“將原來(lái)的船型優(yōu)化設(shè)計(jì)周期從以月為單位縮短為以天為單位，將原來(lái)的從數(shù)十個(gè)船型中選擇最優(yōu)樣本提升到從數(shù)千個(gè)船型中選優(yōu)，設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量得到雙提升，這在以前難以想象。”上海船舶運(yùn)輸科學(xué)研究所(簡(jiǎn)稱(chēng)“上海船研所”)船型開(kāi)發(fā)的相關(guān)負(fù)責(zé)人說(shuō)。

這樣的提升有賴(lài)于一款智能船舶設(shè)計(jì)軟件的引入：由南京天洑軟件有限公司(簡(jiǎn)稱(chēng)“天洑軟件”)與上海船研所合作開(kāi)發(fā)的AIShip。

據(jù)介紹，AIShip軟件代表在工業(yè)軟件領(lǐng)域十分重要的計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE)技術(shù)。“工業(yè)軟件是數(shù)學(xué)物理等基礎(chǔ)理論、工業(yè)技術(shù)和工業(yè)知識(shí)的長(zhǎng)期積累和高度濃縮，對(duì)助推制造業(yè)向數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)具有重要意義。”天洑軟件董事長(zhǎng)張明說(shuō)。

解決工程實(shí)踐中的問(wèn)題

隨著中國(guó)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，國(guó)內(nèi)工業(yè)軟件迎來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇。工業(yè)軟件往往始于技術(shù)驅(qū)動(dòng)，優(yōu)秀的工業(yè)軟件產(chǎn)品要能為用戶(hù)解決特定的工程實(shí)踐問(wèn)題。

作為國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)，天洑軟件自2011年成立以來(lái)就專(zhuān)注于具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的工業(yè)軟件的研發(fā)，其核心業(yè)務(wù)是將人工智能(AI)技術(shù)與CAE技術(shù)相融合，開(kāi)發(fā)包括智能設(shè)計(jì)軟件、智能仿真分析軟件、智能優(yōu)化軟件、智能數(shù)據(jù)建模軟件等覆蓋工業(yè)產(chǎn)品研發(fā)流程的全鏈條軟件產(chǎn)品。

在國(guó)家電投上海核工程研究設(shè)計(jì)院(簡(jiǎn)稱(chēng)“上海核工院”)，天洑軟件針對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械行業(yè)的智能設(shè)計(jì)軟件(AITurbo)大顯身手。

服務(wù)于核反應(yīng)堆冷卻系統(tǒng)的核主泵，是核電站的核心設(shè)備之一。上海核工院核主泵的設(shè)計(jì)工藝復(fù)雜，所需軟件多達(dá)10余款，涉及建模、結(jié)構(gòu)仿真、流體仿真、性能評(píng)估等多個(gè)方面，需要四五個(gè)部門(mén)的工程師協(xié)同操作。

AITurbo軟件的應(yīng)用可以完成原來(lái)10余款軟件的工作。天洑軟件還針對(duì)工程需求進(jìn)一步優(yōu)化軟件，可以把核主泵全生命周期中的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)反饋給設(shè)計(jì)人員。AITurbo軟件的介入，改善了核泵運(yùn)行效率，部分泵型提升率達(dá)20%，不僅提高了運(yùn)行穩(wěn)定性，還延長(zhǎng)了使用壽命。

“做智能工業(yè)軟件，必須堅(jiān)持軟件源于工程、服務(wù)于工程的思想。技術(shù)人員對(duì)于工程的理解至關(guān)重要，基于工程訴求打磨產(chǎn)品矩陣，才能解決真正的問(wèn)題。”張明說(shuō)。

打造智能設(shè)計(jì)中心

無(wú)論是AIShip，還是AITurbo，都是堅(jiān)持AI融入的工業(yè)軟件應(yīng)用產(chǎn)品。“除了堅(jiān)持AI融入，還要堅(jiān)持軟件核心代碼自主研發(fā)，堅(jiān)持設(shè)計(jì)和運(yùn)維互相賦能，堅(jiān)持行業(yè)深度打磨，這是天洑軟件的發(fā)展理念。”張明說(shuō)。

由此，天洑軟件開(kāi)始打造屬于自己的“智能設(shè)計(jì)中心”。根據(jù)規(guī)劃，設(shè)計(jì)中心將包含3個(gè)層次。其底層基礎(chǔ)是不斷積累形成的仿真求解器、AI算法、參數(shù)化建模等方面的能力。在此基礎(chǔ)上，天洑軟件重點(diǎn)打造4類(lèi)通用軟件，分別是設(shè)計(jì)軟件、仿真軟件、優(yōu)化軟件和運(yùn)維軟件。通過(guò)“智能設(shè)計(jì)大腦”對(duì)以上軟件進(jìn)行底層算法的AI重組，會(huì)開(kāi)發(fā)出更具應(yīng)用前景的智能設(shè)計(jì)運(yùn)維一體化平臺(tái)，針對(duì)葉輪機(jī)械、船舶、換熱器以及管道等領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)從算法到軟件、平臺(tái)再到中心的目標(biāo)。

基于這樣的產(chǎn)品架構(gòu)，天洑軟件能為能源動(dòng)力、船舶海事、車(chē)輛運(yùn)載、消費(fèi)電子等行業(yè)提供“智能設(shè)計(jì)中心”的產(chǎn)品及增值服務(wù)。

助推數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)

專(zhuān)注于智能工業(yè)軟件的產(chǎn)品研發(fā)，真正為用戶(hù)解決問(wèn)題，通過(guò)反復(fù)打磨產(chǎn)品，切入存量市場(chǎng)，協(xié)助用戶(hù)實(shí)現(xiàn)軟件的國(guó)產(chǎn)化替代——這是天洑軟件設(shè)定的目標(biāo)路徑。

“要實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)仿真軟件的自主創(chuàng)新，需要強(qiáng)化產(chǎn)學(xué)研合作，培養(yǎng)對(duì)求解器底層技術(shù)有更深了解的高端人才，同時(shí)還要立足于關(guān)鍵核心技術(shù)的自主創(chuàng)新，不能盲目過(guò)度依賴(lài)開(kāi)源平臺(tái)。”張明說(shuō)。

目前，天洑軟件與上海交通大學(xué)合作開(kāi)展的CAE實(shí)時(shí)仿真技術(shù)研究，主要面向復(fù)雜工業(yè)設(shè)計(jì)的數(shù)字孿生需求，實(shí)現(xiàn)多種工業(yè)產(chǎn)品的流場(chǎng)、溫度場(chǎng)毫秒級(jí)預(yù)測(cè)。這項(xiàng)合作技術(shù)已應(yīng)用推廣到船舶、電動(dòng)車(chē)等領(lǐng)域。此外，天洑軟件還堅(jiān)持產(chǎn)學(xué)研一體化，與清華大學(xué)、華中科技大學(xué)等開(kāi)展類(lèi)似的自主創(chuàng)新研究。

在由中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)產(chǎn)學(xué)研工作委員會(huì)等單位聯(lián)合主辦的第十七屆中國(guó)CAE工程分析技術(shù)年會(huì)暨第三屆中國(guó)數(shù)字仿真論壇上，天洑軟件獲得2021年度數(shù)字仿真科技獎(jiǎng)“杰出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)”“自主軟件創(chuàng)新獎(jiǎng)”“卓越應(yīng)用獎(jiǎng)”這3個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)。張明說(shuō)：“我們將繼續(xù)深耕工業(yè)軟件行業(yè)的自主創(chuàng)新，為中國(guó)制造業(yè)向數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)提供助力。”

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