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安世亚太:提供企业数字化转型的强劲引擎

2020年12月15日     作者:e-works  吴星星       
关键字:数字化转型  仿真  安世亚太  
安世亚太一直致力于大型工业软件的自主研发、咨询及服务,形成了企业级工业软件体系,为工业企业实现数字化转型提供强劲引擎。

    当前,全球制造业正从工业经济向数字经济加速转型,以数字经济为核心的产业融合发展成为了新趋势。工业信息化是数字经济与工业融合的典型代表,也是全球未来产业发展的代表方向。作为我国工业企业研发信息化领域的先锋,安世亚太一直致力于大型工业软件的自主研发、咨询及服务,形成了以工业仿真和精益研发为基础的企业级工业软件体系,发展出了工业软件(数字化研发)、增材制造(数字化制造)、工业互联网(数字化服务)、数字孪生等数字化业务,为工业企业实现数字化转型提供强劲引擎。

    为了更加全面地了解安世亚太在自主仿真研发领域的最新进展,在增材制造、工业互联网、数字孪生等技术的最新动态,在数字化技术与业务的最新布局,在第十六届中国制造业产品创新数字化国际峰会期间,e-works数字化企业网记者专访了安世亚太高级副总裁田锋,围绕“安世亚太的发展现状与成果、《苦旅寻真》的写作背景、自主仿真软件公司的出路和方向、增材制造与数字孪生、未来发展布局、新基建”等话题展开了深入交流。

安世亚太高级副总裁田锋

安世亚太高级副总裁田锋

转危为机,安世亚太积极推进数字化业务

    在初创时期,安世亚太的主要业务是代理仿真软件;在2003~2004年,安世亚太开始了自主研发工作,以精益研发、平台性的研发软件和方法体系的研究为主。在2015年左右,安世亚太的业务布局发生了较大变化,对此,田锋表示:“在仿真业务上,从过去以定制化开发、增值开发为主走向通用仿真软件产品的自主研发,同时开启了增材制造体系、工业互联网的业务布局,形成工业软件、增材制造、工业互联网的铁三角业务格局。”

    在2018年,安世亚太注意到了数字孪生业务在全球和中国的兴起,开辟了数字孪生的业务。田锋解释:“数字孪生业务有非常多的代表性,工业软件称之为数字化研发,增材制造称之为数字化制造,工业互联网称之为数字化服务,将数字化研发、数字化制造、数字化服务的数字化特征全部提取出来,综合在一起,就形成了数字孪生的业务体系。”

    经过长时间的发展与沉淀,目前,安世亚太的业务体系主要由工业软件、增材制造、工业互联网、数字孪生构成,帮助工业企业全面提升数字化研发、数字化制造、数字化服务的数字化水平。在2020年,尽管受到了新冠肺炎疫情的影响,安世亚太仍然取得了非常不错的成果。

    成果一:推出国内首款大型通用仿真软件PeraSim

    由于中美贸易摩擦的不断升级,我国工业产业一度遭遇了“卡脖子”难题,工业软件作为卡脖子清单技术上的一类,成为了我国工业企业发展与数字化转型绕不开的一环,发展自主可控的仿真软件势在必行。在疫情期间,作为一家有着25年仿真技术积淀和资源优势的工业软件企业,安世亚太通过聚焦国内用户需求,自主开发了国内首款大型通用仿真软件PeraSim。田锋介绍:“2020年,安世亚太最突出的成果就是自主通用仿真软件PeraSim的推出,该软件目前已进入测试阶段,并将于今年年底发布。”

PeraSim通用仿真软件架构

PeraSim通用仿真软件架构

    成果二:提出理想的数字孪生体模型

    数字孪生体作为一个综合的数字化体系,对中国工业企业的数字化转型可以提供普适性的支撑。2020年,在数字孪生体的推进方面,安世亚太也取得了显著成果。田锋表示:“继安世亚太数字孪生体实验室于2019年发布了《数字孪生体技术白皮书》后,陆续收到不少来自行业内的赞誉。在今年,我们对数字孪生理论体系进行了架构性拓展,总结出了数字孪生体进化论,提出了比较理想的数字孪生体的模型,用于指导安世亚太今后数字孪生体业务的发展。”

