隨著“中國制造2025”、“十四五”規劃綱要等國家級戰略的深入實施,加強關鍵核心技術自主研發,提升產業鏈供應鏈現代化水平成為核心任務。計算流體動力學(CFD)軟件作為現代工業設計與分析的重要工具,正經歷著前所未有的發展。CFD軟件通過數值模擬方法,模擬流體流動、熱傳遞等復雜物理現象,為航空航天、汽車制造、能源化工等多個領域的設計優化、性能預測提供了強有力的支持。
然而,長期以來,高端CFD軟件市場主要由國際巨頭壟斷,國內企業在應用上不僅面臨高昂成本,還存在技術壁壘和數據安全問題。因此,加快國產CFD軟件的自主研發,實現技術自主可控,已成為推動我國制造業高質量發展的關鍵一環。
作為國內領先的流體仿真解決方案提供商,積鼎科技在CFD軟件領域進行了長期的探索與實踐。公司的兩款核心產品,通用流體仿真軟件VirtualFlow和高端流體仿真軟件CFDPro,不僅具備行業領先的網格建模與求解技術,還擁有豐富的多相流物理模型和先進的相變模型,能夠模擬單相和多相/多組分物質流動、傳熱、界面追蹤等復雜問題,為工業客戶提供專業級流體仿真解決方案。
在近日舉辦的第20屆中國CAE年會暨第6屆中國數字仿真論壇,《智能制造》雜志對國產工業軟件服務商積鼎科技總經理傅彥國進行專訪,以下為對話的部分內容:
· 智能制造:積鼎科技是如何創立的?最初的創業理念是什么?您認為積鼎在行業中的核心競爭力是什么?這些競爭力是如何構建和保持的?
傅彥國:積鼎科技成立于2008年,其成立的初衷在于構建自身的核心技術與產品體系。起初,公司主要從事國外軟件的代理與服務業務,但自2011年起,積鼎開始專注于多相流領域,致力于提供包括仿真與測試在內的完整解決方案。經過長達16年的深耕細作,積鼎已成為國內流體仿真領域的領軍企業。
積鼎科技的核心競爭力主要體現在以下幾個方面:一是技術積累深厚。公司歷經多年發展,已積累了超過400萬行的商業代碼,這一數字在國內同類企業中處于領先地位。這不僅彰顯了積鼎在技術研發方面的深厚底蘊,也為其持續創新提供了堅實的基礎。二是團隊實力強大。積鼎擁有一支由行業頂尖人才組成的開發和應用團隊。學科帶頭人及研發負責人擁有瑞典皇家工學院博士后及北京計算科學研究中心博士后的雙重學術背景,為公司帶來前沿的技術視野和深厚的科研能力。算法負責人來自上海力學所,專注于底層模型算法的開發,并積極探索AI與CFD的深度融合,為公司技術創新注入新的活力。三是平臺資源豐富。2017年,積鼎搭建了“多相流在線”這一專業化的流體力學交流平臺,目前已擁有2萬名粉絲,成為行業內重要的信息交流與學習陣地。這一平臺的建立,不僅增強了積鼎在業界的影響力,也為公司與客戶、合作伙伴之間的緊密合作提供了便利。四是市場口碑良好。在航空航天、能源電力、石油化工、應急管理等多個領域,積鼎已積累上百家優質客戶,并憑借卓越的產品性能和服務質量贏得了良好的市場口碑。這些客戶的認可與支持,為積鼎在市場上的持續競爭力提供了有力保障。
· 智能制造:相比市場上其他同類產品,積鼎通用流體力學軟件有哪些獨特優勢?能否分享幾個積鼎在CFD領域的典型應用場景?
傅彥國:積鼎的通用流體仿真軟件VirtualFlow,其主要特點體現在以下五大優勢。一是高效便捷的前處理流程:VirtualFlow采用自動化前處理技術,網格劃分過程智能化,用戶無需深度介入,即可實現網格的自動劃分。這一特性極大地節省了用戶時間,避免了繁瑣的手動操作,提高了工作效率。二是豐富且獨特的湍流模型:該軟件內置多種湍流模型,其中不乏獨具特色的模型,如大渦模擬及超大渦模擬等。這些模型在保證計算精度的同時,還具備較高的計算效率,能夠有效應對復雜流體問題,展現出與國際競品相比的獨特優勢。三是豐富的多相流模型:根據不同流體狀態的不同特點,軟件可提供相應的多相流模型,能夠準確模擬連續流體和離散流體的流動過程,為用戶提供可靠的仿真結果。四是全面的測試案例庫:在軟件開發過程中,積鼎已積累超過2000個測試案例。這些案例覆蓋了廣泛的流體仿真場景,確保軟件在持續迭代升級過程中,既能保持與原有算法模型的兼容性,又能確保新開發功能的可靠性和精度。五是卓越的運行效率:在性能測試方面,VirtualFlow表現出色。經今年完成的測試顯示,在單核性能上,軟件與國外競品及開源軟件相比處于同一水平。此外,在并行計算方面,VirtualFlow展現出優異的線性度,并行計算效率隨著計算資源的增加而線性提升。這一特性使得軟件在處理大規模流體仿真任務時能夠高效運行,滿足用戶對計算速度和效率的需求。
關于典型案例,主要介紹三個具代表性的應用。一是飛機燃油晃動仿真,積鼎與國內某飛機制造企業合作,針對飛機燃油晃動問題進行算力挑戰。該項目對軟件的魯棒性和計算精度提出極高要求。由于積鼎軟件自動支持運動物體模擬,并配備豐富的彈性和圖像模型,因此在解決此類問題時表現出色,可提供便捷且高效的解決方案。二是柴油機噴嘴國產化,國內某頭部動力機械企業為降低成本、提高效益,決定實現柴油機噴嘴的國產化。在此過程中,他們發現國外商用軟件的計算效率不高,且使用復雜。于是,他們選擇了積鼎的VirtualFlow軟件,并在此基礎上進行定制開發。目前,項目已取得進展,積鼎軟件能夠高精度地模擬噴水的一次霧化和二次霧化過程,助力企業實現噴嘴的國產化目標。三是微尺度熱管仿真,積鼎與國內某衛星研究所合作,針對微尺度熱管進行仿真研究。熱管作為空間產品中的關鍵部件,對換熱功率和體積有嚴格要求。該熱管的管徑在5至35微米之間,結構復雜,包括蒸發器、冷凝器等部件,且涉及相變和震蕩等復雜物理現象。為了滿足用戶提出的任意結構、任意尺寸、任意形狀的仿真需求,積鼎與用戶聯合開發,成功實現了這一場景的仿真模擬。這一成果不僅足以驗證積鼎軟件在微尺度熱管仿真方面的能力,也展示了其在復雜物理現象模擬方面的優勢。
· 智能制造:面對CFD軟件領域的技術迭代和市場需求變化,積鼎如何保持持續的技術創新和產品更新能力?積鼎科技的合作與發展策略是什么?
