“十三五”中国工业仿真软件技术与产业发展趋势
化工仿真软件发展的技术趋向
化工仿真发展的技术趋向许正宇中国化工信息中心, 北京(100029)摘要：本文回顾了三十年来化工过程的模拟技术的发展过程。
阐述了新一代仿真模拟软件发展和集成的方向。
仿真模拟软件发展的趋势是采用更加开放式的环境、稳态模拟和动态模拟的结合、一个模型的原则和模拟数据的信息共享。
仿真模拟软件将提供化工产品的整个生命周期全方位的模拟计算服务：包括生产规划、产品的概念设计、工艺设计、控制设计、操作培训、生产控制、过程检测、动态预测、事故的报警和过程的数据分析。
这是目前国际上著名的过程流程模拟软件公司软件集成的趋势。
关键词：化工模拟，化工仿真，UniSim1．化工仿真技术历史的回顾根据国际准化组织(ISO)的定义，目前实际上已将“模拟”与“仿真”两者所含的内容统归于“仿真”的范畴，而且英文都用Simulation 一词来代替。
数字仿真是20世纪40年代末以来伴随着计算机技术的发展而逐步形成的一门新兴学科。
仿真（Simulation）就是通过建立实际系统模型并利用所见模型对实际系统进行实验研究的过程。
最初，仿真技术主要用于航空、航天、原子反应堆等价格昂贵、周期长、危险性大、实际系统试验难以实现的少数领域，后来逐步发展到电力、石油、化工、冶金、机械等一些主要工业部门。
化工过程的模拟（Simulation）技术随着计算机技术的飞速发展，应用的范围越来越广。
上世纪七十年代末期的兴起的流程模拟技术，开始主要是用于化工过程的设计。
ASPEN公司的AspenPlus、Simsci公司的ProII,Hyprotech 公司的Hysim等一些优秀的过程稳态模拟软件在化工过程设计中得以广泛的应用。
上世纪90 年代DCS的出现，对化工过程的模拟软件提出了新的市场要求—OTS（Operator Training System）的需求，大大地促进了化工过程动态模拟软件的发展。
由于OTS的需求量比提供设计的稳态模拟软件大的多，当时国内几乎所有的化工院校参与了OTS的开发。
中国工业软件发展感想体会
中国工业软件发展感想体会随着信息技术的飞速发展，工业软件已成为制造业转型升级的重要支撑。
近年来，我国工业软件产业发展取得了显著成果，市场规模逐年扩大，国产软件在众多领域取得了突破。
然而，面对国际市场竞争和产业变革，我们还需不断努力，突破瓶颈，推动产业高质量发展。
在我国工业软件发展的过程中，政府发挥了至关重要的引导作用。
国家层面出台了一系列政策，旨在推动工业软件产业发展，提升我国制造业核心竞争力。
如《“十三五”国家信息化规划》明确提出，要加快工业软件研发，推动制造业数字化、网络化、智能化发展。
政策扶持力度不断加大，为工业软件产业发展创造了有利条件。
尽管我国工业软件产业取得了一定的成绩，但与发达国家相比，仍存在一定差距。
技术瓶颈制约了我国工业软件的发展，特别是在高端市场，国外软件仍占据主导地位。
此外，国内市场竞争激烈，部分企业仍面临生存压力。
因此，国产软件要在国内外市场竞争中立于不败之地，必须加强技术创新，提升核心竞争力。
产业发展离不开人才的支持。
我国应加大人才培养和引进力度，为工业软件产业发展提供充足的人力资源。
同时，鼓励高校、科研院所与企业合作，共同培养具有创新能力的复合型人才。
此外，加强国际合作与交流，引进国外先进技术和管理经验，提升国内工业软件研发水平。
政府、企业、科研院所应携手共进，发挥各自优势，推动产学研深度融合。
加强共性技术研发，推进重大项目建设，加快我国工业软件产业发展。
