大湾区协同院企业风采丨央视专访十沣科技,推动工业仿真软件与AI协同共生


编者按:近日,中央广播电视总台·大湾区之声《科创梦工厂》栏目专访京津冀国家技术创新中心和粤港澳大湾区协同创新研究院共同培育的高科技企业深圳十沣科技有限公司(简称“十沣科技”)总经理张日葵,深入探讨国产工业仿真软件的突破进展,以及十沣科技在多场景应用中推动仿真技术与AI深度融合的探索。
工业仿真核心软件的用途?
张日葵:工业仿真软件是针对工业产品研发设计的工具型软件。工业产品的设计一般有三种途径,一个是理论的设计;第二个是通过实验的方法去做设计,去验证;第三个是通过计算,通过仿真的方式做设计。
传统来讲,通过理论手段一般只能做一些非常简单的产品。随着工业产品越来越复杂,理论方法远远不够支撑产品的研发设计。早期大量依赖于第二种手段,也就是实验手段。但是实验,无论是模型实验,还是现场试验,周期长、费用高昂,都会对产品的最终竞争力带来很大影响。
从大概50年代、60年代到70年代慢慢发展起来的工具,我们叫仿真软件,逐步替代了传统研发设计手段。它的作用是大幅提升产品研发设计效率,比如通过计算手段,在计算机里模拟各种产品及未来应用过程中的应用环境或实施状态。
通过计算,不用实验,就可以大大降低研发成本,提高研发效率,同时由于大量计算代替了实验,可以大幅缩短研发周期,提升产品市场竞争力。工业仿真软件最早应用于航空航天产品的研发设计过程中,随后逐步发展起来。
如何解决我国高端装备制造业的核心技术难关?
张日葵:要有高质量的自主核心软件,才能逐步满足高端装备的基本需求。现在,国内一直在推动,如广东省的核心软件攻关工程,国家也有针对各行业以工业软件为主的重点研发计划,结合具体应用场景,支撑和推动核心软件的研发与应用,比如在航空航天领域有数值风洞,在船舶海洋工程领域有数值水池等专项,推动核心软件攻关,通过这些项目形成基础性软件,达到追赶国外的水平。目前,工业仿真软件仍主要依赖国外商业软件,因此这是一个追赶的过程。
第二,我们还要实现一定程度的超越与突破。我们可以根据行业需求牵引,发展更有特色的专业应用软件,从行业专业性、软件易用性,以及对产业链上下游的覆盖度等方面,打造更具专业性的行业专用软件或技术平台。近年来,国家也在推动由产业链龙头企业牵引,带动上下游企业共同开发工具型软件。随着时间的推移,有望在某些行业或产业链实现对国外商业软件的超越。
第三,工业软件的研发,或者解决核心卡脖子技术,人才至关重要。需要高校及相关平台在综合性人才和专业性人才培养上取得突破。最后,随着新技术的引入,如GPU、人工智能(AI)等,也有助于在新的技术路径上更快实现对国外商软的超越。
运用仿真技术破解业务难题的实践案例?
张日葵:近年来,我们与行业龙头企业有深度合作,因为工业仿真软件的研发到成熟,离不开具体应用场景,尤其是行业龙头企业的需求与迭代。例如,在汽车领域,去年初我们与一汽红旗成立了汽车流体仿真软件协同创新实验室。一汽开放应用场景,十沣提供自主核心软件研发实力和基础,共同打造覆盖汽车空气动力学(风阻风噪)、水管理(涉水淋雨)等方面的行业专用软件,目前进展顺利。
去年10月,在公司的产品发布会上,我们与一汽联合做了产品的发布,软件经过近一年的迭代开发,在性能和功能层面上,已实现对国际主流产品的超越。例如,在计算效率上,比国际主流商软提升了一倍以上;在计算准确性上,仿真结果与一汽红旗的现场试验保持高度吻合。
在此基础上,我们还在继续迭代,如汽车风阻风噪仿真,最近我们还在引入AI技术,把一些人工智能的技术快速引入到我们仿真的软件里面,然后实现一些更高效的仿真应用场景。
目前工业仿真软件行业发展情况?
张日葵:外部环境并不理想,内在技术需求又非常迫切,双重作用下推动了自主工业仿真软件在行业内的快速推广与应用。以往我们主要依赖进口软件,而现在在企业和政府政策支持下,自主工业软件在高端装备产业已有较好的覆盖度。根据国家统计数据,自主软件的市场占有率已从早期的不到5%提高到10%左右。虽然与国外主流商软在市场占有率上仍有差距,但随着自主软件的迭代成熟、更多企业用户释放应用场景,自主软件将迎来蓬勃发展的趋势。
第二,从技术层面看,传统软件需要大量的计算资源,硬件资源的需求和时间。随着人工智能尤其是神经网络技术的发展,国内外软件厂商都在积极投入,希望以人工智能技术逐步替代基于数值迭代的传统路线。
从十沣的实践效果来看,例如汽车风阻仿真,传统软件从前处理到仿真计算、再到后处理的过程,大概需要一天到几天的时间。引入大模型相关技术后,现在新车风阻预测仅需一秒钟。仿真速度提升了4-5个量级,带来了颠覆性的应用体验。
未来会影响到哪些领域或者产业?
张日葵:作为工业软件从业者,我们一直关注需求和市场前景的变化趋势。第一,仿真技术将首先在高端装备研发设计及传统制造业中发挥巨大作用。随着仿真软件、数据管理平台、AI等技术引入,制造流程正逐步从机械化加工向数字化、智能化转变,大幅提升高端装备的研发设计、生产制造的效率,我们也希望帮助制造业实现用数字技术驱动物理世界。
第二,仿真技术也加速了战略性新兴产业的发展,如新能源电池、新能源汽车、智能制造、低空经济、具身智能等领域。这些领域早期多为探索性研发,随着大量研发的投入才能逐步成熟,在这过程中如果以传统的技术手段,周期非常长,而工业仿真软件、协同仿真平台加入进来,会大幅缩短产业的成熟周期,不仅能助力产品创新,还能加速产业链的成熟和突破。
最后,仿真技术在未来产业的关键技术攻关上,具有重要支撑作用。前沿技术中高端装备、新材料、新能源等领域的研发验证周期长,有了工业软件的仿真,可以显著缩短周期,提升产品的市场竞争力。
关于十沣科技
深圳十沣科技有限公司(简称“十沣科技”)是京津冀国家技术创新中心和粤港澳大湾区协同创新研究院共同培育的工业软件核心企业和计算力学与工程仿真技术实验室依托单位,致力发展具有国际先进水平的工业应用软件(包括流体力学仿真软件/CFD、结构力学仿真软件/CSD、电子系统设计仿真软件/EDA等)、工程仿真云服务平台与数字孪生系统,全力打造能够与国外主流商业软件全面竞争的自主核心软件及技术,服务于国内乃至国际高端装备研发设计与制造的需求。目前,十沣科技已与美的、360智慧生活、中望软件等各领域头部企业达成战略合作;获得国家级科创投资平台国开科创,知名风投基金高瓴等多方资本数亿元融资;2022年获评清科创业、投资界「VENTURE50新芽榜50强」,机器之心「最具潜力创业企业TOP 10]及亿欧「中国新锐智能制造服务商TOP30」等荣誉称号,2023年获得深圳市“专精特新”企业认定及德勤深圳明日之星称号,2024年获得德勤中国明日之星称号。