人工智能+工業軟件：智能仿真加速賦能產業變革
http://m.moduwu.com 2025-10-09 13:40 來源：中國工業新聞網
仿真是連接虛擬與物理世界的橋梁，亦是探索復雜系統認知、推動工程落地的核心方法——它既承載基礎科學的深度突破，也驅動新質生產力的持續躍升。當前，仿真技術正以空前的深度與廣度重塑科技創新范式，成為推動全球產業升級的關鍵引擎。
2025年9月20日，以“智能仿真與數據治理”為主題的2025國際仿真大會在浙江杭州舉辦。中外院士、行業專家齊聚一堂，圍繞智能仿真與數據治理、仿真+AI、汽車與運載裝備仿真、航空航天仿真技術、工業大模型與具身智能、智能制造與機器人、工業仿真軟件研發與應用、低空智能運載仿真、科學計算與仿真、電子設計與仿真、數字文娛與社會仿真、生命科學與醫療健康仿真、流體仿真創新發展等前沿領域開展討論，深入探討仿真技術與人工智能、大數據等技術深度融合的前景及行業應用發展路徑。
在智能制造領域，工業仿真為數字孿生與智慧工廠建設提供核心支撐；在綠色可持續發展領域，仿真技術助力優化能源配置與碳排放減排方案；在人工智能與虛擬現實領域，仿真則為算法訓練、沉浸式體驗搭建安全可靠的虛擬環境。通過仿真技術，產品研發、生產運維等環節的試錯成本大幅降低，科研創新與產品迭代速度顯著加快。
亞洲仿真聯盟理事長張霖指出，建模仿真技術與人工智能的深度融合是行業發展的必然趨勢，完善的數據治理體系是建模仿真技術健康發展的根本保障，而國際合作則是應對全球共性挑戰的重要途徑。
智能化為MBSE（基于模型的系統工程）注入新動能
在工業仿真領域，航空器、航天器、艦艇、空天系統等復雜工程，以及交通、能源領域重大裝備的研發設計與應用維護，始終是行業關注的核心。以MBSE方法論為核心，借助計算機模型與仿真技術指導并優化系統設計，已成為復雜工程研發的首選方案。如今，人工智能正為MBSE的跨越式發展注入新動能。
中國工程院院士、中國仿真學會理事長王自力表示，針對復雜工程需求，將可靠性、安全性、測試性、維修性、保障性及環境適應性等與裝備故障缺陷防控相關的使能技術深度耦合集成，形成系統化解決方案，即為可靠性系統工程——這一體系將可靠性緊密融入裝備研發全流程，本質上可視為MBSE的重要實踐形態。
王自力進一步指出，可靠性系統工程技術體系正朝著模型化、仿真化、智能化方向演進。從工具平臺發展脈絡來看，MBSE已歷經工具化、綜合化、一體化階段，當前處于第四代模型化平臺時期，未來將邁向以人工智能與數字孿生為核心驅動的第五代智能化平臺。
例如，在MBSE體系中引入大模型底座與智能體，以敏捷智能生成式設計為目標，以方案智能生成與數字驗證互動為技術主線，可實現三大集成：基于智能協同的需求集成、基于智能生成的研制集成、基于具身智能的運維集成——這將為復雜系統健康管理帶來深遠影響。
“數字化、智能化為MBSE跨越式發展提供了前所未有的機遇，助力可靠性系統工程實現更高質量、更可持續的發展。”王自力強調，與此同時，數智時代下復雜工程的體系化、無人化、智能化特征，對安全可靠性提出了新挑戰，也拓展了應用場景邊界，這些均是MBSE未來需攻克的關鍵課題。
人工智能推動高速列車全專業仿真融合
軌道交通裝備是典型的復雜系統，仿真試驗、模型試驗、實車試驗是其研制與運維不可或缺的技術手段，其中氣動技術、人工智能技術等共性技術的應用尤為關鍵。
當前，時速450公里高速動車組、時速600公里磁懸浮列車、新能源動車已進入研發關鍵階段，未來時速800公里、1000公里的高速交通工具研發也已提上日程。速度提升對氣動設計、仿真優化平臺驗證，以及標準體系、規范指標的制定均帶來多重挑戰。
除速度突破外，智能化列車將成為未來軌道交通的里程碑式產品——其涵蓋具備自感知、自識別、自決策、自學習能力的無人駕駛系統，以及無人駕駛網絡化運行模式。這一趨勢將推動以深度學習為代表的人工智能技術，在列車設計、監控運維、運營場景等領域實現體系化應用。
依托多年積累的海量仿真數據與試驗數據，中車于2024年12月發布自主研發的“斫輪”大模型。作為我國首個深度融合裝備制造業全鏈條、全流程場景的工業AI大模型體系，其覆蓋設計、制造、運營、維護、安全等核心環節，目前已推出多款應用產品并落地實踐。
