核心产品——系统建模仿真软件MWORKS. Sysplorer，提供基于Modelica的工程计算，支持系统建模、编译分析、仿真求解和后处理，实现基于物理拓扑的快速系统模型集成与仿真验证。目前整体技术居于国际前列，是亚洲唯一的Modelica系统建模仿真软件，也是国际六大Modelica内核之一，并已为国外著名工业软件公司提供MWORKS内核授权。（1）MATLAB20世纪70年代，美国新墨西哥大学计算机科学系主任Cleve Moler用FORTRAN语言编写了线性代数系统求解算法包，实现了基于专用脚本语言的科学计算工具，成为MATLAB雏形。1984年成立了MathWorks公司将MATLAB推向市场。MATLAB 1.0版本提供80多个函数，没有工具箱，20世纪80年代恰逢美国控制学界基于状态空间的控制理论蓬勃发展的时期，由控制学界和工业界推动，得到极快的发展。1991年开始基于框图实现了数学建模可视化，构建了可视化建模环境Simulink，并开发多种可视化工具箱，从科学计算走向工程计算，并在控制系统专业占据了绝对优势，后来带动各领域专家为其编写工具箱，形成了其可以快速、高效解决各领域专业问题的能力。2008年仿照Modelica多领域统一建模规范推出了物理建模模块Simscape，支持面向组件的非因果物理建模，以实现多物理域、多学科的系统协同建模功能。（2）MathematicaMathematica 是由英国科学家斯蒂芬・沃尔夫勒姆领导的沃尔夫勒姆研究公司（位于美国伊利诺伊州香槟市）开发的一款广泛使用的计算软件。它拥有强大的数值计算和符号运算能力。它是目前为止使用最广泛的数学软件之一。同时，Mathematica 也是沃尔夫勒姆公司的注册商标。软件名字 “Mathematica” 是由苹果创办人乔布斯向沃尔夫勒姆公司创立者斯蒂芬・沃尔夫勒姆提议的，并且沿用至今。Mathematica是一款科学计算软件，很好地结合了数值和符号计算引擎、图形系统、编程语言、文本系统、和与其他应用程序的高级连接。很多功能在相应领域内处于世界领先地位，它也是使用最广泛的数学软件之一。Mathematica的发布标志着现代科技计算的开始。Mathematica是世界上通用计算系统中最强大的系统。自从1988发布以来，它已经对如何在科技和其它领域运用计算机产生了深刻的影响。Mathematica的用户群中最主要的是科技工作者和其它专业人士。但是，Mathematica还被广泛地用于教学中。数学中的许多计算是非常繁琐的，特别是函数的作图费时又费力，而且所画的图形很不规范，所以流行用Mathematica符号计算系统进行学习，从高中到研究生院的数以百计的课程都使用它，很多问题便迎刃而解。此外，随着学生版的出现，Mathematica已经在全世界的学生中流行起来，成为了一个著名的工具。（3）MapleMaple是世界上最为通用的数学和工程计算软件之一，在数学和科学领域享有盛誉，有“数学家的软件”之称。Maple 在全球拥有数百万用户，被广泛地应用于科学、工程和教育等领域，用户渗透超过96%的世界主要高校和研究所，超过81%的世界财富五百强企业。（4）MWORKS2024年2月26日，MWORKS 2024产品发布会全面推出国内最完整的自主科学计算与系统建模仿真平台，展示了新版MWORKS在功能和性能上里程碑的飞跃。同元软控核心产品——新一代科学计算与系统建模仿真平台MWORKS主要由四大系统级产品及一系列扩展工具箱组成，具体包括：（1）系统架构设计环境MWORKS.Sysbuilder：提供需求架构-功能架构-逻辑架构建模功能与专业设计、系统集成、方案评估功能，支持用户开展方案论证并实现基于模型的系统设计与验证闭环。（2）系统建模仿真环境MWORKS.Sysplorer：提供方便易用的系统仿真建模、完备的编译分析、强大的仿真求解、实用的后处理功能以及丰富的扩展接口，支持用户开展产品多领域模型开发、虚拟集成、多层级方案仿真验证、方案分析优化，并进一步为产品数字孪生模型的构建与应用提供关键支撑。（3）科学计算环境MWORKS.Syslab：提供科学计算编程、编译、调试和绘图功能，内置支持矩阵等数学运算、符号计算、信号处理、通信和绘图工具箱，支持用户开展科学计算、数据分析、算法设计，并进一步支持信息物理融合系统的设计、建模与仿真分析。（4）协同建模与模型数据管理环境MWORKS.Syslink：提供协同建模、模型管理、在线仿真和数据安全管理功能，打破单位与地域障碍，支持团队用户更直观开展协同建模和产品模型的技术状态控制，便捷地开展跨层级协同仿真同时优化计算资源配置，实现知识/能力积累、分享的同时确保数字资产安全，并进一步为产品数字化交付提供关键支撑。（5）函数库MWORKS.Function：提供符号数学、曲线拟合、信号处理、通信、统计与优化、控制系统和机器学习等丰富的函数资源的同时，允许用户自行扩展，支持教育、科研、通信、芯片、控制、数据科学等行业用户开展教学、科学研究、数据分析、算法设计、产品设计。（6）模型库MWORKS.Library：涵盖传动、液压、电机、热流等多个典型专业，覆盖航天、航空、汽车、能源、船舶等多个重点行业，并支持用户自行扩展；提供的基础模型有助于大幅降低复杂产品模型开发的门槛，降低模型开发人员的学习成本，消减数字化转型的阻力，从而加速装备行业数字化转型。（7）工具箱MWORKS.Toolbox：提供AI与数据科学、信号处理与通信、控制系统、机械多体、代码生成、校核&验证与确认、模型集成与联合仿真等多个类别的应用工具，满足多样化的数字化设计、分析、仿真及优化需求。MWORKS支持基于模型的系统设计计算分析、仿真验证、虚拟试验、运行维护以及复杂装备数字化协同研发。当前，MWORKS已广泛应用于航天、航空、能源、车辆、船舶、教育等行业，为空间站、嫦娥工程、国产大飞机、核能动力、船舶动力等重大型号工程提供了数字化平台与数字化工程服务支撑。来源：山涧果子