“不准就对了。如果一开始什么都做得比国外软件好,我们还要攻关什么?”东莞宜安科技科研经理庞栋,回忆起和适创科技首次联合立项现场演示时这样说道。
当时双方测试的是一体化车载中控三联屏支架镁合金背板,该零件为长条曲面薄壁结构,冷却极易翘曲。适创软件最初计算得出的变形方向,和实物检测结果完全相反。对于力图开拓市场的国产CAE软件而言,这并不是理想开局。
适创科技没有回避问题,沿着应力变形计算链逐段排查、重新校核,再放到宜安科技真实产品上开展验证,最终计算精度达标且超出预期。该项目完成74项需求测试用例、76项业务场景测试用例,经过两个月小规模试用,适创软件正式接入宜安科技日常研发流程。
宜安科技是国内轻合金精密压铸代表企业,也是适创科技长期合作伙伴,过去三年双方围绕国产CAE一体化压铸与工业智能完成两期联合攻关。宜安早已在使用海外主流仿真软件,为何愿意拿出真实产品,陪着国产软件试错成长?
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必须要有自己的工业软件
宜安科技拥有三十余年产业积淀,业务覆盖汽车、3C、医疗、通信领域,在镁铝合金、液态金属方面技术积累深厚。2012年入职的庞栋,先后负责项目管理、知识产权、产学研转化,随着企业数字化推进,开始接管工业软件、数据平台与人工智能相关工作。
2023年适创科技CPO张伟带队初次拜访宜安,险些被拒之门外,接待同事认为企业已有国外软件,没必要尝试国产产品。庞栋得知后立刻请回团队。虽不是仿真工程师,但多年制造业数字化经验让他笃定:“工业软件独立自主这件事必须要做”。
那次交流从白天持续到黑夜,也让庞栋对仿真软件在一体化压铸中的价值有了全新认知。“我们工业体系想要崛起出海,成为真正的世界工厂,必须补齐工业软件这块短板。过去我们低估了软件的价值。”
十余年间,压铸行业材料、工艺持续迭代,新能源汽车、机器人催生全新产品需求,压铸件向着大型化、一体化、精密化演进。但大型一体化压铸不等于简单把零件放大,零件尺寸增大、壁厚减薄之后,金属液流动、温度、凝固、应力变形相互耦合,过去依靠经验解决的问题,面对米级复杂薄壁件已经不再适用。
庞栋打了个比方:绿皮火车和高铁同属火车,但本质截然不同;一体化压铸同理,产品放大的背后,整套设计制造逻辑都发生改变。大型设备只能保证产品可以被压铸成型,仿真软件才是核心灵魂,决定模具能否成形、金属液充填状态,预判欠铸、卷气等缺陷,管控凝固与变形。前期仿真测算不到位,设备越昂贵、模具投入越高,企业试错成本就越大。
宜安选择探寻国产方案,不只是出于支持国产的情怀,长期使用国外软件的体验让企业心存顾虑。
第一是核心技术安全风险。仿真贯穿设计、模具开发、工艺验证全核心流程,软件承载企业大量产品数据与工程经验,一旦遭遇停售、终止服务或者数据泄露,短时间很难找到替代工具,直接威胁研发连续性。
第二是传统国外软件能力跟不上一体化压铸新场景。复杂薄壁件需要大尺度高精度计算,国外软件完整运算有时要100-150小时;半固态成形、部分缺陷判据、组织性能预测等新需求也难以满足。
第三是成本与服务短板。国外软件捆绑销售,企业无法按需选购模块;项目忙时许可证不足,淡季资源闲置;海外厂商服务响应滞后,难以匹配国内制造企业迭代节奏。
国产工业软件对宜安而言,不是可选项,而是保障研发安全、实现技术升级、提升经营效率的必答题。但情怀不能代替产品实力,庞栋态度明确:不好用的软件,企业不会落地使用。宜安给到国产软件最好的支持,就是开放真实、高难度的业务场景,接受实战检验。
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真正打动宜安的是适创敢做敢错的精神
2023年宜安科技与适创科技启动一体化压铸联合攻关。项目没有从准备好的演示案例切入,而是把充型流动、凝固传热、应力变形、组织性能等核心能力,放到企业实际产品中逐项实测。
在立项会上,针对车载中控背板测试案例,适创给出的仿真变形方向数次和两款国外软件结果相悖。现场专家说出那句“不准就对了”,这句话不是降低精度标准,而是点明联合攻关的意义:攻关不在于软件一开始完美无缺,而在于敢于暴露问题、定位根源并完成修正。
适创科技没有直接将国外软件输出当作标准答案,坚持从底层代码攻克网格剖分、流体求解、高性能计算等技术难点。出现仿真偏差之后,团队重新校核物理模型、算法逻辑与工艺边界条件,优化计算方法;宜安同步提供产品实物与检测数据协同迭代。
项目验收阶段,专家组回头复核这个最初出错的案例。经过多轮迭代,变形趋势预测错误的问题被彻底解决,应力变形计算顺利通过实测校验。一次不尽如人意的开局,反倒成为项目最有力的证明。
攻关带来显著效率提升:适创SupreCAST 软件网格划分时间缩减75%以上;一组应力变形计算,从国外软件的34小时10分钟压缩至4小时53分钟,耗时降低约85%,整体仿真速度提升9倍以上。
实际工作场景的改变更加直观。庞栋介绍,从前跑仿真需要提心吊胆,仿真动辄数十小时,中途任务一旦中断前期工作全部白费;依托云仿真,工程师可以夜间提交任务,次日直接读取结果开展优化。一期项目落地后,宜安相关业务团队已经基本切换到适创软件环境。
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是“意大利炮”,也可以是“轻机枪”
仿真速度大幅提升后,庞栋提出新思考:仿真效率提升9倍,为何依旧等到模具设计、打样阶段才介入?能不能前移到客户刚提供图纸的报价环节?