    成果三:工业互联网云平台进展迅猛

    伴随制造业变革与数字经济浪潮交汇融合,云计算、物联网、大数据等信息技术与制造技术、工业知识的集成创新不断加剧,工业互联网云平台得到了快速发展和广泛应用。2020年,受疫情影响,安世亚太的工业互联网业务为企业员工的居家办公提供了很好地支撑。“因为疫情,安世亚太的工业互联网业务反而得到了比较好的推广,用户群、用户量和知名度都得到了一个明显的提升。”田锋指出。

安世亚太工业互联业务

安世亚太工业互联业务

    成果四:增材制造业务打开局面

    早在几年前,安世亚太就提出了以增材思维的先进设计和数字化制造整体解决方案,打破传统制造工艺的束缚,助力工业产品的创新设计。在今年,安世亚太和杭州市萧山区政府签订了安世亚太增材科技总部项目落户湘湖的协议。对此,田锋表示:“我们在增材制造业务上也投入很多,在今年,安世亚太增材科技总部落户萧山,将通过集聚增材制造上下游企业,缩短供应链,降低企业成本,提升效率,进一步打开增材制造的市场局面。”

苦旅寻真,安世亚太践行自主研发之路

    尽管在2003年之后,安世亚太将自主研发作为了公司发展的主要战略。但工业软件在中国发展一直不是很平稳,使得安世亚太的自主研发之路走得也很艰难。田锋表示:“在国外,从事工业软件的公司研发一个新的产品体系,往往需要亏损三年,第四年之后持平,五六年之后进入平稳状态。但在中国,选择走自主研发,步履会更艰难。”

    “国外软件研发比较顺畅,这是由于国外企业的生产模式和运营模式相对规范,理论体系也很完善与规范。相对而言,中国软件研发规范性和理论研究都比较欠缺,基于中国社会文化和制度之下的运营体系下,平台性软件的理论研究做得不够,所以软件研发之路异常艰难。以精益研发为例,研发完算账是亏损的,问题的根源是对理论体系的研究不够透彻。”田锋继续补充道。

    通过精益研发的自主研发探索,安世亚太认识到工业软件的自主研发,必须要理论先行,方法论先行,把所有理论框架想清楚后再开始研发产品,这也是安世亚太解决日后遇到问题的方法。因此,在今年安世亚太自主通用仿真软件PeraSim发布之前,率先推出了仿真理论书籍——《苦旅寻真》,也是在践行理论先行。

《苦旅寻真》书籍封面

《苦旅寻真》书籍封面

    田锋坦言:“写作《苦旅寻真》这本书的想法很早就有,甚至早于我的第一本书——《精益研发2.0》。我始终觉得中国的仿真具有很大的缺陷,应该有一套方法论来指导。但当时,有两方面的原因让我一直没有动手。一方面,仿真的素材还不够丰满,一个企业的方法论形成一本书,内容还是太单薄了;另一方面,精益研发的理论相对更为丰满,这本书需要尽快定型,才能定型我们的业务。”

    值得一提的是,在《精益研发2.0》这本书写作完成后,田锋一鼓作气又撰写了另外两本知识工程的书籍:《制造业知识工程》和《智能制造时代的研发智慧:知识工程2.0》,这些理论的定型,使得精益研发业务体系变成了安世亚太非常稳定的一个业务体系,目前该业务仍按照这套方法体系在运行。

    在此期间,安世亚太的业务也新增了工业互联网和工业仿真自主开发的发展方向,仿真材料也日渐丰满,《苦旅寻真》的第二篇、第三篇就是专门阐述基于工业互联网的仿真、仿真云的建设。加之,“安世亚太自主仿真产品已基本开发定型,那么从大企业的仿真体系、小企业的仿真云,再到自主仿真、自主研发的脉络架构日渐清晰,因此就写了这本书。赶巧的是,这时自主工业软件、自主仿真的话题在中国非常火热,因此,这本书一经面世就变成了一本网红书,引发了业界的广泛关注和热烈讨论。”田锋补充道。

