云道智造：探索用工业互联网模式解决工业软件“卡脖子”难题

作者： 2021年07月27日来源：浏览量：

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中国工业报周宝冰　　发展工业软件，路如何走？工业互联网的发展给突破工业软件“卡脖子”现状提供了一个新的思路和模式。　　中国工业报走访发现，作为国内垂直于CAE领域的工业软件企业，云道智造以自主仿真内核

　　中国工业报周宝冰

　　发展工业软件，路如何走？工业互联网的发展给突破工业软件“卡脖子”现状提供了一个新的思路和模式。

　　中国工业报走访发现，作为国内垂直于CAE领域的工业软件企业，云道智造以自主仿真内核为本，以工业互联网平台为基（工业仿真PaaS平台），以大众化、零门槛仿真APP为载体，推进CAE关键技术创新及商业模式创新，实践普惠仿真的理念。

　　7月9日，由工业和信息化部信息技术发展司指导，中国工业互联网研究院联合工业互联网平台创新合作中心发起的“领潮而行·中央媒体零距离探访工业互联网平台企业行活动”到访北京云道智造科技有限公司。

　　北京云道智造科技有限公司创始人屈凯峰说：“互联网与工业的融合，一方面是万物互联的工业物联网，另一方面则是以互联网的模式重构工业软件。互联网与仿真的融合，将真正对仿真软件产生巨大的冲击。”云道智造正是采用工业互联网的模式重构仿真软件，解决仿真软件“卡脖子”难题，推动实现仿真技术的普惠应用。

　　布局自主CAE，剑指国产替代

　　中国工业技术软件化产业联盟于6月发布的《中国工业软件产业白皮书（2020）》指出，我国工业软件存在缺乏体系化竞争力、核心技术缺失导致产品竞争力不足、人才短缺师资严重流失、以及工业软件和工业深度融合不足等问题。其中，研发设计类工业软件国产化率不足5%。

　　以CAE为例，近些年，通用CAE产品市场有所突破，但关键技术自主可控程度较低，产品化、集成化、规模化严重不足。专用CAE软件、系统级设计仿真软件在仿真内核方面自主程度较高，但覆盖度、成熟度、易用性仍有待时日。

　　一方面，制造强国、质量强国战略推动着大量制造企业转型升级，激发了企业对工业软件的内生需求；另一方面，严峻的国际环境使工业软件国产替代日渐高涨，然而供给侧不足的现状，形成客观掣肘。

　　2012年，屈凯峰提出“仿真平台+仿真APP”的工业软件发展模式，是第三代仿真软件系统的典型代表。2014年3月，云道智造在清华科技园成立，致力于实现仿真软件自主化和仿真技术大众化。

　　CAE的关键技术之一是求解器，可以通俗理解为一个复杂的算法模型，一个通用的求解器，内置了通用的物理规律及数学算法。而针对不同物理场的计算，需要开发不同的求解器，以便得到最佳的求解结果。

　　基于自主统一的求解器架构，云道智造开发了固体力学、流体力学、电动力学和热力学四大物理场通用求解器，目前已实现主流商业仿真软件的大部分常用功能，为仿真软件的自主化打下基础。2017年，公司推出基于自主仿真内核的仿真PaaS平台Simdroid V1.0，如今已更新迭代至4.0版本。Simdroid提供图形交互式的仿真建模环境和完全无代码化的仿真APP开发环境，从而实现建模仿真和仿真APP便捷开发。

　　基于Simdroid开发的海量各行各业仿真APP将集中在仿真APP商店Simapps（www.simapps.com）中呈现。对于广大用户来说，不用理解仿真PaaS平台和仿真APP的开发过程，不需要安装任何仿真软件，只需登陆仿真APP商店，就可以找到所需的仿真APP，在云上完成计算，或将仿真APP编译下载到本地长期重复使用。

　　云道智造以工业互联网的模式打造仿真软件，突破了大型软件本地化部署的传统。这带来了一系列的变化，其中之一，就是仿真技术的普惠应用成为可能。

　　工业互联网：工业软件新赛道

　　2012年，工业互联网（工业物联网，IIoT）概念初起，互联网等新技术应用及平台经济影响日甚，制造业+互联网的理念日渐成熟。经过多年发酵，在政府引导、市场主导、应用推动下，工业互联网走向体系化。

　　平台是工业互联网的核心，是面向制造业数字化、网络化、智能化需求，构建基于云平台的海量数据采集、汇聚、分析服务体系，支撑制造资源泛在连接、弹性供给、高效配置。这其中，就包括工业软件的平台化配置。

