缺乏自主CAE 我国高端制造业面临挑战

编者按

“给我一个支点，我将撬起整个地球。”2000多年前古希腊著名物理学家阿基米德的这句壮语，现如今正成为激励中国自主CAE奋力前行的座右铭。而他们要撬起的是中国整个高端制造业的自主创新能力。日前，记者在我市举行的第二届中国CAE软件自主研发—引领工业创新论坛上获悉，目前我国高端制造业的90%创新能力由国外CAE软件控制，高端制造业的自主创新能力正面临“空心化”的严峻挑战。

2005年美国总统信息技术咨询委员会指出，计算科学已成为科学领导地位、经济竞争力和国家安全的关键。并发出“美国政府还没有充分认识到计算科学潜力”的警示。5年后，美国竞争力委员会针对其制造业发展发出警告：如果美国不发展基于高性能计算技术的建模、模拟和分析，则其制造业领导地位将受到威胁。

而计算科学的载体工具就是CAE技术。那么，到底什么是CAE？CAE是Computer Aided Engineering的英文缩写，字面翻译为计算机辅助工程技术。主要是指在产品设计阶段，就在计算机上建立产品的计算模型，对各类装备与工程结构的设计、制造以及服役过程进行分析、模拟、预测、评价、优化和控制。使用CAE技术，工程师可以不必制造样品，在计算机仿真环境中就可以完成新产品、新装备的设计、实验、检测和完善。也就是说，通过CAE技术进行模拟仿真，能够将设计的产品直接定型生产，从而节省了样品生产和试验的环节，缩短了从研发设计到正式投产的时间，大大提高了效率。

“CAE软件产生以前，所有的工程及装备设计研发都只能靠手算，然后再生产样品或模型，来进行实验检测，经过反复完善后，形成最终产品或工程实施方案。”曾参与多项国家重大工程、北京大学著名计算力学专家袁明武教授指出，“如果现实的研发过程都可以通过计算机仿真来实现，就能够大大提高创新效率和能力。”他强调，“这个过程必须由CAE技术来完成，CAE是高端制造的灵魂。”

尽管CAE技术关系到一国的核心创新力与竞争力，但是中国工业软件产业发展联盟最新报告却指出，我国90%以上的高端制造用户使用着国外CAE软件。而这些“用户”大都集中在航空、航天、核工业、兵器、造船、汽车、机械、电子、材料和土木工程等国家核心竞争力领域。

“这必然导致我们的创新创造活动变得‘空心化’。”我国老一辈计算力学专家对此情况早已忧心忡忡，年逾八十高龄的钟万勰院士曾在中国科学院咨询报告中大声疾呼：“CAE技术是我国装备制造业核心竞争能力之一，也是保证国家安全所必须掌握的关键技术。”而在本届中国自主CAE创新论坛上，该领域内许多专家和有识之士更是严正指出，“我国国防和高端装备的研发设计都要依托国外CAE软件进行，这是非常危险的。”

这“危险”，主要来源于两方面：一方面是基于“软件安全性”的顾虑，另一方面则关系到国家经济增长方式能否成功转型。毅然从美国归来投身自主CAE软件研发的西安前沿动力集团有限公司总裁胡光初先生指出，“后门程序”一直是伴随着国外CAE软件的“幽灵”，尤其近年曝光出工业软件厂商达索solidworks软件存在严重后门的消息后，更加重了国内相关敏感部门的忧虑。据悉，国家相关部门早已通知各军工企业停止使用该软件，以防止资料被窃取可能导致的泄密事件。

而清华大学教授、航天航空学院副院长刘彬则指出，大量使用国外CAE软件，一个可预见的严重后果是，阻碍中国真正自主创新的发展脚步，经济转型升级面临瓶颈，增长缺乏动力，从而掉入中等收入陷阱。