机械行业里，结构设计相关岗位和有限元仿真分析岗位哪个岗位含金量更高？

8年经验的CAE工程师 一名，下面是个人看法，一家之言，供各位看官参考。

先说结论：目前结构设计含金量更高，未来有限元仿真分析含金量会逐步赶超结构设计

部分回答中提到仿真目前最大的问题是精度不够，其实汽车这种仿真很成熟有明显规范的行业，仿真精度问题已经基本解决了，但一些仿真刚起步的行业，目前仿真精度确实还够，这些需要靠整个行业一起努力。

下面是我的回答。

1、为什么说目前结构设计含金量更高？

理由1：大领导都是设计出身

一个最直接的理由是CAE部门的上级大领导都是做设计出身的，甚至部分企业仿真工程师 的直接领导都是设计出身。

汽车行业应该是仿真分析最成熟的行业之一，CAE工程师最常见的人员配置模式是将CAE工程师放到底盘、车身等部门中，没有专门的CAE部，这种模式下研发部门的部长及以上的领导几乎都是做产品设计出身。

手机行业是仿真分析的后起之秀，近些年仿真水平也不断提高，VIVO、OPPO、荣耀、华为等厂商每家都有几十上百号CAE工程师，这几家手机厂商的CAE部门直接负责人都是十几年前在富士康做仿真的，但CAE工程师最高级别的领导也只是领导CAE部门，更高级别的领导几乎也都是做产品设计出身。

理由2：仿真目前还无法全面指导设计

仿真分析的含金量低于结构设计的根本原因还是仿真目前只能辅助设计，无法全面指导设计。

对于低端制造业，比如纺织业、家具、印刷等行业，保守设计+有经验的设计人员完全可以满足结构强度、疲劳耐久等力学性能需求，根本不需要有限元仿真。

对于中高端制造业，既要追求最佳性能，又要求结构轻量化降低原材料成本，仅凭设计工程师的经验很难同时保证极致的性能和轻量化要求，此时仿真确实重要；但当前国内多数企业中仿真的作用还仅限于验证性能，然后基于仿真结果提出局部结构修改建议；这就导致仿真的主要在辅助设计，无法单独挑大梁，确实有点锦上添花的感觉。

那仿真是不是门槛又高，又没有含金量，确实就没希望了呢？

我的答案如下：未来有限元仿真分析的含金量会逐步赶上甚至超过结构设计

2、为什么未来有限元仿真分析含金量会逐步赶超结构设计？

部分工况很难实验验证只能仿真

像航天飞机、深海潜艇等产品很难用完全用实验去模拟实际工作环境，但仿真软件就能用惯性释放 等工况来模拟飞机在天上飞的工况；

其他行业即使可以做实验，但做实验用的样品因为批量小所以价格非常高，另外实验也比仿真花费更多时间，费时费力；如果能用仿真替代部分实验，可以说是省时又省力。

但以上原因只能说明仿真在部分中高端制造行业确实不可或缺，但并不能显著提升有限元仿真分析含金量，真正能提升有限元仿真含金量的是什么呢？

答案是仿真驱动设计

仿真精度足以指导设计，结构优化足以驱动设计

对于还没有仿真规范，没有较好解决精度问题的行业，需要先修炼内功，仔细研究产品实际工况，仔细跟实验对标，认真提炼建模规范，保证建模精度，这样才能指导设计，为结构修改提供有效依据。

对于航空、汽车等已经有完善的建模规范，不需要担心精度问题，但根据仿真分析结果，只能对结构提出一些局部修改建议，很难显著提升结构性能，自然就很难提升话语权。

若想进一步提升仿真分析重要性，个人认为只有一条路，那就是通过结构优化对结构进行大改。

民用消费品行业竞争非常激烈，产品不断迭代，想显著提升结构性能或减轻重量非常困难，此时可借助仿真优化软件来做结构优化，可能会进一步提升结构性能或减重。

比如轿车车身主体结构都是型材，结构分析时都是简化为壳单元 ，若想减重，一条重要思路是先做拓扑优化，找到新的更有效的传力路径，去掉不重要传力路径上的结构；在拓扑优化 的基础上，再对型材厚度做尺寸优化，优化上千种型材的厚度，增大重要零件厚度，减小次要零件厚度；经过两轮优化，即可有效地提升性能和减轻结构重量。

如果仿真分析能做得又快又准，就能有时间对每个重要零件做结构优化，真正实现仿真驱动设计，那时仿真工程师的话语权必然大过结构设计工程师 ，有限元仿真分析岗位的含金量必然更高。

十年以上的仿真分析核心竞争力不是仿真软件使用多熟练、也不是仿真算法有多熟，而是多年以来做仿真分析过程中积累的工程经验、是与仿真分析想结合的扎实的力学理论基础，最终的核心竞争力是在深入理解产品基础上积累起来的仿真经验。

同样地，十年以上的设计工程师 ，其核心竞争力也是深入理解产品基础上积累起来的扎实的设计经验。

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优秀作者推荐作者：熊库辛