打破国外垄断+填补空白！本土工业仿真平台为智能制造加速—振工链

1997年9月，钱学森在给清华大学工程力学系建系40周年的贺信中写道：随着力学计算能力的提高，用力学理论解决设计问题成为主要途径，而试验手段则变得次要了，更多信息尽在振工链。 

用计算机解决工程力学问题的历史由来已久。20世纪50年代，一帮工程实践专家会同计算机专家共同开发线性结构静、动力分析程序来解决工程力学问题。但受限于当时计算机性能不足，此后20年，相关技术发展一直很缓慢。直到20世纪80年代中期，才逐步形成商品化的通用及专用软件。

进入21世纪，随着高性能计算、云计算等新一代计算模式的出现，工业仿真软件开始加速发展，从产品设计、工艺设计、工艺装配到机器人编程、物流线路规划，再到生产线仿真，工业仿真软件的应用范围正在不断深化和延伸。

工业仿真为“智造”加速

随着物联网、云计算、5G以及人工智能等新一代信息技术与传统制造业的融合，传统的研发、管理、生产和销售模式正在发生巨大变化，以数字化、网络化和智能化为主要特征的新一代智能工业体系正在逐步形成。这是一个由计算、网络和控制系统构建的多维复杂系统，目标是实现大型工程系统的实时感知、动态控制和信息服务，这个体系的核心，在德国工业4.0中被命名为信息物理系统，即CPS，在中国智能制造体系中被称为“数字孪生”。

一个完整的CPS架构包括产品的概念设计、方案设计、初步设计、详细设计、分析仿真、工艺设计、工艺仿真、工装设计、工装仿真、装配设计、装配仿真等一系列流程，然后形成完整的产品数字样机。通过在计算机上建立虚拟实验环境找出产品设计和工艺问题，然后改进计算机模型，最后再映射到实物的试验过程。

CPS的本质都是实现物理实体与数字虚体的融合交互，一直以来，由于CAD和CAE是两个分开的产品，在设计过程中无法做到“设计既出，仿真即行，同源数据，共生验证”。因此，面对以CPS为核心的工业智能化转型，企业依赖于领先的工业仿真软件来支撑。

 工业仿真软件能通过数字化建模和仿真支撑CPS或数字孪生所倡导的虚实融合交互功能。工业仿真是对实体工业的一种虚拟，将实体工业中的各个模块转化成数据整合到一个虚拟的系统中，在这个体系中模拟实现工业作业中的每一项工作和流程，并实现交互。工业仿真软件承担着对生产制造过程建模分析、虚拟现实交互、参数效果评估等重要作用。

随着虚拟现实、云计算、物联网、人工智能等新兴技术逐渐进入工业仿真领域，工业仿真软件对工业元素描述更精确、更细致，其设计过程也更加简单方便，软件与工业实际应用结合更紧密，仿真模型得到持续动态优化，虚拟仿真软件已经成为了工业软件未来发展核心和重点。

打造本土工业仿真平台

随着中国工业智能化转型进程的不断加速，企业对工业软件的应用需求也越来越广泛。与此同时，面对发达国家对中国工业软件的禁用打压，中国政府也认识到发展自主工业软件的重要性。对于有实力的企业，开始通过收购或自主研发等方式突破产业封锁，积极布局工业软件。而作为研发设计最重要的工业软件产品，工业仿真软件的布局自然成了重中之重。

近年来，美的通过一系列战略收购完善产业链布局，并依托自身积累的丰富工业转型经验积极布局工业智能化。2017年，美的收购了全球领先的工业仿真软件厂商VC，并据此打造了国内第一款拥有自主产权的工业仿真软件MIoT.VC。

在美的精心打磨下，MIoT.VC已经可以支撑工厂过程仿真、设备制造商销售和营销演示、控制器验证(PLC)和实时连接、机器人和工作单元仿真、应用开发（离线编程OLP）以及数字孪生虚拟联动。

对于整个工业系统来说，应用工业仿真进行方案的验证对比，可及时发现问题，并虚拟验证优化后的方案，以减少实际生产的成本浪费，促使原材料库存减少、生产效率提升、故障响应时间缩短、故障率提升、物流效率提升、项目周期缩短、产品品质提升等多方面优化效果。

当涉及工厂和产线新建、改造时，首先要考虑如何设计最合理的产线布局，最大化利用空间、提高产能，避免产线实施落地后才暴露诸多设计问题，徒增资源和时间成本。传统的布局设计借助“2D图纸”和“现场搭纸箱”方式，不但效率低下方案还得不到充分验证。而通过仿真软件自带的参数化3D模型，布局方案设计和更改效率可得到极大提升，并通过不断优化迭代产线布局方案形成最优设计。

例如某电子工厂搬迁项目，采用MIoT.VC仿真软件进行3D工厂布局和整体规划，设备、人员、机器人布局1:1规划加验证，不断滚动进行仿真规划设计、评估验证、设计更改，并充分考虑产品换型、柔性制造，依托精益生产理论，论证完20多种方案后确定最优方案，使得项目周期缩短20%，厂房空间利用率提高18%，产能提高12%以上。

产线物流仿真作为工业仿真的传统优势应用模块，涉及工厂采购与生产计划、人员设备利用、库存、物料运送等方方面面。在引入物流仿真之前，产线物流方案缺乏系统有效的现状评估和优化手段，通过在仿真环境中对物流方案不断迭代优化，可以达到节省产线用地、消除物流断点、减少物流配送人员、提高设备利用率和降低库存等作用，最大化利用企业资源，提高生产效率、节约成本。

 在某工厂搬迁物流项目中，通过用MIoT.VC对园区大物流和车间布局物流进行全面分析，原灶具车间与烟机车间合并，添加底壳喷粉和内销标准阀自制线，并满足未来三年产能需求。通过上百次的物流仿真方案设计和验证，实现的项目收益包括：厂房及公摊面积节省47214平方、年节省租金636万元、能源耗费年节省50万、库存下降50%以上，并消除3个物流断点，配送距离缩短28%以上、减少物流配送人员5人、产能提升19%。

在产品市场推广中，运用仿真技术来模拟产品的生产过程，能够有效地介绍产品的制造优势，利于产品推广，同时还可以塑造高端品牌形象，有助于企业整体价值提升，并在“互联网+”时代，仿真的展示动画可以通过邮件或手机应用等方式发送给客户，拉近客户与企业的距离。

当然，MIoT.VC的应用场景远不止这些，其功能架构具有开放性，可以依靠自身需求，运用内部专业力量对其独有的应用场景和功能需求做定制化开发。随着工业数字化、智能化、工业互联网的急速推进，工业数据已经呈现指数式增长，工业仿真是一个非常好的切入点，其平台化的特性使得后期应用深化和拓展充满了无限可能，更多信息尽在振工链 。