宁振波：中国智能制造权威专家、中航工业信息中心首席顾问、工信部首批两化融合23个专家之一，航天、兵器、造船等多家央企的外聘专家。
4月8日，宁振波先生在云道智造“IBE仿真安卓”产品发布会上做了题为“仿真的力量——产品由好到优的技术关键”的精彩报告。接下来将跟大家分享宁振波先生在报告中对工业化与信息化两化融合的要点、CAD/CAE的发展以及仿真作用的认识和见解，供大家赏读。
两化融合最重要的就是数字模型和过程仿真
中国制造2025，以两化深度融合为方向，以智能制造为突破口。但是到目前为止，两化并没有很好地融合。两化融合是指工业化与信息化融合，工业在前，信息在后，难点在于工业。中国在建国后才有完整的工业体系，我们的工业只有几十年的发展历史，而西方国家工业已经发展了几百年，他们积累了大量的工业技术和工业知识。什么是工业软件？人们在工业发展过程中积累了大量的工业技术、设计技术、工艺技术和制造技术，把这些成熟的技术转变为软件，就形成了工业软件。我们就差在工业技术上，因此，两化融合的难点在于工业。
两化融合需要做的事情很多，其中最重要的就是数字模型和过程仿真，其他事情都是紧密围绕数字模型的建立和工业过程的仿真展开的。我们要抓核心要素，重点解决数字模型和过程仿真。
未来一定是基于全数字模型的虚拟试验逐步代替实物试验
我们生活在物理世界中。过去，我们把物理产品建成模型，靠的是泥巴、木头、橡皮泥、金属等物理实体，这是以试错法为核心的传统工业体系的做法。但是现在，我们要在赛博空间建立虚拟模型，然后把虚拟模型映射到实物模型，把虚拟产品映射到实物产品，这就是从物理到数字再到产品的过程。
过去我们用实物做试验，是实物的仿真，但是实物试验耗时耗财。后来，我们开始用半实物模型（缩比模型）做半实物试验。比如风洞试验，战斗机的全机飞机风洞到目前为止，全球仅仅美国和俄罗斯有，30顿飞机风洞耗电量大约是一个中等城市的耗电量，因此开玩笑说“风洞一响，黄金万两”。现在，我们已经开始使用数字模型做虚拟试验，国内近20年，我们已经减少了50%以上的风洞试验，极大地降低了试验成本。所以，我说，未来一定是基于全数字模型的虚拟试验逐步代替实物试验。
从实体到虚体数字样机，在建造前飞行
波音787项目高级副总裁迈克.拜耳指出：“在767项目中，我们曾对50多种不同的机翼配置进行风洞测试。而在787项目中，只测试了10多种。”因为有了CFD计算流体力学方法，设计人员只需对确实有实际应用前景的设计方案进行风洞测试，从而减少了风洞试验，加快了飞机研制速度。
洛克希德.马丁在研制F-35飞机时指出“要实现从设计到飞行的全数字化研发，在建造前飞行”。F-35飞机的数字化仿真创新工程中，多方开放、集成了一些设计、分析、试验及制造工程的先进软件工具，包括设计/仿真集成、多学科概念设计、分析知识工程、CAE数据管理及企业内部互联网和国际互联网应用软件工具。
任何一个产品的研发都需要涉及到很多专业， 比如光、电、流体、热、磁、核等等，不是简单的CAD建模就能够完成设计的，而是需要CAE建模然后进行仿真分析，即虚拟数字样机。
仿真的最大作用就是用虚拟试验来指导、减化、减小，甚至取消物理试验。过去要进行的飞机飞行试验有：落震试验、疲劳试验、收放试验、飞控系统试验和载荷试验。现在，基于全数字样机的虚拟飞行试验有：性能试验、起落架收放试验、飞行控制试验、可靠性试验和飞行载荷试验。2010年之后，中国航空工业实现了爆发式增长，缩小了与国际上的差距，这正是因为基于全数字样机的虚拟试验在设计、工艺制造过程中发挥了巨大作用。
仿真刚刚开始，基于全数字模型的仿真是提高智能制造水平，实现工业转型的唯一选择
70年代，世界上很多国家开始开发CAD软件，80、90年代一直到2000年之后，经过了几十年的发展，才慢慢形成了现有的CAD软件主流体系，比如西门子的NX，达索的CATIA。而如今，CAE软件数量庞大，CAE正处于全球竞争时期，仿真时代才刚刚开始。
缩短产品的早期设计、决策制定、工程评审、物理样机等过程的研发时间，确保集成客户/合作伙伴/相关部门跨部门、跨地域对产品设计的理解能够准确传递，同时保证产品的功能、性能、可制造性、可维修、可维护性的协调，都是制造业面临的共同问题。基于全数字模型的仿真是提高智能制造水平，实现工业转型的唯一选择。
以飞机的研制体系为例：飞机全机设计仿真——系统仿真——子系统仿真——部件仿真——组件仿真——零件和元器件仿真——材料仿真，总共有7层架构，每层都需要仿真。做零件仿真的不一定会做部件仿真，而且仿真往往跨了很多专业，比如机械、光学、流体、热、结构等等。仿真是极其复杂的技术，门槛很高。
智能制造，难点是模型，焦点在仿真
我国的工业大而不强。为什么大？因为我国的工业体系是联合国工业体系分类中最全的；为什么不强？因为我们不仅需要完整的工业体系，还需要完整的工业软件体系，但是我国的工业软件体系几乎是零。我们的工业缺“魂”，这“魂”就是指工业软件，工业软件可以给我们的工业赋能、赋值、赋智。而工业软件中技术含量最高的就是仿真，所以我们说智能制造，难点是模型，焦点在仿真。
打造中国工业软件就需要像云道智造这样掌握核心技术的高科技软件企业，但是我国这样的企业并不多。我们必须要转变观念，支持国有软件崛起，否则中国制造2025一直会缺“魂”。
关于如何发展中国工业软件的一些建议
1、 将打造工业软件及其平台上升为国家战略；
2、 将软件人才培养纳入基础教育体系；
3、 鼓励并出台政策推进工业软件相关民企、民非组织全面参与软件业“产学研”的深度合作；
4、 鼓励优势工业企业进入软件企业，发展大型工业软件企业；
5、 建议国企尤其是军工等涉及国家安全的企业，优先采购国产工业软件和服务；
6、 建议设立工业软件政府引导基金，鼓励社会资本投资工业软件领域。
推荐大家阅读的三份材料
1、 工信部3月1日发布的CPS白皮书；
2、 谢少锋司长主持的2.15日《面向新工业革命的信息化和工业化深度融合研究》重大软课题专家研讨会（周宏仁、参事等）；
3、人民日报社2.27日（中国经济周刊）出版两会特刊：《第四次工业革命来袭呼唤中国的“工业安卓”》。
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