想法来源于业务现实压力。客户发来图纸模型后,压铸企业要完成制造可行性评估,输出工艺与报价。宜安完成一份前期评估,往往需要2-3名工程师耗费7-8天;如果跑完整高精度仿真,周期拉长至十天半个月。但询价不等于订单,企业每年评估约1000个项目,仅10%进入打样,最终批量订单只占5%,大量人力消耗在没有落地的项目上。
庞栋算了一笔账:如果单份方案评估从多人一周缩短到单人几小时,即便订单转化率不变,团队能够评估的项目数量也会成倍增加,扩大商机漏斗,收获更多优质订单。仿真前移,将仿真能力直接赋能前端商务评估。
彼时适创正布局工业AI方向,双方想法一拍即合,开启新一轮工业AI联合攻关。工业AI融合没有现成标准答案,双方立足真实业务反复研讨打磨。项目瞄准三大场景:AI读懂二维图纸、三维模型,实现压铸可行性分析;打通模具方案设计与快速仿真,设计过程即时反馈;自动整合数据,输出可编辑的制造可行性报告。
项目设定目标:压铸可行性分析由24小时压缩至1.5小时,模具初步方案设计分析由48小时压缩至3小时,报告编制由4小时压缩至1小时。
庞栋用比喻概括这种变化:过去传统仿真软件如同后方的“意大利炮”,威力强但笨重迟缓,只能订单敲定之后才启用;结合高速求解与工业AI之后,仿真就变成工程师手中的 “轻机枪”,在前期对接客户时就能直接使用。
这次合作也为适创超级工业智能体SupreXI积累宝贵产业经验:大模型承担任务理解、流程编排、工具调用,专业物理仿真模型负责运算验证,保留工程师最终修改与决策权限。
庞栋认为工业智能分为两大战场:研发设计端更容易落地,和工业软件深度绑定;生产制造端难度更高,串联设备、检测、物流、现场管理,软硬件、数据、工艺需要协同。生产现场变量繁多,设备、物料、工艺微小改变,都可能带来质量波动。
SupreXI工业智能体也在向生产制造端延伸。当检测识别铸件缺陷,智能体自动调取对应模次的压射曲线、模温、设备工况,把多源数据映射至三维模具坐标,让工程师看清缺陷发生前后各项参数变化;还能调用仿真复现现场工况,结合历史案例给出根因判断与工艺调整建议。目前,该智能体重点解决压铸热模件、模具温度、能耗难题。未来计划对接现场执行系统,从事后处置升级为提前预警、主动调控。
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做一起走夜路的人
工业智能的宏大构想,落地却要扎根车间细小的现实问题。既要求软件企业吃透物理原理,也需要制造业工程师开放沉淀多年的工程经验;不光要有算法模型,更要深入一线观察设计、生产、质检人员的真实工作流程。
庞栋指出当下AI技术和制造业存在“两层皮”现象,技术和产业一线脱节,再先进的技术也只是闭门造车。主机厂、压铸工厂、装备企业都存在业务边界,工业软件企业可以串联图纸、模型、工艺、仿真与生产数据,有能力整合产业链分散数字能力。但光有定位远远不够,还需要技术积淀,以及深入产业直面难题的韧劲。
“道阻且长”,工业智能没有可以照搬复制的成熟产品,无法依靠企业闭门研发完成。宜安科技愿意继续充当适创科技的“试验田”,不等完全成熟的产品交付,主动开放业务场景、输出工程经验,共同试错磨合迭代。
庞栋将这种合作形容为一起走夜路的人。前路没有现成路标,依靠彼此信任:宜安输出真实工业场景与工程积累,适创输出自主仿真软件和工业智能体技术。双方追寻的不只是一款新产品,更是中国制造迈向智能时代全新的工业秩序。
这条路漫长,但总要有人先行探索,蹚出道路。