《苦旅寻真》读书笔记3：自主仿真，破局路在何方？

       “ 和所有其他领域一样，自主仿真也需要一步一个脚印，先从低垂的果实开始，稳扎稳打，逐步破解规模效应、路径依赖和巨头们的降维打击，在漫长黑夜中等待迎接遥远的黎明。”

这些，都是中国在仿真这个具体行业里面临的困难。但向外看去，其实在中国许许多多其他行业，类似的故事过去也一直都在上演。

中国仿真软件的发展，就像中国整个产业体系发展的一个缩影。回看其他行业的历史，或许也能够给我们一个参考，正所谓 他山之石，可以攻玉。

随便举几个例子。

比如在家化行业。一些读者可能不知道，今天的中华牙膏，其实并不完全是一个民族品牌。

1954年，中华牙膏品牌最早在上海牙膏厂创立，一经投产即风靡全国。但到了90年代，中美开始了蜜月期，高露洁等美国牙膏品牌进入中国，给中华牙膏带来了威胁。当时正值国有企业改革，合资并购风潮席卷全国，1994年，上海牙膏和联合利华成立了合资公司。

今天的中华品牌官网，是联合利华公司的一个子页面。在合资公司成立时，官方宣称，民族品牌与国际知名企业优势互补，让中华牙膏旗下产品拥有了联合利华全球研发中心的支持。实际上，更多的中国日化品牌，比如美加净、丁家宜，还有罗永浩带货的“活力28”洗衣液等，都在20世纪末那几年，在欧美发达国家产品的冲击之下，没了生存空间。

外国产品进来了，在自由市场上和中国品牌竞争，中国的“自主”产品打不过。为什么？我们的技术、营销，各个方面都不如别人强。怎么办？合资，互补，向他们学习。核心技术别人不给怎么办？那我们自己就主动去琢磨。无论如何，先看到领先者是怎么做的。哪怕领先者进入中国市场会把我们自己的产品PK掉。怎么保护我们自己的产业？那就让外资进来合资、合作嘛。

比如汽车行业。

中国在改革开放之初，引进外资生产合资汽车时想的一直都是以市场换技术。这么多年过去了，结局大家都知道，技术基本没换来，市场却实实在在送出去了。华晨汽车的董事长前些年在采访中说自己是唯一一家以市场换技术真的换来技术的车企，华晨也确实得到了宝马在发动机技术和生产线技术上的支持，结果2020年企业债还暴雷了。

但是我们却可以看到，虽然中国没有换来真正的核心技术，但中国的车企却一直在稳扎稳打的提升技术水平。吉利、长城、奇瑞、一汽、上汽……在引入外部的竞争后，中国那么多车企，造车的质量和技术水平真的有了实打实的提升。最近几年中国的造车新势力公司的产品更是已经敢和特斯拉叫板。

我们看到了先进水平是什么样子，就看到了差距。有差距就有动力，然后我们自己努力，去追赶先进水平。

比如手机行业，这个故事大家可能就更熟悉了。

智能机换代大潮初起时，三星苹果索尼LG等外国品牌牢牢占据中国高端手机市场，中华酷联四大金刚基本只有运营商定制的低端机。

然后2010年，小米创立。2013年前后，小米、魅族、OPPO三家开始在2000到3000元价位站稳脚跟；华为推出P6，开始进军高端市场。到今天，这几家国产手机品牌是一步一个脚印，一点点向高端挺近，终于在最近几年站稳了四千到五千元这个价位，产品拉出来在很多核心指标上都能和苹果iPhone刚正面。

当然还有芯片行业。最近几年举国瞩目被美国卡脖子的芯片行业里，我们的龙芯也是从一个中科院的小团队做起，从拿国家补贴到靠市场生存，终于在北斗卫星的芯片上找到了应用场景，靠市场的力量活下来。

当然还有许许多多的行业和公司。故事不尽相同，但都是在初期被国外引入的产品打的找不着北，然后一点点学习，进步，靠自己的努力实现超越的。这其中日化行业是在改革开放之初就被国外巨头攻陷，而汽车行业由于加入WTO时的保护协议得到了十几年的喘息机会；手机行业则是在竞争中迎难而上，直面强大的对手，逐步扭转战局。

