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海基科技:四大业务,助力企业研发创新

—— 访海基科技副总裁黄宏艳博士

2015年12月25日     来源:e-works        作者:e-works  赵栋       
关键字:海基科技  仿真分析  试验数据管理  研发平台  
基于企业当前阶段的研发需求,海基科技立足工程研发与创新领域,提供各学科研发工具、工程咨询服务、智慧研发平台和互联网研发服务平台等解决方案。
    2015年12月3-4日,由e-works数字化企业网主办的“第十一届中国制造业产品创新数字化国际峰会”盛大举行。作为峰会赞助商,专业工程研发和创新服务提供商——海基科技向参会观众展示了最新的产品研发创新解决方案。借此机会,e-works记者采访到海基科技副总裁黄宏艳博士,请他介绍了海基科技近期的业务发展情况,以及他对于中国制造业如何实现研发创新的一些看法。
 
    产品研发创新一直是中国制造业转型升级的重要主题,《中国制造2025》提出的五项方针中,创新驱动也再次成为制造业发展的重点。然而,当前中国企业研发仍然是以逆向设计为主,模仿国外先进产品设计再加以改进,真正能通过正向设计实现创新的企业少之又少。
 
    所谓正向设计,是从产品需求开发开始,经过功能分解、系统/物理设计、产品试制、部件验证、系统集成到最终系统验证与确认这整个过程。企业的发展历程中,逆向设计是必须经历的一个阶段,但超越源于创新,创新源于正向设计。
 
    在黄博士看来,阻碍企业实现正向设计的重要原因包括仿真/试验应用水平不高、设计与仿真/试验协同不足、研发数据和流程管理欠缺等。虽然仿真分析技术被应用于中国制造企业的时间不短,但是规模和强度非常欠缺,即使是在研发经费最为充足的航天、军工等行业,仿真分析技术通常也只是在产品设计后期用来验证或局部设计优化。而且大多是单学科仿真,没有考虑复杂产品系统的多学科耦合问题,更谈不上仿真流程和平台的建立,以及仿真与设计的协同。
 
    在试验领域,企业普遍存在着一个通病,试验只为满足当前型号产品验证需求,而没有将试验数据进行科学管理,试验知识和经验难以积累。先进的企业试验体系中,应该是进行大量部件级基础性试验,将试验数据进行管理,形成试验数据库,并在面对各种不同型号的系统级试验时直接调用这些数据,充分发挥试验数据价值,降低试验周期和成本。
 
    谈到试验与仿真的关系,黄博士认为二者都是产品研发中用来指导、验证、优化设计的重要技术手段。在部件级设计阶段试验成本低,而且这个阶段的试验数据可用于后期系统级别的验证。而在系统级设计阶段试验成本高,应该更多考虑使用仿真技术。仿真可以指导试验方案设计,试验也能修正仿真流程,仿真与试验的紧密协同、并行工作,是提升研发能力的关键。
 
    此外,企业需要做好底层规划,建立完善的数据和流程管理系统,将宝贵的研发知识利用起来,甚至建立大数据分析挖掘机制,指导设计实现智慧研发。正是基于企业当前阶段的这些需求,海基科技立足工程研发与创新领域,提供各学科研发工具、工程咨询服务、智慧研发平台和互联网研发服务平台等解决方案。
 
多学科研发工具
 
    成立于1996年的海基科技,最初以代理销售国际先进的CAE软件起家,目前公司提供涵盖流体、电磁、声学、多物理场耦合等各学科的共计近百种CAE软件,以及运动机械设计软件、电子设计自动化软件等研发工具。
 
    海基目前可提供全面、完备的产品线,近百款软件产品涵盖了流体、结构、电磁、声学、光学、散料工程、化工流程、生产制造与物流系统等各个工程学科,相关软件均在功能上保持技术领先,许多专业软件在功能上具备独占性优势,属于具体应用方向的事实标准。比如电子热设计仿真软件FloTHERM全球市场份额超过70%、Flowmaster在流体系统仿真领域占有率第一、EDEM在离散元分析软件中市场占有率第一、Barracuda在流化反应器分析领域具备排他性优势、PumpLinx在运动机械的专业CFD分析领域独一无二。
 
