也谈CAE技术应用面临的几大挑战

读完CAE技术应用面临的十大挑战这篇博文，结合近段时间与企业、高校、当然还有软件供应商的一些交流，补充一点自己的心得，谈一些拙见。

首先，我认为CAE技术最直接的挑战是“傻瓜化”，这是CAE在企业广泛应用的关键。

十年前，摄影技术一直被人视为“高精尖”，是因为那时的照相机很专业。大众拍摄者并不知道如何调焦距、如何定光圈、如何逆光补偿……所以，照相只能是照相馆的奢侈服务。而如今，随便一个数码相机或者是拍照手机，一按快门，就可以呈现出一幅质量不错的照片。
CAE技术亦是如此，我们不排除CAE往更专业的方向发展，但目前阶段我们更需要“傻瓜化”的CAE。正如目前市场上仍有胶片机、单反相机，但更多的是傻瓜数码相机。

第二，我认为CAE最实际的挑战是“与工程的结合”。

CAE不同于CAD，不管是CAD的概念设计、初步设计、详细设计……理论上说来，需要考虑的工程实际不是太多，CAD最主要的目的是设计出产品。CAD工程师也是如此，一个大学应届毕业生完全可以胜任一名CAD工程师，而一名优秀的研究生却不一定得到企业CAE部门的亲睐——因为缺乏工程经验的CAE工程师往往无法准确判断仿真、优化结果的正确性。

而且，相同的CAE软件在不同的领域、不同的CAE软件在相同的领域、更别说不同的CAE软件在不同的领域，其需要的工程经验都是不同的。这就需要CAE技术应用过程中需要大量的具备工程经验的工程师。

第三，我认为CAE最复杂的挑战是“实验数据的积累”。

丰田、福特之所以作为汽车行业的霸主，能不断地让新产品问世，不是因为他们设计师多么优秀，也不是他们所用的仿真软件的功能多么强大。中国工程师同样可以很快设计出功能、外观、性能兼备的汽车，同样可以用各种尖端的软件进行辅助设计。但中国工程师缺乏“数据的积累”，尤其是“仿真数据”的积累。
例如一次碰撞试验，凭借几十年的实验数据，他们只做数次，就能通过对比，在积累的数据中比较曲线，调出最近值，算出最终结果。而没有“数据”的情况下，只能埋头实验，然后通过软件计算逐渐调整，再一次次的实验，最后得出结果。

第四，我认为CAE最艰巨的挑战是“专业性、易用性、计算速度”三大矛盾体之间的平衡。

没有专业性，我们就处理不了复杂的问题；缺乏易用性，我们只能纸上谈兵，成为少数人的“武器”；计算速度达不到要求，也只能成为“空中楼阁”，被扔在遗忘的角落。
但是，他们三者是相互矛盾的——越专业的软件，就越难操作，自然也会引起计算速度地下降；越好用的软件，处理的问题自然会低级；要求在更短的时间计算完毕，其精确性又会大打折扣……如何让三者之间达成大家都能认同的平衡，其实也是CAE里的一个“优化”课题。

第五，我认为CAE技术最持久的挑战是“技术的趋同”。

与2D CAD/3D CAD技术的逐渐趋于收敛不同（主流CAD软件供应商也越来越集中），尽管CAE厂商之间也在不断进行着并购和收购的游戏，CAE技术却超着越来越尖端的方向在发展。机械仿真、动力学仿真、CFD、流固耦合、多目标优化、结构优化、拓扑优化、多物理场……越来越多的学科在被划分，再把这些分工细微的学科放在特定的行业，又衍生出特定的解决方案。

从目前来看——既然是存在的，就是合理的。但从长远来看，CAE技术的越分越细不利于其推广和应用。用“进化论”的思维方式想一想：种类越多，就越容易随时间的流逝而淘汰。与其一个很专业的CAE软件哪天忽地消失了，还不如现在就将它们趋同起来。

另外，CAE技术也会面临其他方面的挑战。譬如，因为CAE软件的昂贵，国外时下流行租用CAE软件，会不会成为未来的挑战？还有今年呼声较高的“云计算”，其实“云”不一定要基于互联网，很多业内的专家已经在规划建立CAE应用的“企业云”、“集团云”，会不会也成为CAE应用的挑战……

挑战真的很多！不过，只有挑战，才有推力，才能进步！

来源：e-works博客

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