在这些故事背后，每一家公司、每个具体案例背后都有一大堆商业逻辑。我能想到的，和仿真软件有关可以借鉴的通用逻辑，大约有以下四条。

一、不要想走捷径

不管是手机，还是汽车，任何产业都不能只想着弯道超车。当然新能源确实是一个弯道，在新能源的背景下国际巨头公司之前的许多和内燃机、变速箱有关的技术积累都失效了。但是每个行业背后还是有很多知识需要补课，凡是不尊重这一行业的人，从互联网跨界过来以为靠“互联网思维”就能降维打击解决一切的公司，最后都死掉了。只有稳扎稳打，把商业模式走通，然后认真补课，有十年磨一剑精神的公司，才有成功的机会。

商业模式走不通，就没有补课的经费。比如华为要其他部门赚了钱才能承受海思多年的亏损；而如果商业模式长期不直接和产品质量挂钩，就没有补课、打磨产品的动力。比如龙芯如果一直面向政府要补贴，可能就不会生产出真正有销路 市场有需求的产品；那些初期靠走捷径赚到钱，又不愿意（或是没能力）补课的公司，就只能被淘汰。

国外的仿真软件，他们发展得早，通过多年发展和并购，技术远远领先于我们。一些中国软件公司想要纯靠“弯道超车”，搞一个新概念，或者使用新的分析方法，希望在新方法上能和巨头公司站在同一起跑线上。这或许有用，但想要发展自主仿真软件，不补课是绝不可能的。

《苦旅寻真》书中，第四篇的几章【结构仿真技术】、【流体仿真技术】、【电磁仿真技术】等，就比较详细的列举了国际高端仿真软件目前具有的功能（当然如果照着帮助文档来说这个表格肯定是挂一漏万，但不必那么抬杠），研究以后仔细规划了自主仿真软件PERA SIM在各大功能点上的实现优先级。弄清有哪些功能是第一步就要有的，哪些功能则可以暂时缓一缓，之后再开发。珠峰是一步一步攀登上去的，龟兔赛跑的乌龟也要一步一步爬到终点。看清现实，直面差距，一步一个脚印的追赶，相信未来一定可期。

二、规模效应

规模效应，又叫网络效应。最近五年互联网产品推广初期疯狂砸钱补贴，想要的就是这个规模效应。规模效应指的是，你的产品使用的人数越多，就越有价值。

比如微dd信，只有一个人用，它就是完全没有价值的。使用微d信的人越多，它作为社交工具的价值就越高。滴滴、饿了么……几乎所有互联网平台，凡是存在“先有鸡还是先有蛋”问题的平台，都或多或少具有规模效应的属性。当使用的人数多的时候，规模效应就成了产品最重要的护城河，让竞争对手难以逾越。让倪光南院士奔走一生的芯片和操作系统领域，Wintel联盟当年就靠着规模效应挫败了无数竞争者。

在仿真软件领域，规模效应也在起作用，但又不是那么致命。规模效应体现在，一个软件使用的人数越多，某个技术问题就越可能找到同行进行交流，而且软件的教程也会越多，软件积累的案例也能够帮助软件商不断改进。

但仿真软件的规模效应又不是完全无解的。因为针对不同行业，虽然仿真有一定的共性，但每个行业却又都有自己独特的需求和问题。所以我们看到不同的有限元仿真软件在各个行业里占比都很不一样。比如航空航天、船舶、汽车碰撞、手机跌落、核电、土木建筑桥梁等不同领域里，Nastran、LS-Dyna、Abaqus和ANSYS各占胜场。另外，案例库的问题也可以靠官方的努力来解决，虽然困难但并不是不可能的。例如Comsol作为仿真软件的后来者，直接把详细的案例库内置进软件的菜单中，还密集发布大量中文的教程和博客，这就以极快的速度在抹平它和ANSYS、Abaqus等软件在案例数量和质量上的差距。Comsol也因此得到了许多学生和研究者的青睐。

Comsol有上千个官方案例，每个案例都包含详尽的操作步骤和简化分析思路。虽然ANSYS、Abaqus等软件也都有官方案例，但从可得性上来说明显远不如Comsol做得好。