    当然,自主仿真软件的研发除了理论体系问题外,还有知识产权的问题,使得中国软件的研发有投入没产出。对此,田锋表示:“当企业能以零成本拿到国外最先进的软件,为什么还要花钱买国内软件?这也让工业软件的自主研发,特别是工具集软件很容易拿到国外免费版,自主研发道路就更为艰辛。因此,即使安世亚太掌握了技术,也了解用户的需求,但还是不敢大刀阔斧,总有一种投鼠忌器、怀才不遇之感。”

    得益于2016年安世亚太根据中国经济的发展规律做出了一个洞察和预测——中国经济在2019年或者2020年就需要靠技术创新来驱动,中国工业已经离不开工业软件。因此,安世亚太从那时候开始,着手通用仿真软件的自主研发,使得安世亚太在“卡脖子”成为常态下,能够担负得起中国自主仿真的重任。

潜心耕耘,安世亚太的自主仿真以独特优势崛起

    中国目前的研发模式是以逆向工程为主,对实物进行仿真。因此,安世亚太的仿真技术主要集中在应力应变场、流场、电磁场等物理场仿真的应用。当然,真正的仿真技术应该是从系统仿真开始,只有图纸没有实物,但是国内现状还是以实物仿真为主,安世亚太当下的任务也是以满足中国现阶段刚需为主,通过物理场仿真,让工业企业的逆向工程走得较为平稳,然后再向正向设计转变。

    对此,田锋也表示:“实际上,安世亚太的技术已经具备正向设计的系统仿真能力,只不过当下并不需要开发这一套软件。安世亚太目前的重点是以场仿真为主,主要解决产品研发过程中的细节设计、详细设计问题,而不是架构设计问题。”

    除了关注产品的设计阶段外,安世亚太也比较关注后期的运维阶段,包括现在流行的数字孪生技术,也用到了仿真技术,需要先做实物仿真然后降阶成一维仿真。而这种降阶技术目前也是安世亚太重点关注和攻关的对象。此外,安世亚太也可以对制造阶段进行仿真,也是实物仿真,但与研发阶段相比,仿真应用场景就比较少。

    从自主研发产品的角度,特别是仿真技术来看,中国的自主研发公司还处于起步阶段。田锋认为:“中国的自主研发公司应该比的是未来,成长的路线、历程,以及未来的路有多宽,决定了一家公司能在这条路上能走多远。安世亚太的优势在于综合20多年仿真积淀出的系统化的优势,包括对体系化认识、刚需的认识、仿真的验证能力、触达用户的能力。”

    首先,安世亚太在认清体系化方面具有绝对优势。对于当前国家的形式,市场的形式,安世亚太认识的很透彻。无论是识别过去的问题、现在的机会和未来的路程,安世亚太都能保持清醒的认识。例如,16年准确地预测了工业软件在几年之后的爆发,启动了自主仿真软件的研发,使得安世亚太牢牢抓住了工业软件的发展机遇,以最低的成本得到了最高的势能。

    其次,安世亚太对刚需的识别具有优势。中国的很多仿真公司都比较新,最大的缺陷是对中国刚需认识不清楚。很多公司选择对标国外的先进软件,但是国外的先进软件都是在其最好的工业水平下产生的,用在我们国家根本无法发挥其全部作用。那么,如果发挥的是一部分,到底是哪一部分?没有大量的实践根本无法识别出来。而安世亚太经过多年的仿真实践,能够充分了解用户的需求,了解国家和市场,进而准确识别企业的真正需求。

    第三,安世亚太基于仿真的验证能力突出。仿真软件的研发,必须经过实验验证或工业应用验证。但在中国,恰恰这两条路都不好走,都需要大量的时间和资金。在这方面,经过多年的仿真实践,安世亚太已经积累了上万条的实际工程案例,可以对仿真软件开展大量的工程化验证和结果对比。对新产品的验证上,安世亚太基于之前累积的分析案例在新产品中重新分析,如果结果相似,就证明软件ok;如果结果有差异,就找出原因改进软件,这也相当于把软件拿到市场上验证。