中車青島四方機車車輛股份有限公司副總工程師、國家高速動車組總成工程中心主任丁叁叁表示，中車的未來目標是構建智能化平臺，依托“斫輪”大模型普惠全體工程師。“仿真技術可實現全場景、全工況模擬，我們計劃將大模型延伸至全場景仿真，覆蓋高速列車空氣動力學等各專業仿真領域。”他同時指出，工業領域人工智能的深度應用仍需時日，核心挑戰在于跨越不同專業間的技術鴻溝。
人工智能+工業軟件：開啟產業升級新賽道
“萬物皆可仿真”的理念正加速落地。在2025國際仿真大會上，達索系統發布最新仿真成果——“數字心臟”模型。該項目歷經12年持續研發，全球參與主體達370余家，涵蓋科研院所、醫療器械企業、軟件開發商、監管機構及臨床機構。
“數字心臟”是一款參數化可變形模型，可針對不同患者的特定心臟疾病構建個性化仿真模型。基于該模型開展醫療器械植入模擬，不僅能幫助企業更快研發出更安全、高效的醫療器械，還能輔助醫生為患者制定精準手術方案。
達索系統中國區仿真高級技術顧問王贇潔表示，通過“數字心臟”模型，虛擬人體建模仿真技術將逐步拓展至醫療各領域，最終實現三大目標：降低醫療器械研發成本、加快產品上市速度、降低患者手術風險并提升治療有效性，切實惠及廣大患者。
人工智能不僅與仿真過程深度融合，更在重塑仿真工具形態。在大工業領域，以數據資產構建新質生產力、以人工智能賦能仿真技術，正形成“智能仿真”新模式，驅動工業軟件迭代升級；同時，工業裝備的創新研制需求，也對軟件提出“精益仿真、卓越效能、敏捷設計”的迫切要求。
大會現場，中國飛機強度研究所發布大型自主結構分析CAE軟件SABRE2025。該產品從新理念、新效能、新交互三大維度出發，實現AI+CAE三大創新實踐，六大核心功能與三大交互功能均實現整體提升。例如，在自動化模型處理方面，其可完成復雜工況分析操作的自動處理，大幅提升設計效率。
中國飛機強度研究所副總設計師聶小華介紹，SABRE系統已納入國家自主可控目錄，目前已在航空、航天、船舶、兵器等多個行業落地應用，支撐了數十項重大裝備的創新研制。
在CFD（計算流體動力學）領域，國產工業軟件也實現突破性進展。上海桓領信息科技有限公司推出的國產流體仿真軟件ASO，其快速前處理功能將整車仿真效率從“按月計算”提升至“按小時計算”，解決了行業長期痛點。ASO也是一款集前處理、求解器和后處理一體化的成熟軟件，幫助客戶解決仿真流程中所涉及的全部知識產權風險，為CFD仿真的全流程國產化助力。
據悉，桓領科技憑借自主研發的ASO成功打破國外壟斷，特別是總效率指標，10倍于國外軟件。目前該軟件已經在汽車行業展現出了硬核實力，獲得了包括上汽通用五菱、長安汽車、江鈴汽車、福田汽車等幾十家企業訂單，在船舶、航空航天、軍工等領域也有建樹。
亞洲仿真聯盟：致力于全球建模仿真協同發展
仿真技術正潛移默化地改變人類生活與產業格局，重塑航空航天、智能制造、生物醫藥、人工智能等諸多領域的發展模式。未來，仿真技術將與人工智能、大數據、量子計算等深度融合，拓展跨界應用場景，為全球可持續發展提供核心支撐。
大會期間，亞洲仿真聯盟理事長張霖教授主持發布《建模仿真塑造世界數字化宣言》，倡議全球協同推進仿真技術發展、構建完善治理體系，強調技術應用需服務于人類和平與發展事業，并呼吁深化國際合作、加強人才培養，攜手應對數字鴻溝等全球性挑戰。
據介紹，本次大會主辦單位亞洲仿真聯盟（AsiaSimulationFederation,ASIASIM），由中國仿真學會聯合日本、韓國、新加坡、馬來西亞等國仿真學會共同發起，是國內首批依托高校建設的國際科技組織，與國際建模仿真學會、歐洲仿真聯盟并列為全球三大仿真領域國際科技組織。
張霖指出，建模仿真技術在推動全球數字化轉型中發揮關鍵作用，當前其與人工智能技術的深度融合、全面數據治理體系的構建，已成為行業發展的必要方向與緊迫任務。
作為建模仿真領域國際知名專家，張霖在國際上率先提出“面向模型全生命周期的模型工程思想”，該思想已成為國際建模仿真知識體系的核心內容之一；同時，他以首席專家身份主持國家重點研發項目“復雜產品建模仿真系統”，并牽頭多項國家標準、行業標準及團體標準的起草工作。
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