为什么我之前在安世亚太的发布会后写文章说，我对安世亚太能做好自主仿真这件事表示乐观，就是因为安世亚太的自主仿真战略中，其“赋能开道”战略就是旨在解决规模效应的谜题。在帮助企业建立仿真体系和仿真驱动研发的能力的同时，实现自主软件的替换，这就避免了企业自主选用某一软件时会担心小众软件缺少同行和相关行业案例的问题。

同时，安世亚太自己是中国最大的仿真咨询公司之一，他们累积的仿真案例也有助于克服规模效应中的第二点，即可以在自主软件研发过程中，利用之前积累的大量真实仿真案例来打磨软件的计算准确度。

三、路径依赖

所谓路径依赖，指的是人们一旦做出了选择，习惯了某个选择，就倾向于继续维持原有的选择。即使一些新产品明显比老产品更好，但由于一定的切换成本，很多人也不愿意更换。

比如很多人习惯了微软的Office，苹果的iWorks界面和Office完全不同，很多人就不愿意使用，即使iWorks套件已经完全免费。甚至有很多人直到今天还在使用2003版界面的Office。

对，你想的没错，我要说的就是ANSYS APDL。ANSYS APDL在今天还能有这么多的用户，我相信很大一部分原因要归结于路径依赖。今天如果是一个新手要学习有限元，你让他上手去选，哪怕他了解的有限元软件数量不多，我想他怎么也不太可能主动去选择APDL。奈何高校的老师们都是那个时代过来的，今天很多高校老师教的还是APDL，学生初次接触的有限元软件也就是APDL。他们花了大量的学习成本，要么直接被劝退，没被劝退的也有一部分不愿意再痛苦的花时间熟悉一款更新的有限元软件，就继续用APDL了。

路径依赖能够存在，有个重要的原因是学习新软件需要投入时间成本。即使学习新软件以后工作效率能够提升或者能有其他形式的回报，但是当下如果面对一个很急的问题，需要马上就得到结果，那最优选择肯定还是用熟悉的老方法。

打破路径依赖，一靠大量的新增，二要靠使用者更长远的目标规划。

为什么靠大量新增？因为对于新用户来说（仿真软件的新用户基本就是刚入门的学生和新入行的有限元分析工程师），没有历史包袱，他会选择界面最友好，学习资料最丰富，最容易获得（比如盗版或者免费版容易下载）的。大量学生群体选择Comsol做有限元分析项目的逻辑就在于此（当然Comsol对多物理场仿真的技术优势也很重要）。如果行业有大量的新增用户，某个软件又没有先期在此垄断，那么在某个方面有竞争力的产品就有可能快速赢得用户。

安世亚太给出的策略“基础免费”可以说一定程度上有这个趋势。但我想这还不够。各大有限元软件针对学习者群体早就已经形成事实上的免费了。在免费之外，大家都免费那拼什么，拼补贴啊。各大软件公司还举办各种案例竞赛，还在网上免费放出各种官方培训教程和博客（对，说的就是Altair和Comsol，这两家官方放出的教程质量都很高）。而和基础免费配套的“云化普及”策略，结合《苦旅寻真》书中第三篇关于小公司如何制定仿真战略的部分，也能创造大量新增需求，拉拢一些小公司。

另外，突然想到，PERA SIM的界面和Abaqus很像，不知道有没有一点这个意思。达索SIMULIA套件在中国国内打击盗版的力度是相对比较大的，其正版软件价格又比较贵。假如某家中国的小公司之前一直在偷偷使用盗版Abaqus软件对产品做一些简单的仿真分析，在国家对盗版打击力度加大，软件正版化浪潮之下，他们需要使用正版。如果让他们的工程师直接切换到其他有限元软件，即使那款软件价格比Abaqus便宜很多，可能也会需要极高的学习成本。

四、产业链整合

巨头公司把产业链整合，就可以把某一功能免费提供，作为引流品来获取用户。

就像移动和联通办手机套餐送家用宽带，电信的宽带虽然可能网速最好，但电信的手机卡相对不如移动。再比如WPS Office的会员，它一家会员能做PDF编辑、能做远程控制、还能拍照扫描、做思维导图，还有专业的PPT模板……这让向日葵远控、福昕阅读器、扫描全能王这些软件怎么想。

