MSC.Software如何面临的CAE十大挑战？
1.CAE技术应用面临的十大挑战
从有限元技术上世纪60年代初诞生至今，CAE技术的发展已经历了半个世纪，在工业界的需求的牵引和软件、硬件技术发展的推动下，CAE已经渗入到产品研发的各个环节，由辅助的验证工具，转变为驱动产品创新的引擎。
根据虚拟仿真的对象、计算方法、物理场、应用行业等不同维度，CAE技术可以细分出很多单元技术。在过去几十年的发展过程当中，诞生了很多解决特定行业、特定问题的CAE产品和专业CAE厂商。
虽然CAE单元技术已经逐渐成熟，但是，对于CAE技术的用户企业和CAE软件提供商、CAE工程咨询公司而言，仍然面临着诸多实际问题和挑战：
1）CAE软件的易用性。虚拟仿真涉及到大量的数学和力学问题。因此，传统的CAE软件被称为“只有博士才能用好的软件”，作为“阳春白雪”的技术，长期得不到普及应用。如何能够让拥有丰富设计经验和制造业专业背景的工程师能够将CAE软件应用到产品研发设计过程当中，实现普及应用，是一个十分重要的问题。
2）CAE知识的积累与传承。同样的产品模型，应用同样的CAE软件，但不同的分析工程师，由于知识和经验的差异，分析出来的结果差异会很大。因此，企业如何建立自己的虚拟仿真规范和知识库，实现对虚拟仿真知识的捕捉和重用，如何将经验丰富的分析专家的仿真知识和仿真流程传承给新入门的分析工程师，是企业真正应用好CAE技术的关键。
3）仿真流程的规范化与自动化。对产品进行虚拟仿真涉及到十分复杂的流程，而应用单元的CAE产品，需要手工管理仿真流程，导致虚拟仿真的效率不高。如何实现虚拟仿真流程的自动化，创建完整的仿真流程模板，并且能够根据各个学科仿真的需求动态调整网格模型，对于提升虚拟仿真的效率和质量非常关键。
4）对虚拟仿真的结果的评价。如何将虚拟仿真与实际的物理试验结合起来，提高虚拟仿真结果的置信度，从而真正减少物理样机和物理试验的数量，在提高产品性能的同时，降低产品研发成本，提高产品研发的成功率和研发效率。
5）多学科仿真与优化。各个领域的虚拟仿真结果得出了局部的性能仿真和改进建议，但是，单元的CAE产品无法实现产品整体性能提升，只能解决局部优化问题，无法解决全局优化问题。
6）仿真数据的管理。在虚拟仿真的过程中，生成了海量的、不同类型的仿真文档和数据，对应不同的分析结果。如何有效管理仿真文档，如何建立分析文档与产品模型的对应关系，是CAE技术深化应用必须解决的问题。
7）多场耦合分析。在解决一些复杂的仿真问题过程中，设计到多物理场耦合分析的问题，如流固耦合问题，这对于单纯提供某个领域仿真技术的CAE厂商而言，是一个巨大挑战。
8）研发组织架构如何支持仿真驱动设计。在制造企业传统的产品研发流程当中，虚拟仿真技术还不在主流程之中，虚拟仿真技术人员往往属于一个专门的部门。如何在企业中将虚拟仿真技术真正融入产品研发流程当中，调整企业研发部门的组织架构和研发组织体系，使仿真分析工程师与设计、工艺和制造工程师协同工作，实现从事多个学科虚拟仿真的工程师之间的协作，真正实现仿真驱动设计，是一个巨大的挑战。另外，如何在上下游企业之间进行虚拟仿真的协同，则更是一个难题。
9）虚拟仿真软件与优化软件的结合。虚拟仿真软件只能完成仿真计算，却不能解决优化问题，应用虚拟仿真软件是一个试错过程。因此，虚拟仿真技术如何与优化技术有效结合，是一个重要挑战。
10）仿真技术如何跟上计算机硬件技术的发展。目前，多核CPU、GPU、刀片工作站等硬件技术发展迅速，充分利用多核CPU、HPC、并行计算等新兴技术，来提高虚拟仿真的效率，是一个重要的问题。
因此，目前全球CAE技术发展和应用的焦点已经从单元技术的提升转向对整个虚拟仿真流程、乃至整个研发过程管理的提升。面对这十大挑战，能否给出明确而完整的解答，将决定 #p#page_title#e#CAE厂商未来在全球CAE市场的竞争力。
2.MSC.Software如何应对挑战
作为一家拥有40多年历史的全球CAE领导厂商，MSC.Software（以下简称MSC）一直致力于不断进行技术创新。面对CAE技术发展和应用中的十大挑战，MSC公司持续投资进行自主研发和并购，给出了明确对策。VPD（虚拟产品开发）技术和SimEnterprise企业级仿真解决方案正是MSC给出的答案。
VPD技术涉及多体系统动力学、计算结构动力学、传热、疲劳、流体、控制、计算方法与软件工程等多个学科，可以通过仿真分析来指导设计人员将设计思路转化为原型、在设计中发现问题，并通过子系统的优化、集成和仿真分析得到关于样机的性能描述，从而提高样机模型开发的效费比和缩短新产品的研制周期。
SimEnterprise则以多学科MD Nastran和MD Adams为核心，包括面向设计人员的仿真工具SimDesigner，面向仿真专家的SimXpert和面向管理人员的SimManager，组成了数字化仿真领域最为全面、最为强大的企业级整体解决方案。