同时，积极开拓国际市场，实施国际化战略，提升中国工业软件在全球市场的竞争力。
展望未来，我国工业软件发展前景广阔。
在政策扶持和市场需求的推动下，相信我国工业软件产业必将迎来新的发展机遇。
2024年仿真模型市场发展现状
2024年仿真模型市场发展现状引言仿真模型是通过计算机模拟现实环境、过程或系统的行为和结果的一种方法。
它在各个领域得到了广泛应用，例如工业、经济、医疗等领域。
在过去的几十年里，仿真模型市场经历了快速的发展，本文将对仿真模型市场的发展现状进行探讨。
1. 仿真模型市场的规模近年来，随着计算机技术的快速发展和仿真技术的不断成熟，仿真模型市场逐渐扩大。
据市场调研机构的数据显示，全球仿真模型市场在过去五年中以每年10％的速度增长，预计将在未来几年内保持相似的增长趋势。
目前，仿真模型市场规模已达到数十亿美元。
2. 仿真模型市场的应用领域仿真模型市场的应用领域非常广泛。
在制造业中，仿真模型被用于生产工艺的优化和生产线的规划。
在金融领域，仿真模型被用于风险管理和市场预测。
在医疗领域，仿真模型被用于疾病的传播和药物疗效的评估。
此外，仿真模型还被应用于城市规划、交通管理、环境保护等领域。
3. 仿真模型市场的主要参与者仿真模型市场的主要参与者包括仿真软件开发商、仿真咨询公司和仿真服务提供商。
仿真软件开发商致力于提供高质量的仿真软件，以满足不同行业的需求。
仿真咨询公司通过为客户提供仿真模型的建模和分析服务来帮助他们优化业务流程和决策。
仿真服务提供商提供基于云计算的仿真服务，使用户能够在云端进行仿真实验。
4. 仿真模型市场的挑战和机遇虽然仿真模型市场在过去几年中取得了快速增长，但仍面临着一些挑战。
首先，仿真模型的建模和分析需要专业知识和技能，这对一些中小企业来说是一个障碍。
其次，仿真模型的准确性和可靠性在实际应用中是一个关键问题，需要不断改进和验证。
此外，在一些领域，仿真模型的数据来源可能受限，这也限制了仿真模型的应用。
然而，仿真模型市场也面临着巨大的机遇。
随着数据科学和人工智能技术的快速发展，仿真模型可以更好地利用大数据和算法来提高模型的准确性和效率。
同时，仿真模型的应用领域也在不断拓展，新兴领域的需求将进一步推动市场的发展。
模拟仿真技术的应用和未来发展
模拟仿真技术的应用和未来发展模拟仿真技术是一种用计算机技术模拟真实工程系统或过程的技术。
它包括了从理论上对主要问题进行建模，设计与分析，并强调了对应用结果的验证和实验，广泛应用于空气动力学、半导体、化学、机械加工、制造等领域。
模拟仿真技术不仅可以不断提高产品的设计质量和精度，促进产品创新和提高效率和生产力，还可以减少成本，提高安全性，从而为各行业的发展打下坚实的基础。
本文将从模拟仿真技术的应用及未来发展两方面进行阐述。
一、模拟仿真技术的应用1. 航空航天领域在航空航天领域，模拟仿真技术的应用是非常广泛的。
比如，利用FLUENT软件进行空气动力学仿真，可以预测飞机在空气的作用下所受到的各种力和热力学参数，进而进行飞行器设计。
2. 机械加工领域在机械加工领域，模拟仿真技术可以帮助制造商为特定的工件选择最优的切削条件，减少加工时间和成本以及降低工件质量问题的风险。
利用SolidWorks等软件进行叶轮机械成型仿真，可以对零件进行精密的设计和制造。
3. 电子制造领域电子设备和电气设备制造商使用电路仿真软件（如PSPICE）和气动力学软件（如ANSYS）来验证电路板和机箱的设计，优化产品成本和健全性，提高产品可靠性和防护性。
