PERA2007发布会       主题演讲       资料下载       媒体专访 

中国航天科技集团总工程师、科技部制造业信息化专家组组长、国防科工委数字军工专家组组长杨海成

 

产品创新促发展,协同仿真正逢时

很高兴能够来到PERA产品发布现场,和广大的用户进行交流。的确,和在座的很多位熟悉的同事,以及不熟悉的同行们一样,我们为今天中国信息化技术的发展,特别是仿真技术走到协同仿真发展的时候,有一批庞大的力量来支撑中国企业的发展产品创新感到欣慰、高兴。

我个人多年来一直在国防军工领域从事信息化技术的研究、发展和应用。早先在大学从事航空航天方面教育、技术研究和技术应用,后调到航天科技集团公司从事集团公司信息化建设和航天软件研发。在这个过程中参与了国家“八五”的CAD应用工程、 “九五”的CIMS应用示范工程、“十五”信息化应用工程,以及“十一五”国家科技部重大科技支撑计划工程的专家组工作。由于自身经历的航天工业信息化工作和整个军工制造业数字化的规划和发展,对企业推动信息化建设,特别是推动产品创新发展有很深的切身经历。希望今天通过这样一个机会,对协同仿真和大家进行一些直接的、真切的交流,围绕《产品创新促发展,协同仿真正逢时》主题,谈一些认识和看法。

今日中国蓬勃发展的局面,也正是中国经济走向全球另人瞩目时期,这种发展源于中国强大的经济力量,强大的制造力量在走向世界。中国已经成为世界级制造商,而在制造业从大国发展的实战过程中,我们实际上也遇到很大的难点和困惑:中国制造大部分是低端产品,中国制造的很多产品基本上都是引用国外的专利产品,或者是国外产品的引进仿制。

中国制造还处于世界制造产业链的低端,在这样的背景下要想从制造大国走向强国,真正使中国经济居于世界前列和制高点,必须要抓住制造产业链的龙头,特别是产品创新设计龙头。在整个制造业产业链上,产品的自主创新,具有自主知识产权的产品是整个产业链发展的制高点、源头和龙头。如何推动中国产品的创新?如何不断把优质产品提供给国内乃至全世界巨大的消费市场,是中国当今面临的难点,也是中国人梦寐以求的目标。

现在,中国汽车制业已从产品仿制走向了创新发展。这是产业化和产品创新的过程。中国的航空航天业由于受到国外的长期封锁,航天工业的自我创新能力在国外封锁状态下走到了世界的前列,航空工业也从仿制开始走向自主创新,像ARJ飞机、世人瞩目的中国开展大飞机计划,都是中国走向产品创新的最重要标志,现在也是中国整个制造业发展非常重要的阶段。长期以来国家在促进产品创新方面存在着迫切的需求,但是我们知识产品创新能力又恰恰不足。因为我们整个工业体系和工业能力,基本上是沿着一个仿制和制造的阶段来配制的。但我们在研发阶段缺乏人才,缺乏技术手段,缺乏技术创新体系和能力。虽然大量的研发中心成立了,但在研发体系核心中仍然缺乏知识创新能力。过去在信息化支持产品设计和发展的过程中,我们大量采取了CAD的应用手段。CAD使得产品表达有了质的跃升,甩掉了“图板”。但是,我们在掌握一品的全部结构性能方面差距很大。过去大量采取CAE分析手段,实际上更多的是验证,多是事后分析,是对制造过程的仿真,而在产品产生最初创意的概念设计阶段的仿真,以及整个产品的性能分析和进一步改进优化方面,多年来我们的技术支持和力量很不够,而这些正是产品创新的重要手段和途径。

十几年来,CAE技术的广泛采用和使用,使得产品创新往前迈进了一大步。但就当前的现状来讲,要真正构建一个支持产品不断创新发展的快速响应平台设计工具,的的确确在CAE仿真方面还是有很大的差异和弱势,具体表现在如下方面:

第一个方面,各个单向工具手段独立使用。从八十年代开始,象ANSYS这样的CAE分析手段在企业中开始大量采用,但目前在各企业应用中仍处于各个专业相互独立、各个系统相互孤立状况,并没有形成一个完整的技术链和技术流程来支持产品创新。80年代、90年代航空工业启动了许多分析相关的工程,运用了相当多的技术手段。航天也是如此,基本上世界各个专业CAE的分析手段都具备了,但产品创新的水平仍旧不高。如何围绕产品性能整体优化,提高整体性能,如何把各个专业设计的知识工具手段和数据集成起来,促进我们整体的设计性能水平提高?从九十年代中后期到现在,利用多学科设计优化真正地促进产品性能提高的要求已经摆在了我们面前。如何把我们过去单向的,提升到集成、协同、综合地构建产品创新,不断改善总体性能的协同平台,对企业、国防事业以及制造业都将面临的很大一个难题。在这方面比较可喜的是,在现在产品的整个设计体系和设计过程中,协同仿真的呼声越来越高,通过协同仿真,把各个专业、各个系统分离的产品性能分析优化提高到对产品性能进行整体优化,最终提升产品整体性能的新阶段。

