為制造業(yè)安裝“智能大腦”

“將原來的船型優(yōu)化設(shè)計周期從以月為單位縮短為以天為單位，將原來的從數(shù)十個船型中選擇最優(yōu)樣本提升到從數(shù)千個船型中選優(yōu)，設(shè)計效率和質(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（簡稱“上海船研所”）船型開發(fā)的相關(guān)負(fù)責(zé)人說。

這樣的提升有賴于一款智能船舶設(shè)計軟件的引入：由南京天洑軟件有限公司（簡稱“天洑軟件”）與上海船研所合作開發(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)知識的長期積累和高度濃縮，對助推制造業(yè)向數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型升級具有重要意義。”天洑軟件董事長張明說。

解決工程實(shí)踐中的問題

隨著中國制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，國內(nèi)工業(yè)軟件迎來新的發(fā)展機(jī)遇。工業(yè)軟件往往始于技術(shù)驅(qū)動，優(yōu)秀的工業(yè)軟件產(chǎn)品要能為用戶解決特定的工程實(shí)踐問題。

作為國家高新技術(shù)企業(yè)，天洑軟件自2011年成立以來就專注于具有自主知識產(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，開發(fā)包括智能設(shè)計軟件、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。

在國家電投上海核工程研究設(shè)計院（簡稱“上海核工院”），天洑軟件針對旋轉(zhuǎn)機(jī)械行業(yè)的智能設(shè)計軟件（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、性能評估等多個方面，需要四五個部門的工程師協(xié)同操作。

AITurbo軟件的應(yīng)用可以完成原來10余款軟件的工作。天洑軟件還針對工程需求進(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)時反饋給設(shè)計人員。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，還延長了使用壽命。

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

打造智能設(shè)計中心

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

由此，天洑軟件開始打造屬于自己的“智能設(shè)計中心”。根據(jù)規(guī)劃，設(shè)計中心將包含3個層次。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類通用軟件，分別是設(shè)計軟件、仿真軟件、優(yōu)化軟件和運(yùn)維軟件。通過“智能設(shè)計大腦”對以上軟件進(jìn)行底層算法的AI重組，會開發(fā)出更具應(yīng)用前景的智能設(shè)計運(yùn)維一體化平臺，針對葉輪機(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力、船舶海事、車輛運(yùn)載、消費(fèi)電子等行業(yè)提供“智能設(shè)計中心”的產(chǎn)品及增值服務(wù)。

助推數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級

專注于智能工業(yè)軟件的產(chǎn)品研發(fā)，真正為用戶解決問題，通過反復(fù)打磨產(chǎn)品，切入存量市場，協(xié)助用戶實(shí)現(xiàn)軟件的國產(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)對求解器底層技術(shù)有更深了解的高端人才，同時還要立足于關(guān)鍵核心技術(shù)的自主創(chuàng)新，不能盲目過度依賴開源平臺。”張明說。

目前，天洑軟件與上海交通大學(xué)合作開展的CAE實(shí)時仿真技術(shù)研究，主要面向復(fù)雜工業(yè)設(shè)計的數(shù)字孿生需求，實(shí)現(xiàn)多種工業(yè)產(chǎn)品的流場、溫度場毫秒級預(yù)測。這項合作技術(shù)已應(yīng)用推廣到船舶、電動車等領(lǐng)域。此外，天洑軟件還堅持產(chǎn)學(xué)研一體化，與清華大學(xué)、華中科技大學(xué)等開展類似的自主創(chuàng)新研究。

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

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