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SimDesigner是一个内嵌在CATIA之中的仿真软件，可以帮助设计工程师应用CAE技术，从而提高了CAE软件的易用性。
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SimManager则是支持虚拟产品开发的企业级（中心级、院所级）的仿真管理平台。用户（总师、型号总师、专业总师、项目经理、仿真分析工程师、设计工程师）以自己的角色、权限在仿真管理平台参与虚拟产品开发，完成Build(构建性能模型)、Test(分析测试，可以是虚拟仿真和物理试验，或是两者的结合)、Review（评审，跨部门，跨地区、跨学科的联合快速评审）、Improve（持续改进，包括对工况自动对比，DOE，稳健性分析和多学科优化等），在仿真流程中可以方便地调用各种CAE单元软件，交互地完成分析和设计工作。SimManager基于B/S架构，能够与PDM系统实现集成，支持快速配置和客户化，具有良好的开放性。SimManager实现了对仿真过程和多学科仿真数据的有效管理。
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MD Solutions是MSC的多学科仿真方案。其中，MD Nastran将Nastran、Marc、Dytran和LS-Dyna等优秀的CAE求解器进行集成，具备了多学科优化的能力。MD Nastran支持多学科之间的交互作用和耦合效应，包括线性、非线性、运动、计算流体力学、动力学，从而准确、适时地在多学科之间提供正确的工程和力学反馈。MD Nastran可以利用并行计算和64位计算环境，使用单个的公共分析数据模型，因而不再需要在单学科仿真工具之间重复建模型。MD Nastran利用多学科之间的复杂交互作用，保证精确地模拟仿真物理现象，使得工程师能够正确地仿真设计产品在真实环境条件下的运行性能，真正摆脱对高成本物理样机的依赖。MD Adams则完全支持运动－结构耦合仿真，实现与MD Nastran的双向集成，因此，可以将Adams的模型输出到Nastran进行更为详细的NVH分析或应力恢复，继而进行寿命/损伤计算。
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为了不断完善企业级仿真技术，MSC进行了一系列战略并购，包括从事装配分析的MacNeal公司，从事流体仿真的PIONEER SOLUTIONS公司，从事热分析的Network Analysis公司，使得MSC的解决方案能够支持更多学科的仿真分析。同时，MSC还通过与专业CAE厂商的合作，完善了对复合材料的仿真和疲劳仿真。MSC并购的技术，以及所采访的第三方软件技术，都将通过MSC的SOA开放架构，集成到SimEnterprise企业级仿真平台之中。 #p#page_title#e#
除了企业级仿真平台，MSC还推出了针对中小企业的多学科仿真平台SimOffice，以便使中小企业能够普及CAE应用。
3.持续创新，引领全球CAE技术和市场发展
在此次用户大会上，MSC重点介绍了最新推出的新一代企业级高端仿真解决方案SimEnterprise R3，MD解决方案的R3版本，以及2008版完整的工程系列仿真软件，即Nastran、Marc、Dytran、Adams、Patran和Easy5的最新功能。
在此次大会上，MSC公司首席技术官CTO Reza Sadeghi博士重点介绍了MSC的产品与技术从R3至R4版本的路线图，包括对流体分析的集成、流固耦合分析、运动学与结构分析的结合，系统仿真功能的进一步增强等。
Reza博士在接受采访时强调，CAE技术在产品创新过程中，已不再是一个可选项，而是驱动新产品研发的引擎，因此，企业应当致力于提高仿真流程的可重用性，从而提高产品研发的效率和质量。因此，MSC在充分考虑客户的需求基础上，非常注重进行前瞻性的研发。通过几年来的持续创新，已经使MSC在企业级仿真这一新兴领域取得了巨大的优势。
MSC.Software公司CTO Reza Sadeghi先生
Reza博士也指出，MSC推出的仿真管理平台SimManager与PLM系统有良好的互补性，可以基于Open PDM标准与PLM系统进行集成。MSC的企业级仿真平台从PLM系统中获取产品的模型和BOM信息，对仿真过程和海量的仿真数据进行有效管理，并把最终的仿真结果信息回传给PLM系统。这种分而治之的方式可以使PLM系统有效管理产品的全生命周期的主要信息，而又不过于关注细节问题，避免了集中管理所带来的风险。