二、模拟仿真技术的未来发展1. 大数据的应用将为模拟仿真技术提供更加可靠的结果和更加准确的预测随着大数据分析技术和云计算的普及，模拟仿真技术将能够更加广泛地应用于各个行业和领域。
由于模拟仿真技术可以帮助企业进行更加准确的预测，因此，企业将能够更好地应对市场需求和风险。
2. 模拟仿真技术将更加智能随着机器学习技术和数据挖掘技术的逐渐成熟，模拟仿真技术将更加轻松、快速和准确地分析复杂的系统问题和生产过程和技术。
这将大大提高企业内部的生产效率，改善产品质量和竞争力。
3. 冲击波计算的应用在当前的流体力学问题中，冲击波问题一直是最主要的问题之一。
利用隐式复合网格(Immersed Boundary)技术，加上我们的基于计算流体动力学的TVD格式，可以非常方便地直接解决完整的三维(3D)冲击波问题，而无需进行人工边界层修复。
中国计算机仿真行业发展概况市场容量及未来发展趋势分析
中国计算机仿真行业发展概况市场容量及未来发展趋势
分析
一、中国计算机仿真行业的发展概况
近几年来，计算机仿真行业在我国的发展势头十分迅猛，在工程计算
领域，普遍采用计算机仿真技术和设备，已经成为当今社会发展的需求，
对社会的发展产生了重要的影响。
仿真技术可以模拟或操控复杂的现实物理系统，从而达到预测未来情
况事件的目的，从而起到一定的预防作用，更有助于实现高效、安全的科
学处理。
由于计算机仿真技术的应用范围极广，仿真系统的应用也在不断拓展，从硬件的自控系统，到单机或网络多机控制，再到多媒体，仿真技术已经
发展成为一种新型的网络技术。
计算机仿真有很多广泛的应用，如建筑工程、航空航天、陆海空三位
一体、海洋工程、计算流体动力学、机械设计、电子设计、核技术等等。
二、中国计算机仿真行业的市场容量
根据国家统计局（NBS）的统计数据，2024年度中国计算机仿真市场
总规模为1.923亿元，同比增长22.5%，不断推动着中国计算机仿真行业
发展，仿真技术的推广有力支撑了中国整个经济发展。
从地区上来看，2024年计算机仿真技术的整体发展趋势呈现东部重
点发展，2024年度东部占据了中国计算机仿真总规模的62.5%。
浅谈仿真现状和发展
浅谈系统仿真的现状和发展一、系统仿真技术发展的现状工程系统仿真作为虚拟设计技术的一部份，与控制仿真、视景仿真、结构和流体计算仿真、多物理场以及虚拟布置和装配维修等技术一起，在贯通产品的设计、创造和运行维护改进乃至退役的全寿命周期技术活动中，发挥着重要的作用，同时也在满足越来越高和越来越复杂的要求。
因此，工程系统仿真技术也就迅速地发展到了协同仿真阶段。
其主要特征表现为：1、控制器和被控对象的联合仿真： MATLAB＋AMESIM，可以覆盖整个自动控制系统的全部要求。
2、被控对象的多学科、跨专业的联合仿真： AMESIM＋机构动力学＋CFD＋THERMAL＋电磁分析3、实时仿真技术实时仿真技术是由仿真软件与仿真机等半实物仿真系统联合实现的，通过物理系统的实时模型来测试成型或者硬件控制器。
4、集成进设计平台现代研发创造单位，特别是设计研发和创造一体化的大型单位，引进PDM/PLM 系统已经成为信息化建设的潮流。
在复杂的数据管理流程中，系统仿真作为 CAE 工作的一部份，被要求嵌入流程，与上下游工具配合。
5、超越仿真技术本身工程师不必是精通数值算法和仿真技术的专家，而只需要关注自己的专业对象，其他大量的模型建立、算法选择和数据先后处理等工作都交给软件自动完成。
这一技术特点极大地提高了仿真的效率，降低了系统仿真技术的应用门坎，避免了因为不了解算法造成的仿真失败。
6、构建虚拟产品在通过建立虚拟产品进行开辟和优化过程中，关注以各种特征值为代表的系统性能，实现多方案的快速比较。