　　传统上，CAE的部署和应用成本高昂，一是资金二是人才。一方面，随着软件技术的发展及应用推动，仿真分析一体化逐渐主导主流市场，通用型设计仿真软件日渐“大众化”；另一方面，2012年以来，传统设计研发类工业软件代表企业如达索系统、西门子、PTC、Autodesk等，先后启动和落实不同的云化战略，路径略有不同但方向相近。

　　在这种情况下，尤其是在国产化率极低的不利局面下，新兴的国产CAE软件要想占有一席之地，业务模式创新是必由之路。仿真技术+互联网，不仅能降低应用成本，还将使“大师”走下“神坛”，普通的工程师也能做仿真分析。尤其是低代码平台的应用，提升了平台的供给能力。

　　工业软件国产化最大的难题是用户的切换成本。工业互联网+仿真软件，天然解决了这一问题。与此同时，由于仿真模型是数学模型，容易做成互联网化，有助于形成海量的APP。

　　在产品路线上，传统仿真软件经历了从面向学科、面向行业到面向产品的演进，如今，结合互联网，其基本形态将向“通用仿真平台+专用工具（仿真APP）”发展。这就是说，工业互联网提供了新的工业软件的供给形式。

　　这确实是一条新路。虽然走的人（企业）已经很多，但起点基本相同。同时，互联网客观上还创造了新的供求关系，将催生巨大的增量市场。例如大量中小企业对工业软件的“散、专、快、廉”的需求汇集。

　　这给未来市场格局的变化增加了变数。而正是因为国产化率不足，工业软件还是价值洼地。“互联网技术与工业的融合，给中国工业软件的发展提供了开辟新赛道的机会。”屈凯峰说。

　　打造自主仿真软件新生态

　　屈凯峰强调，云道智造着力打造“工业苹果/安卓”系统，以一个统一的开放不开源的仿真引擎作为底层平台（仿真“操作系统”），支持面向各种工业仿真应用场景的仿真APP开发和运行。

　　这个体系的软件架构，采用“操作系统+应用软件”的分层解耦模式，使主要依赖基础理论的“数学层”、依赖软件开发的“软件层”和依赖工业应用场景知识的“物理层”解耦分离，在技术上支持各个层面的分层协同开发。

　　在商业模式上，放弃了单纯的卖软件模式，通过多层次商业协作机制和平台，使数学层的求解器、物理层的专业场景化应用（APP）都能够实现大规模社会化交易和复用，用“众创、众包、共享”的生态化模式发展互联网时代的工业软件。

　　最后，众多仿真APP在仿真APP商店中集中呈现，用户直接在仿真APP商店中搜索、购买、使用所需的仿真APP。如果没有找到合适的APP，可以联系类似APP的开发者进行定制开发。

　　发展过程中，云道智造拒绝了一些诱惑，例如不做代理业务。当然，作为新的商业模式，必然存在冷启动的问题，产品的发展、APP的积累都需要时间。

　　LNG（液化天然气）全容储罐是石油化工企业的一个个性化定制的基础设施，该产品尺度大，结构复杂，需要对该复杂系统进行数值建模，完成复杂工况的计算和组合分析。中海油与云道智造合作开发的全容储罐分析设计系统，实现了全参数化建模、基于规范的载荷工况定义与工况计算、非线性校核计算以及优化设计，是业内首款全容储罐快速建模、仿真、校核一体化系统。

　　在电子信息行业，通用CFD软件在建模、前处理和求解设置上都过于复杂，难以实现快速的建模和分析，不能满足行业发展需求。云道智造独立开发的电子设备热可靠性分析专用软件Simetherm，解决了电子设备在各类复杂环境下的可靠性分析难题。该软件可成熟应用在通讯制造业、电子元件制造业、军工以及航空航天等工业中，帮助企业进行热设计方案对比验证，识别潜在设计风险，缩小试验范围，从而降低产品设计周期。

　　《工业互联网创新发展行动计划（2021-2023年）》指出，要利用工业互联网平台，突破研发、生产、管理等基础工业软件，加速已有工业软件云化迁移，增强工业软件供给能力，提升供给质量。加强工业互联网与传统技术的融合与带动提升。

　　6月7日，工信部信息技术发展司司长谢少锋在2021中国工业软件大会上表示，将强化对工业软件关键技术软件的重点支持。在提升产业链，坚持补短板方面，推动工业软件、行业应用软件、新型平台软件、重点领域的体系化攻关，提升产品和服务，推动全产业链优化升级，引导产业走向中高端。

　　屈凯峰直言，云道智造做的不是科学研究，也不是后期的锦上添花，而是填补“死亡谷”。自己“热爱做一个伟大的产品”。未来，希望带动数百万的开发者，共同打造自主仿真软件新生态。

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