李根国：高性能工业仿真云平台服务

工业仿真技术作为工业生产制造中必不可少的首要环节，已经被世界上众多企业广泛应用到工业各个领域中。随着智能制造、工业4.0和工业互联网等新一轮工业革命的兴起，新技术与传统制造的结合催生了大量新型应用，在云计算的帮助下，超级计算机是如何为科学研究和工业进行服务的？上海超级计算中心副主任李根国，主要技术专长是有限元分析，高性能计算方法及其在工业和工程领域应用。近十几年来一直从事飞机、汽车、船舶等工业产品以及大型地下工程等领域的高性能计算应用工作。他结合近年来开展云计算技术方面的研究，和了解大数据技术和应用发展最新动态的情况下，给出了“高性能工业仿真云平台建设与服务”。

制造业的大背景

首先，门类齐全。整个垂直制造业，分为31个大类，上千个小类，在我们国家同时存在，当然，产品也会存在。这有历史的原因，有人封锁我们的设计，我们自己干，但也有弊端，有一些方面可能是很落后的。

当然，我们现在和那些发达国家之间还是有差距的，本质上来讲，有两个核心的技术在差距，第一个是材料。第二个方面就是装配技术。我们国家从1.0到4.0，能看到最简单的手工生产到机械加工，到机械化时代，生产状态都有，生产的类型、门类也是有。

中国制造2025需要大数据、云计算等信息技术的支撑。很多企业在智能化的过程里面，会遇到各种各样传统的问题。

高性能计算工业仿真

以汽车为例，汽车的生产，目前情况下所有的流程，从机械设计到性能设计到最后的销售，利用大数据、云计算是很容易实现智能化。现在很多人都在讲智能化，但是智能化真正在流程里面能运用到什么程度？这很难说的。汽车智能化以后，这个不叫汽车了，叫移动机器人了，核心不是轮胎怎么转、发动机怎么转的问题了，已经变成了一个交流、沟通更加智能化和人聚合的工具了。但是本质的问题，汽车本质的问题，很多还没有解决。在这整个过程里面的信息化的程度，还是有很大空间。

物理实验和测试被数字化、虚拟仿真替代

以前做汽车做样车，可能要做7、80辆，要不断的碰撞、模拟。当大量的车型，都有仿真替代实验，现在这些样车都不用做了，甚至日本车在上市之前，整个设计流程里面，可能一个样车都不做，全是数字化，全是模拟生产的。在测试汽车安全，汽车碰撞的时候，要用大规模的仿真来替代实验，替代实验的时候，就需要超级计算机来完成大规模的计算。另外就是汽车的噪音、舒适性、可靠性等等，这些东西都需要。在每一个环节上面都需要仿真IT的实验。

波音公司也在利用计算机仿真，上世纪90年代后期，全系列的飞机，后期基本上就用数字模拟代替以前的实验的风动，来设计飞机。计算能力的需求也是很高的，因为要计算，超级计算机也在不断的升级发展。

超级计算的应用案例

最重要的还属科学计算。科学计算主要有三个部分：一个是材料科学，一个是生命科学，再一个是为公共服务的，比如说天气预报、环境监测这样的，比如说上海环境监测局和环境监测中心，他们在使用我们的资源，能够达到预测雾霾这件事情的作用。

工业化应用。超算中心成立这么多年来，结合上海为国家重大工程做的一些事情，包括大飞机、汽车、船舶，甚至包括大的船，包括航空母舰的研究，核电，还有大规模的整机厂商使用我们的超级计算机，还有一些大规模重大工程。

高性能工业仿真云情况

首先，通过云计算的模式，能够体现出超算中心第三方服务的特征，更好为用户进行服务。用户登陆的界面更加友好。在上海的很多，包括工业化平台，包括很多的云计算的活动，我们都参加了，推广高性能计算的工作。

还有一种模式，就是和核工业、船舶、上海电气、临港集团等企业合作，希望和这些企业的资源能够联动，使他们企业闲置的资源通过超算中心的平台实现共享，这是基于云计算模式下面，让资源发挥更大的效益。

“另一个方面是通过软件和硬件的方面，通过云计算的模式来进行合作，特别是软件供应商，前面提到的仿真软件都是国外垄断的软件，我们和他们进行合作，不是一次性购买，而是通过云计算的模式和他们分成，这种资源使我们能够持续。”李根国主任补充道，“包括上海工业云平台，还有两化云等等，同时使我们的不仅服务于零部件厂商，也服务于中小企业，更宏观角度来说，我们的制造智能化能够提供我们应用的服务。”

李根国主任从超级计算的背景讲起，以高性能工业仿真云的模式结尾，深刻全面的介绍了超级计算应用情况，博得现场嘉宾的热烈掌声。

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