安世亚太突出的仿真验证能力

安世亚太突出的仿真验证能力

    第四,安世亚太具备强大的营销体系。与其他公司相比,安世亚太具有触达用户的显著优势。一个公司的软件存活必须靠商业成功,能卖出去、用起来的才是好软件。这就需要一个公司具备完善的营销体系、营销渠道。早在20年前,安世亚太就开始建立自己的用户体系,所以现在拥有大量现成的用户体系,每天有几百个销售代表在与用户探讨仿真问题,反馈产品使用效果。

    此外,安世亚太技术覆盖的全面性,也让对手难以在短时间内超越。田锋表示:“凡是靠时间积累的东西,都难以在短时间内被颠覆。安世亚太自主仿真的双驱策略是‘高点起跳’、‘赋能开道’。凭什么实现国产化替换?我们有一套赋能体系方法论,通过赋能企业完成舶来品的替换。因此,相对于软件技术的优势,我认为基于长久时间积累的系统性优势是安世亚太在推进自主仿真方面的独特优势。”

齐心合力,安世亚太助力自主仿真发展壮大

    中国的仿真公司有四类,第一类是纯代理公司,没有研发能力、没有服务咨询能力、没有二次开发能力,纯粹就是卖软件;第二类是除了卖给用户成熟的标准软件之外,还具备一定的二次开发能力,可以根据用户的需求进行定制与二次开发;第三类是在第一、二类基础上,还具有咨询服务能力,能真正参与到用户的产品研发过程中,可以提出改进和优化建议,这类公司能把仿真应用和工业知识、工业产品机理深入结合;第四类公司是除了具备第一、二、三类公司的能力外,还具有自主研发仿真软件的能力。

    目前,这四类仿真公司在市面上都存在,而且很多公司是单体的,只做其中的一类。相比较而言,安世亚太这四类能力都具备,是相对最完整的一种形态,这和安世亚太的发展历程密不可分。田锋指出:“如果将国外的仿真巨头比作军舰,那么中国的仿真软件公司更像是一群小帆板,安世亚太可能是个大帆板。众所周知,一个军舰可以横扫一群小帆板,因此,中国仿真软件公司的发展未来,绝对不是靠一群小帆板慢慢长成军舰的模式,而是要凝聚力量在快速的时间内战胜对手,是一种能把小而散的帆板能聚合起来合作的一个模式。”

    当然,这个模式,国家在推,安世亚太也在推。田锋表示:“安世亚太积极参与到华为的一个项目中,想找到能替代国外的仿真技术,通过聚合国内仿真的综合力量,做出华为想要的产品,为华为服务。国内仿真软件公司的现状就是小而散,从大方向上,共同的出路就是集中力量一致对外,无论是以多紧密或者多松散的方式集合在一起,共同发力,而非内部竞争。”

安世亚太仿真体系模型

安世亚太仿真体系模型

    实际上,安世亚太设计的仿真方法体系已经能涵盖了各类仿真公司的发展方向,让大家有事可做。如何将不同类型公司的力量凝聚?以研发型公司为例,一个公司开发一款软件的力量总是有限,但如果大家合作,各自开发自己擅长的模块、功能,那么就能形成一款综合实力不错的大软件。这款软件也许相对松散,但有着很强的关联性,这是从技术角度企业之间的一种合作模式。

    田锋认为:“不同类型的公司出路应该有不同类型的出路。第四类,也就是研发类公司可以做更为紧密的配合,可以共同开发一款软件,在形式上进行各种探索;第三类,咨询类公司可以做赋能开道的事情;第二类公司可以进行二次开发,例如在通用软件的基础上,根据用户现场的专业化和行业化进行二次开发,甚至做成APP;第一类销售公司可以代理国内的仿真软件,国家现在对国产软件是有政策支持的,可能获得的利益更好,利润更多。”

    此外,安世亚太在云计算方面还有一个合伙人的概念,就是将软件放在云上,由于用户量太大的缘故,平台公司存在服务不过来的情况,那么像销售性的、服务性的公司,甚至是个人就可以在云上为小用户长期提供服务。“总之,国内仿真软件公司不要各自谋求自己的出路,不要互相去做低水平的竞争,而是合作起来,共同寻找一个出路。通过发挥各自所长,一起完成国产仿真软件的发展壮大,这应该是国内仿真软件公司比较好的一个出路。”田锋进一步阐述道。

