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观点:缺乏自主CAE我国高端制造业面临挑战

摘要: 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 ...

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。

1.CAE,高端装备制造的灵魂

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。”

2.尴尬,90%中国用户使用国外CAE

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。


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本文作者
2018-9-3 10:14
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