傅彥國:在積鼎的過去發展歷程中,我們始終高度重視與行業內同行、高校、中國科學院及用戶之間的緊密交流與合作。為了推動技術創新與成果轉化,我們在國內已建立七所高校聯合技術中心。這些技術中心不僅為我們提供了豐富的學術資源和人才支持,還促進了產學研深度融合,加速技術創新的步伐。
此外,積鼎還積極尋求與科研機構的深度合作。2023年3月,我們與中國科學院過程工程研究所共同建立“數字孿生復雜多相系統聯合實驗室”。這一合作平臺旨在通過數字孿生技術,對復雜多相系統進行深入研究和仿真模擬,為工業領域的智能化升級提供有力支撐。同時,去年8月與中國地震局工程力學研究所合作,成立“數字孿生防災減災創新中心”。該中心致力于運用數字孿生技術提升防災減災能力,為公共安全領域提供創新解決方案。
通過這些技術中心、聯合實驗室及創新中心的合作,積鼎得以將學術界和科研界的最新成果最大化地融入我們的自研軟件中。這不僅提升了軟件的科技含量和競爭力,還為我們贏得更廣泛的市場認可和用戶信賴。
關于積鼎的下一步發展,積鼎仍將不斷提升產品性能和服務質量。在產品方面,公司將根據不同層次客戶的需求,繼續完善和優化VirtualFlow、CFDPro等系列產品,并推出更多面向中小型客戶的解決方案。在業務方面,積鼎科技將堅持國產化和正版化兩大重點,深入了解國內客戶的國產替代需求,提供高性價比的優質產品。同時,積鼎也將繼續秉承開放合作的理念,加強與各方的交流合作,共同推動流體仿真技術的創新與發展。
· 智能制造:積鼎科技在未來幾年的戰略規劃是什么?是否有“出海”的相關規劃?
傅彥國:我們的戰略規劃清晰而明確,旨在為國內工業用戶打造一款易用且高效的國產流體仿真軟件。為實現這一愿景,我們正全力推進以下幾方面的戰略舉措:一是持續構建并優化高素質、高競爭力的人才隊伍。自2022年底成功融資以來,已積極引進國際一流人才,并組建一支完善的開發與應用團隊。我們深知人才是企業發展的核心驅動力,因此將持續加大在人才引進與培養上的投入。二是聚焦重點行業,深化產品應用與推廣。從航空航天、核電能源、石油化工、應急管理等多個關鍵領域入手,通過深入了解這些行業的需求與挑戰,提供定制化服務并推廣我們的流體仿真軟件。同時,將密切關注行業動態,及時調整產品策略,以滿足市場的多元化需求。三是保持國際視野,緊跟行業發展趨勢。密切關注國際流體仿真領域的最新理論、算法模型及技術進展,確保我們的產品始終處于行業前沿。在此基礎上,我們將積極引入并融合這些先進技術,不斷提升產品的性能與用戶體驗。四是推動成果轉化,探索并購整合機會。在持續完善產品與服務的同時,我們也將積極尋求與國內外優秀企業的合作機會,通過成果轉化、并購整合等方式,進一步拓展市場份額,提升品牌影響力。
關于國產工業軟件的現狀與展望,我們持樂觀態度并充滿信心。當前,盡管國產工業軟件仍處于不斷成長的階段,但在眾多國產CFD廠家中,積鼎憑借對行業的深刻認知,以及技術與實踐的深厚積累,讓我們成為國產CFD行業的引領者,自主研發的通用CFD軟件,功能和性能相比國內同類產品有領先優勢,是國內唯一一款能與國外軟件相抗衡的國產產品。
我們預計,至明年年底,自研產品的成熟度會得到進一步提升。在此基礎上,我們將著手準備進軍海外市場,特別是日本,因其市場體量約為國內的2倍,展現出巨大的發展潛力。同時,韓國也是考慮的目標之一,其體量約為國內的1.5倍。這些海外市場將為積鼎提供廣闊的發展空間。
未來,積鼎將持續深耕CFD軟件技術領域,以技術創新為驅動,不斷拓寬市場版圖,成為繪制國產工業軟件研發與創新的標桿品牌!
審核編輯 黃宇
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