仿真技术如何仿得更真？仿得更快？仿得更全？仿得更易？

春节期间，我认真拜读了田锋先生的《苦旅寻真——求索中国仿真解困之道》一书，深有感触，收获颇丰。作者是我的良师益友，双方企业也有长期合作，我们还曾于2016年一起前往德国考察工业4.0。我十分敬佩作者长期推进仿真技术在中国制造业应用、普及和见效的执着与激情，更仰慕作者作为一位“理工男”，具有深厚的人文修养和妙笔生花的功力。读完本书，有感而发，特撰本文。

读这本书，仿佛是学习一门大学时代的必修课，我常常拿出红笔圈圈点点，生怕漏掉一个细节。这本书并不是一本纯粹介绍仿真技术的学术著作，而是结合作者长期的工程咨询服务和仿真软件研发、推广及应用实践，进行的系统总结与战略思考，是一本帮助制造企业将仿真技术应用落到实处、发挥实效的指点迷津之作，实用性和指导意义很强。

作为智能制造和制造业数字化技术应用领域的权威媒体和服务机构，e-works一直非常关注仿真技术发展，曾多次组织仿真技术应用的专业会议。记得我在主持一次仿真应用圆桌讨论时，提出的研讨话题就是：仿真技术如何仿得更真？仿得更快？仿得更全？仿得更易？对于这些问题，作者在本书中进行了全面的诠释，并给出了具体的方法论和路线图。

图源：安世亚太

在中国制造业从Made in China走向Innovation in China的转型过程中，制造企业必须从逆向工程转向正向设计，而仿真技术的定位也从设计验证转向仿真驱动设计。这个转型过程对于每个企业而言，都是一段苦旅。而在缓步树立知识产权意识的社会环境中推广和普及仿真技术，更是一段艰难的苦旅，就像“西天取经”沿途需要“斩妖除怪”一样，需要百折不挠和求真务实的精神。我想，这正是本书书名的内涵，也是作者的亲身体验。

e-works曾组织过两次网上大讨论——“CAE如何走下神坛？”、“CAE普及应用正当时？”，这是当时我们发出的对中国仿真技术发展与应用的叩问。尽管那两次大讨论距今已有十多年，但这两个问题如绕梁之音，至今仍然值得深思。我想，这也是作者的心中所惑，他在书中写下——“仿真驱动研发”是仿真人的梦，但这场梦屡屡沦为黄粱梦。

伴随着中国经济的快速发展，消费需求日益个性化，产品生命周期越来越短，市场竞争不断加剧，众多行业供过于求；同时，由于劳动力成本迅速攀升，低附加值产品的制造已经快速向低成本国家转移。在这种背景下，中国制造企业要赢得竞争优势，比任何时候都更需要借助仿真技术的应用提升自主创新能力。二十多年间，作者亲历了中国仿真软件与服务产业的发展，他在书中所描述的中国自主仿真的困境，以及提出的解决之道，值得每一个仿真领域从业者和智能制造领域工作者深思。

如今，仿真技术广泛已经应用于各行各业，在新型飞机、汽车、装备，乃至新药与疫苗的研发与制造过程中，发挥着重要作用：通过系统仿真优化产品整体设计方案，通过多物理场仿真提升产品性能，通过工艺仿真提高产品品质和可制造性，通过虚拟试验减少实物试验，通过数字孪生实现虚实融合，优化产品运营，改进下一代产品的性能。

但是，仿真技术在中国制造业的渗透率还很低，应用程度还不够深入，总是“蒙着神秘的面纱”。客观来说，我国制造企业对仿真技术的认知和掌握程度远低于CAD、PDM等技术，熟练掌握CAE软件的人才也相对稀缺，制造企业还十分缺乏对仿真知识的沉淀。

图源：安世亚太

因此，不管是大型企业还是中小型企业，都面临着一个显而易见却又无比困扰的问题——制造企业为什么要迎难而上应用仿真技术？应用仿真技术如何见效？

在《苦旅寻真》一书中，作者从正向设计模型出发来审视仿真的价值，把纷繁复杂的仿真技术和仿真软件进行了“庖丁解牛”。不管是基础的结构仿真，还是深层次的多学科仿真与优化应用，只有打造专业的仿真团队，建立多专业协作的组织体系，形成企业的仿真知识库、流程库和模板库，应用协同仿真平台，才能更好地发挥仿真技术的重要作用。

书中指出，诞生50多年的仿真技术已进入相对成熟的发展期，成为国际先进企业技术竞争的制胜法宝，仿真技术的效益越来越高，在产品创新和技术突破方面的作用也越来越大。然而，在我国很多制造企业中仿真仍然只是锦上添花，无法成为设计依据，因为很多情况下仿真人员自己都搞不清楚仿真结果是否可信？如何能得到稳定的仿真结果？为什么与试验结果不一致？《苦旅寻真》将这些怪象概括为“大企业充斥着‘假仿真’，而中小企业受限于仿真的高门槛无法企及。”