我们也知道,很多企业在整体产品性能优化和提高多是依靠国外一些大型研发机构和公司,但是国内如何构建起自身的性能设计能力,是我们面临的一个很大的挑战。企业要真正地做到产品创新、快速响应市场,做到对产品设计心中有数,必须掌握所设计产品的性能,并不断进行优化,这需要靠大量精确、细致的分析手段综合起来支持产品设计。所以,协同仿真不仅仅是安世亚太推出协同仿真平台新产品的机会和机遇,更重要是我们广大的制造企业在走向产品创新方面所必然面临的迫切需求。我们在多年来孜孜不倦地探求如何支持产品创新技术方面也走过很多弯路,如在单向的仿真工具手段上不断地重复使用,不断地改进、改版,但是在综合技术方面却始终处于徘徊阶段,没有把单项的工具手段通过技术综合形成一个有效的集成框架和集成平台,从系统上体系化地支持我们的综合创新。

第二个方面,我们所面临着一个新的困惑在于:很多像基于PDM、PLM、SOA体系架构的先进理念,可以把设计、生产、流程中的设计、分析、仿真工具手段集成起来支持企业创新发展;但是我们仔细地来看一看这些技术,又发现它们距离我们真正的要求又有很大距离。现在相当一部分PDM产品,很大程度上也是仅仅用做产品图档、文档和产品几何结构管理。真正要把设计流程中各个专业的分析设计数据、手段集成起来,形成一个完整的创新设计业务流、信息流差距很大。所以,大多单位购买了PDM到真正应用的时候,才发现它在很大程度上不能适合企业设计部门的要求。

当然现在也出现了像iSIGHT、Fiper一些集成式体系,但总体上都还处于初期萌芽阶段,特别是要和大体系协同方面还存在很大距离。所以在这样一种困境下,在专业设计领域之内,进行性能仿真设计优化,适合当今发展阶段要求,同时又能够满足创新要求的平台,是当前我们企业最急需的。这几年,我一直在和安世亚太公司进行交流,最初大家都想从一个大而宏观的、总体上遍及产品全生命周期体系出发,试图通过一个“大一统”的体系,来解决产品结构设计、性能设计、制造过程仿真等方面的问题。后来我们发现,技术需要一步一步地往前发展,需要能够按照企业自身发展的阶段和规律,先局部集成、局部优化,等发展到一定积累程度的时候,再逐步走向全生命周期式的集成。

据此安世亚太推出的协同仿真平台,从需求的角度专注于企业产品设计性能优化分析,把优化分析和仿真密切结合。同时,又能使各专业之间能够进行功能和性能信息、业务流程信息的交流和共享,为产品的性能综合优化提供符合企业当前发展的平台。这样的平台,对技术的有序提升和适度提高,以及满足当前企业发展需求都是比较合理的、合适的选择。协同仿真平台推出恰逢其时,满足当前企业发展的要求。

如何做好协同仿真?我们应该关注以下几个方面:

第一,必须关注企业协同仿真的业务流程。任何一个工具都是通用的,但是任何一个企业的设计流程、设计过程、设计知识的提炼和积累是个性化的,是企业核心能力的载体。我们必须把平台和工具与企业的设计业务流程紧密地结合,企业的设计人员、管理人员才能够很好地认识和把握流程。要真正做到协同仿真,必须以企业的设计系统建立为主体,梳理自身业务体系和业务流程,把恰当的平台、软件和工具集成到协同设计体系中是关键。

第二,必须在协同平台内加强总体技术架构平台实施方案的系统设计。因为最终不是要用一个流程,而是用一个设计体系和设计方案来构建设计能力和仿真平台。这个方案应该是我们自身设计和所用软件共同搭建的模式。
第三,必须按照所确定的流程和方案做好系统的实施工作。在平台的搭建过程中,软件其实只是其中的基础部分,实施工作才是至关重要的。实施的过程,实际上是将工具手段集成、数据模型建立、数据库和业务流程嵌入到系统方案的过程,最终达成业务协同。

第四,我们建成协同仿真体系后要进行持续不断的完善。这是我们建设好平台系统的重要支持保障。

希望在座的各位企业界的代表,能够紧紧抓住企业从二维走向三维、从结构走向分析、从设计走向集成制造的机会,把产品协同仿真当成一个很重要的平台,运用先进手段来牵引企业发展。也寄期望于仿真能够在对中国今后国防军工和民用企业,对提高我国装备产品性能的不断优化做出我们应有的贡献。

感谢大会给了我这个交流机会。希望我们携起手来,共同推动中国制造业发展和产品创新。