今天的仿真软件业界，与其说是百花齐放，不如说更多的是巨头合纵连横。就在几天前，EDA软件的巨头Cadence刚刚宣布收购流体仿真软件公司NUMECA。今天各大仿真软件巨头公司将设计、仿真和制造的各个环节整合，或者整合越来越多的仿真分析工具，每家都力求在自己的平台上提供全套完整的解决方案。

比如Altair的HyperWorks，它的前处理器独霸天下，求解器也还算可用，买HyperWorks许可证就可以灵活使用套装内的各种软件；达索的3DE平台希望靠一个云平台 完成设计、仿真和制造乃至企业内一系列信息化操作；ANSYS Workbench希望在一个工作台环境下打通ANSYS旗下各类仿真软件之间的数据交换和协同……他们都有靠产业链整合独霸天下的野心。

那么，面对这些披挂上战车的钢铁侠，中国这些还在“立志成铁”的“青铜侠”们怎么办呢？中国的“小帆板”如何对抗发达国家的“航空 母舰”？

我想，田锋总在书中说的“人才聚合”和“政府力量”应该就是他想到的破局之道。虽然其实我在第一次读到那一篇微s信推送时，从字里行间更多感受到的是一种愿望。中国很多年来一直没有成气候的自主仿真软件大平台，于是很多国际一流的力学和CAE相关领域人才毕业后要么去做了国外某软件的代理，要么出国进入ANSYS、Abaqus、Altair等公司做了研发。安世亚太能够真正聚合多少这样的人才为己所用我们还需拭目以待，但我愿祝福，并为中国每一家有这样梦想的公司祈祷。

另外，其实在仿真领域，整合供应链的本质是 1）打包购买也许价格可以更低；2）在同一公司的平台上数据传输和协作可能更畅通；3）企业能在同一仿真平台上实现更多需求。这几点中，其实价格不是最主要的因素；其他几点上，安世亚太如果能用“赋能开道”战略帮助企业建立整个仿真驱动的研发流程，那么此题其实也是可解的。

无论如何，仿真软件的自主研发，就像华为海思自主研发的芯片一样，注定将走过一段漫长的黑暗时光。我很喜欢电影《无问西东》里的话：

如果提前了解了你们要面对的人生，不知道你们是否还有勇气前来。

 爱你所爱，行你所行。听从你心，无问西东。

在黎明前，注定要有黑暗。只有那些坚信光明终将到来的人有机会迎接光明，正如苹果的著名广告，“只有那些疯狂到认为自己足以改变世界的人，才真正改变了世界”。我祝福每一位愿意投身仿真软件自主研发的工程师和公司。因为至少目前，所有的中国自主仿真软件公司，都还是在黑夜中摸索前行。

但是，毕竟不是所有黑夜中的前行者，都能迎来黎明的曙光。真实的故事往往是“你有你的计划，世界另有计划”。也许，我们将要面对的仍然是漫长的黑夜；也许，多年努力以后，事情也没有像我们想象的那样发展；也许，龟兔赛跑当中，兔子也一直在奋力奔跑，把乌龟落得越来越远，而这场赛跑永无终点……

那么，我们只能说，这仍然是我辈的梦想。让中国在这个领域能够拥有一流的软件，拥有一流的公司，让我们在仿真软件 乃至工业软件这个大领域不再能被国外厂商卡脖子，能真正拥有制造业转型升级的核心竞争力，以软件定义制造，为中国制造“铸魂”，这是CAE行业许多前辈从业者们的梦想，也同样是我辈的梦想。我们对这个领域抱有热爱，而热爱可抵岁月漫长。

最后，从今天的国际形势上看，新冠带来的影响和中国的崛起，可以说是百年未有之大变局。在今天这个环境下，中国一心想要在GDP上超过美国，不只是中国在快速发展，美国这个终点线还在反着朝我们跑过来。这个时代里，我们每个人专注做好自己的事，相信中国的潜力，一心一意跟党走，一步一个脚印，很多今天看来遥不可及的目标，也许要不了十年就可以成为现实。从长期来看，中国当今最大的禀赋就是工程师红利，而最大的风险就是老龄化加速。能不能在我们这一代，抢在中国的工程师红利结束前在产业链的高点抢占更多的位置，决定了我们国家未来发展的空间。