对于这一系 列问题，《苦旅寻真》给出了务实的建议，作者的一些观点也使我颇受启发。对于大型企业仿真，应该从制定仿真战略着手，规划仿真体系的成熟度，建设仿真标准及规范，注重仿真人才与组织的建设，科学地开展仿真软硬件选型，逐步构建仿真平台和仿真体系，实现仿真驱动研发的目标；对于中小型企业，虽然他们创新基础较差，比如研发基础设施、人员储备、技术积累等方面均无法与大企业相提并论，但是他们具有运营机制灵活的优势，所以云仿真、仿真软件弹性租赁、仿真APP的订阅等手段，都不失为一种可以探索的方案。

值得关注的是，《苦旅寻真》在探讨云仿真议题时做了一定延伸，因为云模式与传统工业软件的运营方式不同，实现云仿真的基础是完备的仿真生态，而仿真生态的生存基础是仿真云平台，三者环环相扣，缺一不可。

本书共四篇二十章，第一篇是“维谷叩天：仿真困局求解“，第二篇是“迷途破晓：仿真体系修炼”，第三篇是“云桥飞架：仿真生态衍进“，第四篇是”天路漫漫：仿真自主征途“。每一篇的标题对仗工整，内容缜密，寓意深刻，体现了作者对我国仿真技术发展与应用的系统思考。其中，我个人感觉收获最大的是第二篇，而其中最重要的是第十章“仿真体系规划与建设“，清晰地描绘出仿真体系建设路线图。

综合仿真体系模型

在我考察和服务过的众多制造企业当中，绝大多数企业还停留在一些单元仿真工具软件的应用，缺乏仿真体系和仿真组织建设，更缺乏仿真数据管理和仿真流程管理的规范。

作者在书中系统地介绍了仿真体系成熟度的五级模型（采纳级、重复级、预测级、驱动级、引领级），从战略、人才、组织、流程、规范、标准、软件、硬件和平台九个维度来对仿真体系的成熟度进行评估，给出了具体的积分卡和评估案例；作者在书中明确了仿真标准（如何做和如何做好仿真）与仿真规范（什么时候做什么仿真）的关系，指出如何标定仿真结果的正确性，给出了仿真标准编制指南，列举了某复杂产品企业的仿真体系建设过程，还提供了不少在为企业服务过程中的宝贵案例和模板。这些内容对于正在推进仿真技术应用，实现自主创新的企业非常有借鉴意义。

自主仿真是《苦旅寻真》书中的另一个核心议题。工业软件被业界认为是中国制造业转型升级的必由之路，而仿真软件作为核心的工业基础软件，更是被放在重点发展的位置。这个进程中，实现自主仿真的意义不言而喻。但是，中国仿真的自主研发之路一直崎岖不平。从上世纪70年代开始，经历50年发展仍徘徊在主流之外。技术、人才、政策等原因有很多，究其根本是没有找到商业成功之路。

关于自主仿真，作者有很多独到的思考，诸如中国自主仿真应对标本国工业企业的刚需；自主仿真“风口”的真正原因是中国工业和经济已达到分水岭；技术链和商业链是产业基因的DNA；而没有成功的商业路线，就不会有成功的技术路线；实现自主仿真可采取“赋能开道”策略；中国仿真需要深度合作、整合出海等。

我曾在多篇关于工业软件的观察文章中提到：我国工业软件产业的发展，需要开放的心态、长期的战略、科学的态度、市场的机制和创新的组织模式，不能操之过急，更不能指望毕其功于一役；在鼓励自主创新和国产化同时，也应当与国外工业软件厂商开放合作；要大力推进与工业软件应用相关的咨询服务，让企业真正用起来，打通业务流程，创造实际价值；要大力支持工业软件和服务领域的“双创”，并合理使用开源技术；政府应大力支持那些真正有用户基础、有市场意识、有技术沉淀、有服务能力、有战略定力的工业软件企业和创新团队；同时还应大力倡导企业尊重知识产权。

相似观点在《苦旅寻真》一书中被屡屡提及，譬如与国外成熟仿真软件合作的“高点起跳”，通过仿真体系建设方法论培养中国公司咨询服务能力的“赋能开道”，借助政府的政策和资金支持、信誉背书、吸引人才、保护知识产权，不能靠一场运动和一个项目就能解决仿真体系修炼，而需要广大自主仿真软件企业共同参与且长期坚持。

此外，《苦旅寻真》还非常系统地阐述了仿真生态的演进以及云生态的发展等问题，作者结合多年来在仿真领域工作的实战经验给出了切实可行的建议。在实现自主仿真这个问题上，作者将其比喻成攀登珠穆朗玛峰，行程何其漫长凶险，却唯有笃定与坚持。在攻坚过程中，如何根据技术发展规律和工业需求来决定先后次序，作者从上百个技术与应用维度进行一一剖析和阐述，堪称面面俱到、高屋建瓴。

总的来说，《苦旅寻真》与市面上仿真有关的软件入门、技术实操等应用类书籍有着本质的区别。这是一部展现作者忧思的启示录，揭示了中国仿真的真实现状，回顾了中国仿真应用的艰苦旅程，分享了这段苦旅带给从业者的体悟，最重要的是提出了解决之道。

书中还有许多精彩论述和总结，需要反复研读。我认为，对于正在致力于向创新转型的中国制造企业的高层管理者和技术人员，对于仿真业界的实践者，本书都应当被列为值得深阅读的必读之书！

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