日常生活中，人们常常把喝完的饮料易拉罐用脚踩扁或用手捏扁。
这个简单动作，其实蕴含着多种力学原理。通过仿真软件，可以模拟人脚踩在易拉罐上的情景，从而分析出易拉罐在承受外部载荷时的受力分布、变形以及可能的损坏情况。从一个易拉罐的变形到一辆汽车的碰撞，湖南迈曦软件有限责任公司的CAE（计算机辅助工程）工业软件，都可以轻松模拟出来。
01高端制造业的“软实力
一辆汽车有上万个零件，从研发设计、生产制造到供应链管理、企业运营，需要“聪明的大脑”精密统筹。
过去，工程师将设计草图画在纸上，每一次修改、完善都是大工程。借助工业软件，研发人员输入测试参数，便能在电脑3D绘图画面下，清晰看到哪些零件要加强、哪些结构还需优化。原本需要花费两三天时间重新建模，现在只需要3分钟，大大减轻研发人员负担。
又比如车辆碰撞测试，对车企来说是一笔巨大开支。新车上市前一般要经过上百次碰撞测试，每撞一次要花费几十万元甚至上百万元。过去，新车碰撞试验至少需要数十台样车。而通过工业软件，仅用1至2台样车，可以无限次模拟真实测试与物理碰撞，车身、座椅、仪表盘等部位变形情况一目了然。单车研发周期从36个月缩短到12个月。还能以量化指标评估碰撞性能，帮助企业优化产品设计。可以省多少钱？数据显示，以福特公司为例，使用工业软件后，减少了90%以上的实物试验，新产品设计更改和新车试制成本均下降50%以上。造汽车已足够复杂，更不用说百万级零件的飞机制造等高端制造领域。现代工业的复杂程度远超人脑所承受的极限，单靠手算和手画几乎不可能设计出高性能的工业品。
可以说，大国工业竞争，很大程度取决于工业软件这类“软实力”。
02国产工业软件之痛
2019年以后，华为、哈工大等国内企业及高校相继被国外禁用工业软件，这一“冷门”领域迅速走进大众视野，受到广泛关注。广义上说，工业软件分为研发设计、生产过程控制、企业运营管理三个大类。企业运营类，如ERP（企业资源计划）、CRM（客户关系管理）系统，国内已拥有大批技术成熟的产品和企业。真正难啃的硬骨头，是CAD（计算机辅助设计）、CAE、EDA（电子设计自动化）这类研发设计类工业软件。根据2020年发布的《中国工业软件产业白皮书》，研发设计类工业软件国产化率仅为5%，高度依赖欧美等发达国家进口。
比如EDA工业软件，被称为“芯片之母”，许多基础核心硬件的开发，都需要用到EDA。在零件、汽车、建筑、飞机领域，搞研发、设计和工程的人日常工作都离不开CAD和CAE。对用户来说，深度使用工业软件积累的经验，将内化为企业的研发能力。
对软件企业来说，用户的每一次使用，都将变成宝贵的数据完善软件功能。如果把工业软件比作一棵大树，那么基于国外工业软件完成的仿真分析、积累的企业研发能力，就像是在大树上结的果子。虽然果实长在自家的院子里，但这棵大树却扎根在别人的土地上。每一次使用国外工业软件，都是在为别人的大树浇水。在湖南迈曦软件有限责任公司董事长崔向阳看来，“工业软件是我国高端制造业赢得全球竞争的关键，没有工业软件，创新无从谈起。”
03“好的软件是用出来的”
迈曦软件脱胎于湖南大学整车先进设计制造技术全国重点实验室，也是中部地区唯一上榜工信部2022年工业软件优秀产品的企业。成立3年多来，迈曦软件在工业软件计算精度、计算效率方面均形成了独特的核心技术，解决了国外部分产品“算不准”“算不稳”“建模难”等问题，“从0到1”推动国产工业软件从“可用”到“好用”。崔向阳坦言，国外工业软件成熟度评分有90多分，而国产工业软件大多只有60多分。这30分的差距，落在了应用场景上。工业软件的每一个功能背后，都要经过成千上万次基于实际应用场景的测试。然而，国内制造业企业大多不愿向国产工业软件开放应用场景。于是，迈曦软件面向意向客户开放软件试用，让一个个算例变成软件迭代升级的验证案例。目前，已有200多家客户试用产品，其中不乏一汽、比亚迪、华为、中航工业、中国商飞、中船重工等行业龙头。2020年，工信部在工业“四基”（关键基础材料、基础零部件及元器件、先进基础工艺以及产业技术基础）上，将工业软件增列为“第五基”。发展工业软件被提升至战略高度。随着国内制造业研发水平的提升，用户需求更加多元，但国外软件不提供个性化定制，在使用过程中常常会出现“水土不服”。另外，国外软件平均每年涨价5%，高性价比的国产软件开始受到关注。“好的软件是用出来的！”崔向阳感觉“风”来了。在中国超大规模市场优势下，国产工业软件替代乃至超越国外产品未来可期。
作者|谢卓芳
