一、現(xiàn)代工業(yè)背景下的MODSIM戰(zhàn)略價值

1.1 引言

現(xiàn)代工業(yè)環(huán)境因多重因素的疊加而復雜性加劇。全球競爭迫使企業(yè)持續(xù)創(chuàng)新并提升效率，快速技術(shù)革新要求組織具備敏捷性與適應性。此外，對可持續(xù)性問題的關(guān)注和不斷演變的監(jiān)管要求，進一步增加了產(chǎn)品開發(fā)和運營流程的復雜性。在此背景下，凱思軟件作為達索金牌核心伙伴，所代理的建模與仿真（MODSIM）成為應對這些挑戰(zhàn)的核心工具。它通過創(chuàng)建真實系統(tǒng)的數(shù)字化模型，并對其行為進行動態(tài)模擬，助力工程師和決策者優(yōu)化設計、降低成本并加速創(chuàng)新。MODSIM通過統(tǒng)一建模（CAD）與仿真（CAE）的數(shù)據(jù)模型，打破傳統(tǒng)壁壘，成為縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、減少物理原型依賴的關(guān)鍵技術(shù)。

1.2 MODSIM的核心定義

建模與仿真的集成系統(tǒng)（Modeling and Simulation, MODSIM）通過三大技術(shù)支柱構(gòu)建數(shù)字解決方案如圖1所示：

系統(tǒng)架構(gòu):

圖1 ModSim系統(tǒng)框架

技術(shù)特征：

· 統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型（CAD/CAE融合）

· 全流程覆蓋（需求分析→產(chǎn)品運維）

· 多物理場耦合能力

關(guān)鍵能力矩陣:

二、跨行業(yè)解決方案圖譜

2.1 典型行業(yè)應用場景

· 航空航天：飛行器氣動仿真、虛擬副駕駛系統(tǒng)開發(fā)、軍事作戰(zhàn)模擬。

· 汽車：碰撞安全性評估、動力總成耐久性虛擬測試、電動化轉(zhuǎn)型設計。

· 制造業(yè)：產(chǎn)線瓶頸診斷（如半導體封裝優(yōu)化）、工廠布局模擬、機器人離線編程。

· 能源與基建：電網(wǎng)穩(wěn)定性分析、可再生能源系統(tǒng)建模、交通流量優(yōu)化。

· 醫(yī)療：手術(shù)VR訓練、藥物分子動力學模擬、醫(yī)院資源調(diào)度數(shù)字孿生。

· 建筑：施工過程沖突檢測、BIM協(xié)同設計、建材供應鏈仿真

2.2 行業(yè)效益對比

三、全生命周期賦能路徑

· 概念階段：通過虛擬原型驗證技術(shù)可行性（如需求生成與架構(gòu)設計）。

· 設計階段：多物理場耦合仿真驅(qū)動設計迭代（如熱-結(jié)構(gòu)-流體聯(lián)合分析）。

· 驗證階段：替代高成本實體測試（如汽車NCAP標準虛擬達標）。

· 生產(chǎn)階段：虛擬調(diào)試優(yōu)化產(chǎn)線（如柔性制造系統(tǒng)配置驗證）。

· 運維階段：數(shù)字孿生支持預測性維護（如風電葉片健康狀態(tài)監(jiān)控）

四、技術(shù)演進路線圖

3.1 關(guān)鍵技術(shù)融合趨勢

AI增強仿真:
? 物理信息神經(jīng)網(wǎng)絡（PINN）加速求解器
? 主動學習驅(qū)動自適應網(wǎng)格生成
? 生成式設計（Autodesk Dreamcatcher）

云邊端協(xié)同:

圖2 云邊協(xié)同示意圖

3.2 2030年技術(shù)預見

1. 范式變革：從"模型驅(qū)動"轉(zhuǎn)向"數(shù)據(jù)-物理融合驅(qū)動"，數(shù)字孿生體實現(xiàn)μs級響應

2. 技術(shù)融合：集成區(qū)塊鏈確保仿真數(shù)據(jù)可信性，構(gòu)建工業(yè)元宇宙認證體系

3. 產(chǎn)業(yè)重構(gòu)：催生仿真即服務（SIMaaS）新模式，到2030年30%工業(yè)企業(yè)采用云仿真

結(jié)語
當工業(yè)復雜度突破人類直覺邊界，MODSIM已從輔助工具演進為決策核心，掌握建模仿真能力的企業(yè)將重構(gòu)產(chǎn)業(yè)競爭格局。凱思軟件基于多年來在MODSIM的最佳實踐，具備精湛的實施落地優(yōu)勢：其一，凱思軟件深度融合行業(yè)Know-How，針對高復雜結(jié)構(gòu)分析領(lǐng)域提供定制化建模與仿真方案，精準匹配多物理場耦合及非線性分析需求；其二，凱思軟件自主研發(fā)自動化腳本與智能優(yōu)化工具，顯著提升仿真效率，助力企業(yè)研發(fā)周期；其三，凱思軟件全流程伴隨式服務體系，從模型搭建、算法調(diào)優(yōu)到結(jié)果解讀，由資深CAE專家團隊提供本地化深度支持，確保復雜工程問題的高效閉環(huán)解決，有效降低客戶技術(shù)轉(zhuǎn)化門檻。