MSC公司全球销售和服务执行副总裁Amir Mobayen先生指出，MSC不断进行技术创新的背后，来源于与全球制造业巨头的长期合作，如空中客车、波音、奥迪、宝马公司等。以往，MSC服务的重点行业是航空航天和汽车行业，而目前已经拓展到造船、风能等行业。这些世界级的制造企业客户不断给MSC提出新的需求，促使MSC不断完善自身的仿真技术，解决复杂的仿真问题，建立开放的企业级仿真平台和行业解决方案。同时，使得MSC从关注单元的CAE技术发展转向提供对企业级仿真的支持，实现对仿真流程和仿真数据的有效管理。正是这种与世界级的制造企业客户不断进行的协同创新，使得MSC形成了差异化的竞争优势。MSC在全球率先推出的企业级仿真平台，代表了CAE技术发展的趋势。企业级仿真也成为MSC公司未来实现可持续发展的主要增长点。
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Amir先生介绍，在市场推广方面，针对中小企业，MSC大力发展渠道进行营销和服务。MSC拥有一个独特的MasterKey口令管理技术，使得中小企业可以用一个许可证，就可以使用多个MSC的CAE软件。中小企业应用SimOffice之后，随着企业的成长壮大，可以扩展到SimEnterprise，实现企业级的仿真应用。
MSC.Software公司全球销售和服务执行副总裁Amir Mobayen先生
MSC公司亚太区副总裁兼总经理David J.Yuen先生则强调，MSC公司致力于在所专注的各个行业之中，都与行业领先企业进行深入合作，尤其是在航空航天和汽车行业，已经成为行业的标准。合作的内容不仅包括帮助这些行业领先企业推进自身的CAE应用，同时，也包括与渠道合作伙伴一起，通过培训和提供咨询服务，来推进这些领先企业的上游供应商，其中很多是中小型企业，来普及应用MSC的VPD产品和解决方案。
MSC.Software公司亚太区副总裁兼总经理David J.Yuen先生
4.持续创新在中国
中国正在从全球制造中心转向全球创新中心，因此，CAE技术的应用，对于中国制造企业实现转型和升级，具有特殊的重要意义。David指出，中国CAE市场的增长率达到15%，因此，MSC公司将持续增长在中国市场的投入。
在此次年会上，来自MSC公司在中国的第一家用户—— 成都飞机设计所的许泽研究员介绍了该所应用MSC软件二十年来的成功案例，重点介绍了多学科优化与性能评价、CAE驱动结构设计、全机动力学性能仿真、CAE/CAT集成等实例。目前，该所已经将CAE纳入了产品研发的主流程，在产品的概念设计、初步设计、详细设计、制造和使用维护的全过程，针对几何样机、分析样机和功能样机实现了综合集成，达到了很高的应用水平。 #p#page_title#e#
MSC非常重视中国市场，1993年就成立了北京办事处，后来有先后组建了上海、成都和深圳办事处，并与全国各大高校和专业研究院所共同组建了遍布中国的技术支持中心。目前，MSC在中国有超过15家渠道合作伙伴，高效地服务各行业的客户，满足客户不断扩展的需求。为了推进CAE技术在中国的应用，MSC还开展了“高校行”活动。
MSC公司中国区总经理赵旷先生指出，中国一些大企业的CAE应用已经达到了很高的水平，但是大多数企业还属于初级阶段。因此，MSC致力于将把国外企业应用CAE的经验传播给中国企业。MSC将与中国用户全面合作，评估用户的产品开发流程、讨论并制定用户的VPD策略、提交VPD实施路线图、并提供必须的软硬件及相关技术，从而保证VPD实施的成功，确实地改进用户的产品开发流程。为此，MSC的本地化产品专家和行业专家，与合作伙伴一起为客户提供个性化的软件配置、二次开发和技术支持服务。
MSC中国区总经理赵旷先生
5.对于MSC未来发展的注解
从2005年开始，这是我第三次参加MSC公司的中国用户大会。毫无疑问，MSC是一家极具创新意识的技术领先型企业，每年都有很多可圈可点的技术创新。MSC公司具有开阔的视野和前瞻性的战略眼光，每年都在不断丰富自身的产品和技术，迅速从单元CAE产品的优秀供应商转变为企业级仿真的全球领导厂商，成为该领域的先锋。全球CAE市场正在迅速整合，通过自主研发、并购与合作，MSC正不断完善自身的VPD解决方案。
然而，MSC也将面临全球经济不景气所带来的企业购买力和IT投资下降的不利影响，还面临着在实现长期发展战略和获取短期盈利之间实现平衡的挑战。在中国，MSC也面临着一批本土和国际竞争对手的强力挑战。因此，作为CAE领域的老牌劲旅，MSC也还需要在中国不断扩大营销、服务和技术支持队伍，大力发展具有专业水准的本土合作伙伴，满足中国制造企业迅速增长的、多元化的虚拟仿真需求，帮助中国制造企业实现构建数字化企业的宏伟目标，在此基础上，实现MSC公司在中国，以及全球其它区域市场上的稳步成长。
