行业观察｜西门子收购Altair：从多学科仿真到工业元宇宙
在当今数字化时代，工业领域正经历着深刻的变革。而CAE软件作为工业领域关键工具，在产品设计、验证和优化等环节发挥着越来越重要的作用。
11月，西门子宣布收购Altair的新闻屠版了整个朋友圈，无疑验证了CAE在制造业的核心地位。对Altair的收购，是西门子战略举措的里程碑，更是今年CAE行业的又一重磅新闻。上一个引发广泛关注的行业大事件，则是年初Synopsis宣布将以 350 亿美元收购Ansys，来突破分尺度、分部件、分学科仿真和优化方法的局限。
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《行业重磅！EDA巨头Synopsys将以350亿美元收购工业软件大厂Ansys！》
放眼过去，“工业软件行业的发展史就是一部并购史”，在整个发展脉络中，各大行业巨头通过收购CAE软件，扩展其技术能力、产品线及市场份额，推动工业数字化的全面升级。本文将以点带线，回溯CAE软件收购史的进程逻辑，探讨CAE软件如何成为推动工业数字化转型的关键力量。
01 CAE收购CAE：形成多学科仿真能力
多学科仿真能力（Multidisciplinary Simulation Capability）：指在工程设计、分析和优化过程中，能够结合多个学科的知识、理论和方法，进行集成仿真和分析的能力。这些学科通常包括但不限于结构力学、流体力学、热力学、控制理论、电气电子、材料科学等。多学科仿真能力旨在通过跨领域的仿真分析，为复杂系统的设计和优化提供全面的解决方案。
“Fluent的设计、分析、前处理和仿真解决方案联合ANSYS已有的仿真软件将打造一个最佳公司，致力于工程仿真的革新，帮助用户缩短研发流程，提高产品的创新和性能。”
——Fluent【总裁&COO】Ferit Boysan博士
“这次收购将有助于ANSYS大幅提升现有LS-DYNA与ANSYS Workbench环境的整合程度，让ANSYS客户可以无缝连接更广泛的高级仿真技术。”
——ANSYS【总裁&CEO】Ajei Gopal
在早期，CAE软件主要集中在特定领域的仿真，如结构力学、流体动力学等。但随着技术的发展和客户需求的增加，市场上的CAE供应商逐渐意识到，单一领域的仿真能力已无法满足复杂产品的设计需求，必须发展多学科耦合仿真技术。于是CAE软件通过相互收购，丰富了仿真技术的种类和深度，为工程师提供了一个统一的平台来解决复杂的工程问题。这种趋势标志着从单一仿真到多学科集成仿真的转型，也使得仿真技术在产品开发中的应用范围更加广泛。
（图源：Ansys官网）
02 CAD收购CAE：打通设计工具，赋能全流程数字研发
全流程数字研发（End-to-End Digital R&D）：指在产品研发过程中，利用数字化技术、工具和平台，实现从研发初期到产品上市的全过程数字化管理和优化。通过信息化、自动化、智能化手段，实现研发过程中的各个环节的高效衔接与数据驱动，以提高研发效率、降低成本、缩短产品开发周期，并提升创新能力。
“这将成为将虚拟仿真技术融入PLM主流的一个良好开端，对达索系统的发展将起到极大的推动作用。”
——Daratech【总裁&CEO】 Charles Foundyler
“欧特克致力于为制造商提供市场上最全面、最易用的数字样机解决方案。收购 ALGOR 将为虚拟测试和预测热量和压力等同时存在的实际条件对产品设计的影响增添重要的新功能。”
——Autodesk【制造解决方案部高级副总裁】 Robert Buzz Kross
随着数字化设计和制造的深入发展，CAD与CAE的融合成为了不可避免的趋势。CAD软件主要用于产品的设计建模，CAE则负责对这些设计进行验证与优化。在传统的设计过程中，设计人员使用CAD工具（如SolidWorks、CATIA、AutoCAD等）进行产品的几何建模，然后将模型导入CAE工具（如ANSYS、Abaqus、COMSOL等）进行分析和仿真，设计与分析之间往往存在壁垒，信息传递不够高效。
