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仿真APP成精了

3年前浏览5991

下文是本文的剧透,让我们提前一睹这只精灵的身段:

  • 仿真APP犹如一只精灵,衔着技术,飞向开放

  • 仿真APP是技术服务化和服务开放化的综合体

  • 仿真APP不仅让技术标准化,还让服务标准化

  • APP是鱼,云是水。鱼无水则死,水无鱼是死水

  • 长尾是云的特征,APP是仿真软件的长尾

  • 仿真APP是仿真咨询和服务的最好载体

  • 仿真APP解决了知识交易中的不确定性问题

在其他文章中,我们多次强调了工业云时代的两大特征:技术服务化和服务开放化。本文的主题:仿真APP,是仿真技术服务化和仿真服务开放化的一个综合体。仿真APP犹如一只精灵,衔着技术,飞向开放,不仅解决了技术标准化的问题,还解决了服务标准化问题,对仿真生态发展起到重要作用。

因此,如果你还以为仿真APP微不足道?那么看完本文,一切自然明了。

仿真APP的概念

仿真商业软件通常功能丰富且技术复杂,对应用人员技术能力要求高。面向专业需求和工程应用要求,通过仿真APP的配合,可以将商业软件的通用性和灵活性与技术规范的专业性和严格性相结合,提高仿真技术的易用性和准确性。

企业特定岗位人员使用仿真软件的场景往往是特定的,大而通用的软件反倒不好用,非但不能直接解决问题,而且不通过长时间学习根本无法进行有效应用。仿真APP是在大而通用软件之上,对特定仿真知识和工业技术的定制化封装,是只适用于特定情况下的小程序。这种小程序对于使用者来说却是最解渴的,它们能通过最少的操作直接解决问题,甚至不需要学习,不需要了解背后的技术和知识。我们经常称它为“仿真机器人”,因为它的应用对象确定,功能单一,使用简单,应用效果好。

仿真APP是针对特定仿真问题的专用软件工具,提供专用的操作界面,内置了仿真标准规定的操作步骤、缺省模型参数、荷载工况、计算设置、结果评价准则等,针对特定问题可以实现快速仿真,并确保仿真结果可信和可靠。一般商业软件并不具备仿真APP所需的专用界面和功能,通常需要定制开发完成,如旋转机械的转子动力学计算APP包含转子几何简化、转子网格划分、转子模态分析、临界转速提取分析、不平衡力分析等内容。

这样的理念和技术并不算新鲜,在传统仿真业务中,在工具软件上二次开发就可以得到这样的工具,也在企业中经常被用到,但我们鲜见这种工具被长期留存和广泛流传,甚至以前都没人称之为APP。 

APP是鱼,云是水

《连线》杂志主编克里斯·安德森(Chris Anderson)在《长尾理论》一书中解释了为什么传统世界上每个领域只能留存少数几个产品,其他众多产品却只能几近消失。即使是有用甚至免费的,仍然无法摆脱消失的命运,过去仿真软件也是如此。本人曾经写了一篇文章《CAD趋同,CAE求异》,解释了为什么仿真软件远远多于CAD的原因。但这种多也只是相对于CAD而言的,相对于无限丰富与广阔的仿真需求来说,仿真软件的数量仍然是太少了,既有软件被传播和应用的范围也非常有限。

《长尾理论》认为,线下市场的货架资源、营销资源、获取成本都有限,使得无论卖方还是买方,在成本和利润原则驱动下,最终都选择了几个满足最大众需求的产品,没被选择的就只能消失。这种状况在互联网时代改变了。在互联网上,货架是无限大的,不同产品的获取成本差别不大。在这种条件下,虽然营销资源充足的厂家及普适产品能获得较多订阅,但同时数以亿计的小众软件也有生存空间,因而保留了下来。仿真APP就是这样的小众软件。

其实,仿真APP市场就是仿真软件的长尾市场,仿真云为APP提供了生存空间。在主流软件满足主流需求的同时,仿真APP可以满足小众需求。仿真APP的开发者通常是小型开发者甚至是个体开发者,在传统技术和商业模式下,他们过去开发的软件通常是自己使用,因为没有渠道让他们的成果流通,没有机制让他们赚到钱,但在仿真云时代,这种渠道和机制出现了。

首先,仿真云上的APP货架无限大。与物理世界不同,数字世界是没有空间边界的,与你相关的APP可能无法直接排列在的你的面前,但绝不会没有空间安放,而且这种安放的成本基本为零。

其次,通过分类、搜索、排序、推送等功能,APP可以以任何灵活的方式触达它的目标用户。特别是AI时代,每个人面对云上货架是自动化订制的,是根据用户画像按需求自动推荐排列的,远不是物理世界所能比拟的。

再次,APP在仿真云上注册的��候,其报价和利益分配机制同时被约定,在使用过程中的计费、付费和分配都可以自动完成。这种机制很好地解决了APP开发者的报酬问题。

最后,APP的开发可以变成广泛合作模式,而不是传统单打独斗模式。仿真PaaS中,开发环境、算法、接口、封装器等微服务可能由任何人有偿提供。APP的开发者只需要拥有知识和经验,不需要掌握太高深的开发技术,直接使用这些服务,就可以开发出高水品的APP。因此,仿真云时代才可能出现真正的APP产业,仿真云生态中才会孕育出仿真APP生态并不断壮大。

