“工业互联网平台+数字仿真”发展白皮书_32页_1mb

“工业互联网平台+数字仿真”发展白皮书总结

核心内容概述

本白皮书围绕“工业互联网平台+数字仿真”这一新兴业态展开分析，探讨其发展现状、趋势展望、内涵特征及架构体系。白皮书指出，数字仿真作为工业软件的重要组成部分，正与新一代信息技术深度融合，成为推动制造业数字化、网络化、智能化转型升级的关键手段。

主要观点

国际仿真产业发展现状

1. 寡头垄断格局：ANSYS、西门子、达索系统等国际巨头占据全球CAE市场95%以上，技术积累深厚。
2. 技术壁垒明显：国际仿真企业通过持续迭代优化、关键技术突破和新兴技术融合，形成了系统化知识体系和强大的技术优势。
3. 商业模式成熟：通过免费试用、产学研合作和“普惠”仿真模式，国际仿真企业培养了用户习惯，构建了成熟的生态体系。

国内自主仿真发展现状

1. 市场应用不足：国内CAE市场占全球比例较小，与制造业大国地位不匹配。
2. 技术发展滞后：国内仿真技术在基础理论、模型积累和高端产品方面存在明显差距。
3. 市场潜力巨大：随着制造业转型升级，CAE市场有望持续扩大，预计到2023年将达112.5亿元。
4. 生态逐步完善：政府出台政策支持技术转化，推动标准建设、成果孵化，促进产学研协同创新。

关键信息

“平台+数字仿真”发展趋势

1. 技术供给：

   • 部署方式云化，实现软件资源和硬件设施的弹性供给。
   • 服务形态APP化，推动仿真软件解构重组，提升通用性和可扩展性。
   • 新兴技术融合化，通过大数据、人工智能、5G等提升仿真性能和精度。

2. 应用推广：

   • 用户普惠化，降低使用门槛，扩大市场覆盖。
   • 行业多元化，仿真技术应用从高端制造向更多领域延伸。
   • 场景复杂化，推动多物理场环境下的深度模拟与优化。

3. 产业生态：

   • 开发范式自主化，国产仿真迎来发展机遇。
   • 开发环境开源化，推动仿真模型资源池建设。
   • 开发主体协同化，促进产业链条系统性完善。

内涵特征

定义与内涵

1. 定义：基于工业互联网平台，构建仿真模型进行模拟实验，开展平台化仿真服务的过程。
2. 内涵：
   • 模型解耦重构：支持功能组件“拖拉拽”式模型构建，提高效率和质量。
   • 平台开放共享：推动数据、资源、知识的开放共享，降低开发与使用门槛。
   • 新型能力打造：通过技术融合，提升企业研发效率、产品价值和运维能力。

对制造业的重要作用

1. 数据闭环驱动研发设计：实现从设计到测试的全流程数据闭环，提升产品迭代效率。
2. 动态交互进行虚拟实验：提升仿真效率和准确性，增强企业核心竞争力。
3. 要素连接开展远程服务：实现设备远程维护与产品智能设计，降低成本与风险。
4. 数字孪生发挥产品效益：构建产品全生命周期数字孪生体，延长使用寿命，提升效益。

架构体系

“平台+数字仿真”架构体系可概括为“一二二三三”：

• 一个平台：基于工业互联网平台的通用研发平台。
• 两大仿真：系统仿真与实物仿真。
• 两类模型：工业机理模型与数据算法模型。
• 三大功能：模拟验证、预测评估、迭代优化。
• 三大作用域：设备、产线、工厂。

总结

“平台+数字仿真”作为数字仿真技术的重要发展方向，具备广阔的应用前景和深远的行业影响。其通过云化部署、APP化服务、技术融合等方式，推动仿真技术从传统模式向更高效、更灵活、更智能的方向演进，助力制造业实现降本、增效、提质量的目标。在国内，尽管面临技术差距和市场应用不足的问题，但随着政策支持、生态优化和自主创新能力的提升，国产数字仿真有望迎来换道超车的机遇。