无论是Dassault Systèmes将SIMULIA（ABAQUS）功能整合到自己的3DEXPERIENCE平台中，还是Autodesk收购ALGOR，增加了先进模拟功能，都是CAD厂商打通设计与分析间壁垒，为企业提供更高效、更精确的全生命周期数字化研发工具的一大突破。这种集成化的解决方案不仅能提升研发效率，还能降低因设计变更而产生的成本，提高产品的市场竞争力。
（图源：网络）
03 EDA收购CAE：形成电子到机械的多尺度、全系统仿真能力
EDA厂商对CAE的收购则标志着其产品从电子到机械的多尺度、全系统仿真能力的完善。
“收购NUMECA经过验证的CFD技术和才华横溢的团队是对Cadence的有限元分析和其他系统创新技术的补充，这是成功的一步。”
——Cadence【总裁】Anirudh Devgan博士
“将Synopsys业界领先的EDA解决方案与Ansys世界一流的仿真和分析能力结合在一起，将使我们能够提供全面、强大和无缝集成的从硅到系统的创新方法，帮助各行各业的技术研发团队实现能力最大化。”
——Synopsys【总裁&CEO】Sassine Ghazi
传统的EDA工具主要侧重于电路设计和电子仿真，但如今越来越多地涉及到与机械、热学、流体动力学等领域的结合。为了增强电子到机械多尺度、系统级仿真能力，EDA公司开始收购CAE公司。Cadence收购Numeca，扩大了其计算软件产品的系统分析产品组合，使Cadence能够提供包括IP、半导体、IC封装、复杂的机械结构等更全面的多物理场工程解决方案。Synopsys收购Ansys，也是为了弥合电子设计到机械系统，助力设计人员在多学科领域内有效地进行协同优化。
（图源：网络）
04 制造集团收购CAE：形成虚实结合的工业元宇宙
工业元宇宙：作为现实世界的虚拟延伸，工业元宇宙利用AI、数字孪生、虚拟现实等技术，构建了一个独立的工业数字世界。它提供了沉浸式体验，形成了一个从需求到研发再到体验的闭环，覆盖了工业全生命周期。
“海克斯康致力于为用户提供可操作性的制造智能解决方案，MSC作为整个行业规则的颠覆者，与我们的使命一致，并帮助我们在离散型的制造领域里（如航空航天和汽车制造）最终实现工厂的智能互联。”
——Hexagon集团【总裁&CEO】Ola Rollén
“西门子Xcelerator结合Altair在仿真、高性能计算、数据科学和人工智能方面的能力，将打造出更加完备的人工智能设计和仿真产品组合。”
——SIEMENS【总裁&CEO】Roland Busch
Hexagon以实现工厂的智能互联为目标收购MSC；西门子收购Altair，则昭示了其加速数字化转型，拓展非传统制造业市场的战略意图。不难看出，制造业集团，皆以CAE为切口，布局新型生产制造流程，旨在为客户打造“需求-研发-体验”的数字闭环。
设想一下，当工业元宇宙发展成熟，我们也能在虚拟现实技术的支持下，进入一个智能化的用户定制空间。用户与系统互动，根据自己的喜好提出对汽车的具体要求，如马力、风阻、噪声和外形等。智能设计优化系统将自动根据用户的要求进行设计，并确保符合安全性、可靠性和合规性等质量标准。用户可以在元宇宙空间中，通过视觉、听觉和触觉全方位体验自己的汽车，并提出修改意见，直到达到完美。一旦设计定型，数字汽车模型将直接传输给智能化和自动化的制造系统。用户只需等待数天，甚至更短的时间，一辆梦想之车就会通过便捷的自动化运输系统，出现在用户的家门口。
（图源：网络）
05 总结
从多学科仿真能力集成，赋能全流程数字研发，到构建多尺度、全系统仿真能力，再到弥合虚拟与现实，为工业元宇宙筑基，CAE软件在工业数字化转型中始终处于核心地位。
CAE技术之所以穿越半个多世纪，在工业元宇宙时代仍表现出强大的生命力，与CAE技术的物理建模与仿真的技术本质是分不开的，而物理建模与仿真的生命是精度和效率。在提高精度的前提下，为了在工业元宇宙中实现以天计的设计优化愿景，我们需要在现有基础上进一步缩短研发周期数十甚至数百倍，当前CAE技术在性能方面还有巨大的提升空间。
作为一家以先进计算技术推动新一代CAE技术革新的公司，「神工坊」将坚持四个使命——“推进先进算力和计算技术的工程应用”“以计算技术推动自主CAE技术跨越式发展”“加速工程知识软件化和CAE工具专业化”“满足未来系统级和垂直化CAE需求”，投身于构建我国工业元宇宙核心引擎，加速工业端到端数字化闭环形成和工业产品个性化定制时代到来的事业中。