多点发力,安世亚太向新兴领域不断拓展

    当下,增材制造和数字孪生已经是安世亚太的战略组成和业务方向之一。作为增材制造和数字孪生最重要的支撑技术之一,仿真技术的重要性不言而喻。田锋表示:“以增材制造为例,安世亚太进入增材制造,不是因为看上了增材制造打印机的业务,而是我们认为,增材制造不仅仅是一种新型的制造手段,而是增材制造这种指导方法能带来产品创新的大幅度变化。过去产品创新,除了受限于创新思维能力之外,主要还受限于制造能力。”

面向增材制造的先进设计与制造一体化解决方案

面向增材制造的先进设计与制造一体化解决方案

    事实上,增材制造不仅仅是设计的革命,也带来了制造的革命。在设计上,增材制造实现了设计想法转化为产品的途径,催生了零部件组合优化、拓扑优化、创成式设计等先进设计理论;在制造上,增材制造可以和减材、等材、仿生等制造手段结合,制造出复杂轻量化结构、点阵结构等传统制造手段无法制造出的新型结构。

    可以认为增材制造的出现,打破了设计与制造的因果与顺序关系,二者相互激励、相互成就。安世亚太希望借助增材思维的特点,把研发设计能力发挥到极致。因此,安世亚太开发了基于增材思维的在线设计仿真云平台,支持设计人员采用拓扑优化、创成式设计等创新方法设计全新产品;支持研发人员进行制造工艺模拟、验证和优化;满足企业的产品创新设计和个性化需求。

    数字孪生也是以仿真为出发点,数字孪生业务的前身就是仿真。正如CPS的前身是软件,数字孪生的前身应该就是仿真。田锋认为:“数字孪生是把一个物理的世界,用计算机以数字化的形式呈现。该物理实体的功能、性能可以被模拟出来,所以仿真和数字孪生非常接近,仿真就是孪生的前身,但是在没有其他技术加入之前,仿真还不能完全称之为数字孪生,需要具备一定的基础。”

    田锋解释:“在数字孪生中有非常重要的三个关键技术,CAD建模技术、仿真技术和物联网技术。其中,CAD建模技术和仿真技术属于传统技术,物联网是新技术。因为数字孪生的特点,是需要实时地仿真物理对象,需要借助物联网技术连接传感器,让建立的数字孪生能够正常工作,并在在工作过程中洞察产品的性能和潜在问题。因此,在2017年物联网标准发布之后,数字孪生逐渐开始成熟,并在2018年、2019年爆发。”

 数字孪生体系的关键技术

数字孪生体系的关键技术

    当然,数字孪生还涉及很多其他技术,例如人工智能技术、大数据技术。“仿真可以看作是人的左脑,可以提前思考问题出在哪里?但是大数据就相当于人的右脑,是靠感觉的。仿真的特点,必须都是确定的、很明确的,需要提前计算的,经特定的物理机理,有明确的边界条件和初始条件,才能计算出下一步或者未来的结果。但是自然界、社会界的东西,99%都是不明确和不确定的,那么这些依靠仿真显然行不通,需要依靠人工智能和大数据的技术,通过一些传感器数据、历史运维数据,以及通过挖掘而产生的的相关派生数据建立模型,虽然这个模型与真实的模型、物理的模型或者仿真模型相去甚远,但通过这些数据的整合,数字孪生就可以预见关键事件和未知问题的发生。”田锋进一步解释道。

    总之,数字孪生体不仅仅是物理世界的镜像,还需要能反过来实时驱动物理世界,因此数字孪生的演变过程同样需要一系列的进化,需要经历数化、互动、先知、先觉和共智五个层级的演化。其中,数化是指对物理世界的数字化建模过程;互动是指数字对象间及其与物理对象之间的实时动态互动;仿真技术处于第三个阶层,起着承上启下的重要作用,利用仿真技术对物理世界展开预测称之为先知;基于人工智能和大数据等技术来预感物理世界的未来称之为先觉;在多个数字孪生体之间进行智慧交换和共享称之为共智。