    黄博士谈到,以这些软件产品以及工程实践、知识经验为基础,海基通过二次开发、集成定制、全新开发等研发手段,建立了一系列成熟的跨学科、多学科解决方案、自研产品与智慧化研发体系,不仅性能优良,而且在功能上具备排他性。典型示例如:热设计与热测试集成解决方案、泵与运动机械专业设计与性能分析系统、颗粒-流动耦合分析方案、模流分析及复合材料建模与结构分析方案、气动/流动噪声与声振耦合分析方案、暖通空调系统噪声分析方案、电磁噪声分析方案、磁-热耦合分析方案、卫星磁设计软件、电子设计自动化(EDA)与分析解决方案、多式联运设计与分析系统、多学科、多维度、多模型联合分析方案。
 
工程咨询服务
 
    企业拥有了先进的研发工具只是一个开始,接下来如何使用软件、培训相关人员、将软件融入到产品研发流程和体系中、将软件转化成研发生产力,这些对企业来讲才是真正有价值的。
 
    2005年,海基科技基于自身人才优势,开始组建服务团队。目前,海基科技工程咨询服务专业涉及流体、结构、电磁、声学、光学、多物理场等多个学科,部分专家具有二十年以上的工程技术咨询经验,所有工程咨询项目经理均取得PMP (项目管理专业人士资格认证)资质,并具有丰富的工程咨询项目策划、风险控制、管理和执行经验,工程咨询服务方向涵盖:
 
  • 以CAE仿真分析为手段的产品设计服务;
  • 研发能力建设咨询:综合研发能力/设施/流程/人力资源规划,工程师招募/培训,导航项目,研发流程标准等;
  • CAE仿真分析整体外包服务,帮客户在企业内、外部建立虚拟CAE部门;
  • “CAE呼叫中心”:以CAE为中心的综合支持服务,提供日常各类技术支持、知识更新培训、新员工培训;
  • 定制开发服务:自有程序封装、商业软件接口开发、仿真模型模版化定制开发、研发管理平台开发等服务。
海基科技工程咨询业务覆盖范围
海基科技工程咨询业务覆盖范围
 
    作为中国制造业产品研发服务领域为数不多的自主厂商之一,海基科技的工程咨询服务能力得到了客户的认可。目前,海基已完成数百项大型工程咨询项目的实施,涵盖航空航天、船舶、汽车、机车、兵器、核能电力、工程机械等工业领域,直接参与了大飞机燃油/环控系统设计与分析以及降噪设计与分析、和谐号高铁降噪设计与分析、非能动核电站主辅系统设计与分析及声疲劳与声环境分析、乘用车整车阻尼降噪设计与分析、煤气化器流化反应性能分析、变排量泵等运动机械的分析与优化等众多国家级重大战略项目以及民生民用项目。通过这些项目的锤炼,提升了海基技术团队的技术能力和实际工程经验,贮备了深厚的行业知识与工程研发知识,建立了海基在航空航天、汽车、机车、核电等行业的业务优势。
 
智慧研发平台
 
    根据企业对仿真数据及试验数据管理的需求,海基科技自主研发了研发流程及资源管理平台,包括试验数据管理平台Hi-Key TDM System和多学科智慧研发平台Hi-Key DeSims等。
 
    试验管理是产品生命周期管理的重要组成部分,目前制造企业的试验管理普遍落后于产品设计,主要是通过线下人工方式进行管理,不便于试验数据的存储、积累、分析及协同工作。同时,项目管理也难以进行有效的监控、追朔及形成知识积累,因此急需建设规范的试验数据管理系统。Hi-Key TDM System通过建立整体的试验业务管理平台,从试验准备到试验实施再到试验评估,覆盖试验业务的全生命周期。把试验任务、试验资源、试验数据以及与试验相关的信息进行统一管理,实现了试验数据在设计、仿真、试验和管理等多部门之间的共享,提高试验数据的利用率和使用价值。

Hi-Key TDM System功能范围
Hi-Key TDM System功能范围
 
    黄博士认为,目前国内试验数据管理平台产品功能普遍同质化,因此海基科技根据“重实施、轻开发”的理念,将产品开发与实施合为一个团队,通过项目实施中与客户的需求沟通,来实现功能迭代,不断完善平台,并更加贴合企业需求。
 