相反,如果没有仿真APP,传统仿真软件的使用率将大打折扣。膀大腰圆的传统仿真软件在云上不仅动作笨拙,而且功能和菜单拥挤在成铁板一块,让使用者望而生畏。仿真APP则可以将笨重的全功能仿真软件隐藏在轻灵的APP界面之后,APP调用起来润物细无声。

因此,仿真APP和仿真云之间的关系就像鱼水关系。APP与鱼,云是水,鱼无水则死,水无鱼是死水。

仿真APP的可视化开发环境

仿真APP是对仿真知识的封装,知识的来源是仿真应用工程师,这类工程师往往并不擅长编程。因此,如果为仿真工程师提供一个方便好用的可视化APP开发环境,使得工程师不需要编程,通过拖拽方式就可以开发APP,并能方便地在PC端和移动端应用,对仿真APP的开发及生态的形成都将大有裨益。我们能提供的解决方案就是仿真APP可视化开发环境,该环境提供一系列APP封装工具,以支持用户在可视化环境中,完成工作流程的封装、多学科仿真过程的封装、仿真模型的封装、仿真工具的封装、仿真算法的封装、以及图文的封装。同时,该环境还提供GUI创建工具,帮助用户在图形化环境中利用拖拽方式定义APP用户界面,并通过APP应用环境服务为其提供应用支持。

仿真APP的开发过程

仿真技术服务化是仿真APP开发的基础。传统仿真软件是一个相对完备但封闭和独立的系统。如果能将这些系统中的技术要素离散化、碎片化,封装形成微服务,将为仿真APP的开发提供极大便利。

仿真微服务是仿真全领域的通用及定制化服务的**,为简化仿真软件二次开发、多学科多领���仿真软件的集成以及独立仿真软件开发提供便利。基于工业互联网,通过对几何建模、网格划分、材料定义、载荷、求解及联合仿真等通用仿真功能的API封装,为二次开发工程师和独立开发工程师提供通用服务。

通过微服务技术,可利用工业互联网提供各类仿真算法服务,构建一个开放、完备的结构、流体、热、电磁仿真算法池,可以有效支持仿真APP的开发工作。

仿真APP是利用各种封装技术将底层服务化的核心技术封装成为一个独立运行程序的过程,所以封装技术是仿真APP的重要开发手段。对于具体的封装技术,受篇幅限制,这里不做详细展开。

仿真APP的典型实例

仿真APP融入了仿真规范、仿真经验及仿真算法的关键步骤和参考数据,可以规范有序地完成相关仿真任务。

某电机转子动力学仿真APP提供专用界面和计算参数,并自动完成计算工程、工况组合和结果处理。

某电机转子动力学仿真APP

下图展示的是机车车辆转向架的多工况强度仿真计算APP及机车整体分析建模APP。

某车辆转向架强度专用仿真APP(左)及机车整体分析建模APP(右)

安世亚太公司在各行业积累了大量工程实践,通过技术咨询和定制开发形成了大量仿真APP。例如在某发动机仿真体系建设中形成的仿真APP,包括一维工作工程计算、缸内三维燃烧仿真分析、缸盖强度分析、连杆强度分析、机体强度和动态特性分析及低速机运动件构运动学分析等。再如电子行业仿真体系建设中形成的仿真APP,包括光学透镜设备振动试验仿真、球面密封设计、军工电子机箱等设备振动试验仿真、IGBT散热和结构强度计算、悬挂式整流器抗震分析、电力电子散热分析、电子机柜强度分析以及疲劳分析、设备支架振动分析、手机屏幕撞击分析、电子设备振动试验仿真、压电风扇流固耦合分析。还有航空、航天、石化能源、压力容器、汽车机车等行业和工业品的仿真APP,篇幅所限,就不再一一介绍。

APP:仿真云上的特殊生态

工业知识的提供、微服务的开发、仿真APP开发及仿真APP应用构成了一个特殊生态,是仿真生态的一个具有特别意义的子生态。仿真APP交易与应用环境(APP Store)面向第三方开发者开放,允许第三方开发者入驻,应具有统一性和开放性等特点。仿真APP的开发者通过交易环境将APP注册到仿真云上,同时约定APP的订阅价格和利益分配机制。在仿真云上,APP的使用时长会被记录,计费和缴费机制保证用户按照注册者要求的按时按次的价格支付,并在开发者、平台以及被调用的关联软件之间,按照约定而分配机制进行利益分配。

你最好的服务者或咨询者往往是你的同行。这个人也许是你隔壁的那个掌握了某种绝技的工程师,你的难题对他来说易如反掌;也许他在地球的另一边,但在业务和知识上是离你最近的人。仿真APP便是这种咨询或服务的最好载体,解决了知识交易中的不确定性问题。

ANSYS 其他通用科普上云二次开发机器人云计算仿真体系
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首次发布时间:2020-07-14
最近编辑:3年前
安世亚太
精益研发助推中国智造
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未登录
1条评论
工蚁达
签名征集中
1年前
老师您好,我们当前准备在成都国创中心开展一个线下的短期培训,人数20人左右,提供场地和设配,您只需要出课程内容就行,如果您感兴趣可以联系我做详细了解
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