未雨绸缪,安世亚太布局数字化业务全新赛道

    2016年,安世亚太对公司的发展进行了规划与布局,主要针对通用仿真软件进行开发,覆盖结构仿真、流体仿真、电磁仿真。在提到即将上市的新产品时,田锋自豪地表示:“凭借多年仿真技术积淀和资源优势,安世亚太自主研发的通用仿真软件PeraSim将于今年年底发布,包括PeraSim.Mech机械仿真、PeraSim.Fluid流体仿真和PeraSim.Emag电磁仿真三大模块,面向工业用户提供强大的结构、热、流体、电磁等学科的仿真计算能力。”

PeraSim通用仿真软件应用主窗口

PeraSim通用仿真软件应用主窗口

    但由于高频电磁仿真和低频电磁仿真差别比较大,安世亚太采取了分步走的策略,今年先开发了低频电磁仿真产品,明年计划开发高频电磁仿真软件。并且,在明年安世亚太也将转向企业更多更实际的需求,开发面向军工行业的空气动力学软件。一旦这些软件研发完毕,安世亚太就具备了比较完备的物理场仿真、通用类的仿真产品。

    未来,安世亚太还对专业化和行业化的仿真进行了规划布局。田锋指出:“在行业化仿真方面,安世亚太将瞄准工业行业,包括高铁所在的汽车车辆行业、压力容器所在的能源释放行业等。这些行业的行业特殊性要求比较高,市场需求也比较大。在专业化仿真方面,我们已经有一款声学软件,未来还将开发光学等学科性仿真软件。”

    相对于物理场仿真,系统仿真速度快,计算量小,用于数字孪生优势突出。因此,安世亚太未来还将启动系统仿真的平台研发。此外,虚拟现实(VR)技术也是安世亚太的一个布局方向,因为数字孪生的输出,即将虚拟模型呈现给用户的最好媒介就是虚拟现实技术。

    需要指出的是,以上的布局方向,安世亚太也不一定全部依靠自己研发。田锋表示:“相对而言,安世亚太也有一些合作伙伴,要么收购,要么与他们做深度的OEM合作。同时,安世亚太还会对做一些市场整合工作,针对自身行业或产业的薄弱环节,会收购一些做得比较好或者用户量比较大但是经营状况不佳,需要再改善的销售公司进行市场整合。此外,安世亚太还会做一些孵化型的工作,例如孵化咨询公司去做赋能开道的工作,牵引一些小公司做合伙人。”

【后记】

    今年,国家发改委也提出了“新基建”,提出以新发展理念为引领,以技术创新为驱动,以信息化网络为基础,面向高质量发展需要,提供数字化转型、智能升级、融合创新等服务的基础设施体系。与传统基建相比,“新基建”内涵更为丰富,涵盖的范围也更为广泛,更能体现数字经济的特征。

    越来越多的企业将目光投向了“新基建”,安世亚太也不例外。田峰表示:“新基建实际上就是一个数字化基建,过去的基建是物理基建,像大楼、桥梁、各种设备、公路都是物理基建,现在的新基建都是以数字化为特征,是为了普及数字化技术。而安世亚太的四个业务都是数字化相关的,工业软件是数字化研发,增材制造是数字化制造,工业互联网、云计算是数字化服务,数字孪生本身就是数字化。既然新基建是数字化的基建,那对安世亚太带来的影响必然也是正向的。”

    e-works认为,当前,数字化转型正进入加速期。“新基建”的启动,必将迅速推动数字经济的发展;数字经济的发展,也必将使企业数字化更加容易。而有着多年信息化实践经验的安世亚太,已经投身到了2020中小企业数字化转型落地支持计划中,赋能更多企业的数字化转型。相信随着越来越多类似安世亚太这样国产化、自主化、本土化的数字化解决方案供应商不断入局“新基建”,企业数字化转型的门槛必将进一步降低,转型的成本和阻碍也必将相应降低。

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