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隨著國際形勢的嚴峻,國外以美國為首的國家對我們採取各種技術保護,並且,關鍵技術原始碼無法透過購買獲取,由此,關鍵軟體的國產化成為必然趨勢!其中如,Auto CAD、Proe、Solidwork、Ansys、Abaqus、Adams等用於機械裝置設計研發的主要軟體均由國外公司開發,以通用型的Ansys軟體為例,說明我國自主研發的難點:

1.人才難。軟體的開發除了程式碼本身的編寫及構架設計,也會涉及學科性的專業知識,如數學、邏輯學、固體力學、流體力學、結構動力學、熱力學、疲勞力學、剛體力學、電磁學、聲學、微觀力學、拓撲最佳化以及特定應用場所的岩土力學、海洋力學等一切科學!而實際物理場不是單一的,需對多物理場進行耦合,才能使模擬的物理場逼近真實物件。並且,軟體開發出來後的驗算及校定工作同樣需要相關工程人員的配合,再加上個人難以掌握多個領域內的知識,由此,需要一個彙集各領域內頂尖高手的團隊,才能滿足綜合性大型通用軟體的開發。國內技術儲備通常是國外相關研發廠商輸出為主,國內自己培養的技術人才十分有限。

2.資金需求大。一款通用型力學軟體,需要持續改進和升版,以滿足不同領域和不同層次的人才使用,持續性的投入必不可少。Ansys軟體基本每年都在更新升版,而且近些年升版頻率更高,背後是龐大的一流團隊的研發支撐,研發需要源源不斷的現金流入!目前,國內的研發資金通常一方面來自國家科研專案;另一方面是企業自找專案支撐,如諮詢、培訓、軟體開發、融資等。然即便這樣,大部分企業也難以為繼,入不敷出!

3.技術難度高。通用性的問題本身就是難點,要用一個軟體解決各種工程物理場問題,以及同一通用軟體模組可解決類似的工程問題!這需要不斷應用和最佳化軟體,才能達到較好的應用效果。再加上,有限元計算基於方程組的迭代求解,對一些非線性問題求解不容易收斂,如接觸非線性問題,材料各向異性問題,網格扭曲大變形問題,動網格問題,多物理場耦合等問題。它們需要在求解器的演算法效率,穩定性等上下功夫。對複雜大模型的幾何處理,網格劃分,求解器設定,後處理等提出苛刻的要求!國內軟體商通常僅僅在自己擅長的一個點或者面可以和Ansys比肩,想超越基本不可能!Ansys的可怕之處就在於,其通用性十分強大,任何力學問題,基本可以找到對應的模組!同一模組可解決所有類似的工程問題!

4.國產化需求不急迫。目前這些主流商軟均可以在網際網路上免費下載,同時其效能優越,模擬精度高,國內企業自主研發的通用型無法替代,由此,國內客戶對國產化需求不急迫也不奇怪!

5.國家支撐不足。我們國家的國情是集中一切力量攻關高精尖技術和產品,對基礎理論研發和對應的基礎軟體投入較少,大部分靠購買。尤其一些特殊的行業,如海洋石油工程中的Deepriser,Flexcom,Shear7,又比如橡膠疲勞分析用的PZflex,載荷識別用的Trueload等,國內客戶均透過購買封裝的產品,而不是自主研發來解決燃眉之急。企業講風險和成本控制,直接購買優質成品是捷徑!但對國家而言,失去了話語權,失去了自主研發的創新能力!如若國家出面主導,集頂尖技術力量和雄厚的財力物力,是實現關鍵軟體國產化的必要手段!

總之,關鍵軟體的國產化勢在必行!最優途徑是以國家牽頭,提供人力、物力和財力,不斷縮小與標杆企業軟體的差距,發揮體制優勢,集中資源打破軟體壟斷。

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