    基于已有的CAD/CAE技术与相关研发手段,Hi-Key DeSims能进行统一系统管理、数据管理、应用集成与流程管理,来构建设计-仿真一体化研发管理系统。工程研发的各类应用问题包括:流体、动力、结构、电磁、控制等,均能在Hi-Key DeSims系统上实现建模、运行和结果的可视化展现,从而可以改进和优化多学科协同的工程研发流程,提高产品设计、仿真及流程开发的效率。
 
    企业建立研发平台时可以将功能愿景描绘得很宏大,但是一旦实施起来会发现很难与企业业务深入结合,反而为业务部门带来接受管控、提交数据等负担。Hi-Key DeSims定位于面向科室级设计仿真业务的管理平台,深度结合企业业务流程。最重要的是平台所提供的知识管理能够捕捉和固化企业研发最佳实践,建立统一的设计、仿真和优化的知识库、流程库和数据库,为企业正向设计提供指导。
 
    由于仿真工作对计算资源的要求很高,而且软件许可证价格也相对较高,这给制造企业带来了很大的成本负担,云计算技术帮助企业投入很少的成本就能满足仿真对计算资源和软件许可证的要求。此外对于大型企业,云计算技术能帮助进行资源的最佳调度与分配,实现资源的合理利用和价值最大化。
 
    2013年,海基科技对企业级云计算平台管理软件供应商泛云科技进行了战略投资,优化整合双方的技术、市场资源,为企业提供研发计算资源管理系统——SimCloud仿真云计算平台。
 
    SimCloud仿真云计算平台融合了高性能计算集群管理、高清晰三维应用虚拟化、多学科仿真应用、软件许可证管控、Web Service等先进技术,将各类数值仿真应用软件、高性能计算硬件资源、高端图形工作站、高速互联网络资源,以在线计算服务的形式提供给仿真分析人员,从而实现将传统的仿真软件工具发展成为“企业云”中的在线计算资源,大幅改进高性能计算资源的易用性,促进高端图形工作站的高效共享,从而有效提升仿真计算工作效率,为创新型研发机构提供企业级计算资源管理系统解决方案。
 
工程研发创新服务平台
 
    “大众创业、万众创新”被视作中国新常态下经济发展引擎之一,然而对于中国众多的中小制造企业而言,自主研发创新面临着一系列难题。
 
    首先是人才的难题,具备专业知识和创新能力尖端人才大多集中在北京、上海等发达城市,而且引入成本高。其次是研发工具的难题,受人才缺乏、软硬件价格的影响,中小企业无法使用到好的研发工具。最后是资金上的难题,对于初创企业而言本身资金紧张,而在规模和利润空间的限制下,更加不能投入更多的资金来进行研发创新。这些企业迫切需要一个第三方的基于网络的、共享的、开放的研发服务平台来解决研发过程中所需要的人才、工具和资金难题。
 
    研发埠正是这样一个基于互联网思维的平台,旨在通过“开放&创新”的理念将离散的研发人才、研发工具、研发服务商整合为一体,建立基于互联网的工程研发生态圈。从而打破时间和空间的限制,帮助个人以最便捷的方式获取研发信息,提升研发技能。同时,帮助中小企业以更低的成本、更高的效率投入到研发设计中,提升企业核心竞争力。
 
    海基科技的目标是将研发埠打造为工程研发领域的阿里巴巴,通过研发埠企业可以找到所需的资讯、课程、专家和计算资源,而对于那些高端人才如理工院校研究人员,他们可以通过研发埠找到研发项目、工作,充分发挥自身才能,同时建立技术朋友圈。
 
    今年5月,研发埠推出了工业云计算服务,通过研发埠企业可按需按次使用仿真设计软件,根据仿真任务的规模可以伸缩性地使用云计算。同时降低了使用软件的门槛,企业无需投入高端人才就可以快捷使用仿真设计软件。
 
    黄博士表示,虽然研发埠只运营了两年多,处于起步阶段,但是海基二十年来积累了近1500家企业客户,与全国80%以上的理工院校形成了合作关系,而且凭借在CAE领域的长久耕耘,MSC、Altair、Mentor等众多国际主流仿真厂商的软件均能通过研发埠提供给企业使用或试用,这些都为研发埠未来的发展提供了坚实的基础,海基科技有能力将研发埠打造为国内工程研发创新领域最专业的服务平台。
责任编辑:赵栋
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