二、系统仿真技术的发展趋势1、屏弃单专业的仿真单一专业仿真将退出系统设计的领域，专注于单一专业技术的深入发展。
作为总体优化的系统级设计分析工具，必要条件之一是跨专业多学科协同仿真。
2、尾随计算技术的发展随着计算技术在软硬件方面的发展，大型工程软件系统开始有减少模型的简化、减少模型解藕的趋势，力争从模型和算法上保证仿真的准确性。
更强更优化的算法，配合专业的库，将提供大型工程对象的系统整体仿真的可能性。
仿真软件十年回顾和展望（整理版）
仿真软件⼗年回顾和展望（整理版）站在2019年的下半年，对仿真⾏业过去的⼗年做⼀个回顾，同时希望能从中找出⼀些线索和趋势，指引未来⼗年的发展。
公司收购最能反映技术发展趋势，我们按照被收购公司类型，回顾⼀下过去⼗年，仿真领域⽐较⼤的并购事件。
⼀.综合解决⽅案西门⼦于2012年11⽉12⽇宣布以6.8亿欧元收购了⽐利时软件公司LMS International。
LMS公司是汽车、航空航天和其它先进制造业界公司的⼯程创新合作伙伴。
LMS公司可以帮助⽤户将更好的产品更快地投⼊市场，并将卓越的技术和效率转化为其战略竞争优势。
⼆.流体1.2011年，Altair宣布成功收购ACUSIM Software, Inc. (ACUSIM). ACUSIM软件公司成⽴于1992年，总部位于美国加利福尼亚州的⼭景城（Mountain View）。
ACUSIM是领先的强⼤的可拓展性及⾼精度的计算流体⼒学（CFD）求解器解决⽅案领域的开发者。
2. 2016年，西门⼦与CD-adapco公司达成股份购买协议,以9.7亿美元的价格收购CD-adapco。
CD-adapco是⼀家全球的⼯程仿真软件公司，提供的软件解决⽅案涵盖⼴泛的⼯程学科，包括流体⼒学(CFD)、固体⼒学(CSM)、热传递、粒⼦动⼒学、反应物质流、电化学、声学和流变学等。
3. 2016年，达索系统收购Next Limit Dynamics公司，Next Limit Dynamics是全球⾼度动态流体场仿真领域的领导者，其2015年营收约为160万欧元。
其解决⽅案适⽤于航空航天与国防、交通运输与汽车、⾼科技、能源等⾏业。
Next Limit Dynamics旗舰产品为使⽤格⼦玻尔兹曼的xflow。
4. 2017年9⽉28⽇，达索系统宣布，与产品⼯程仿真软件全球创新企业Exa公司(Exa Corporation)（纳斯达克：EXA）签署明确的合并协议，达索系统将正式收购位于马萨诸塞州柏林顿的Exa公司。
虚拟仿真产业发展趋势
虚拟仿真产业发展趋势虚拟仿真产业发展趋势引言虚拟仿真技术是一种结合计算机图形学、虚拟现实、人工智能等领域的综合应用技术，具有广泛的应用前景和巨大的经济价值。
在过去几十年里，虚拟仿真技术已经逐渐从军事、航空航天等高技术行业走向了大众化应用，为人们带来了更好的购物、娱乐、医疗等体验。
本文将从技术、应用领域和商业模式三个方面，探讨虚拟仿真产业未来的发展趋势。
一、技术发展趋势1.1 增强现实技术的进一步发展增强现实技术是虚拟仿真技术的重要分支，它通过将虚拟对象与现实场景进行集成，使用户能够在真实环境中与虚拟对象进行交互。
未来，随着移动设备处理能力的提升和传感器技术的进步，增强现实技术将实现更高度的真实感和真实感，为用户带来更好的体验。
1.2 人工智能在虚拟仿真中的应用随着人工智能技术的快速发展，虚拟仿真技术与人工智能的结合将成为未来的发展趋势。
通过在虚拟环境中应用人工智能算法和技术，可以使虚拟角色具有更高的智能化水平和更真实的行为模式，提高虚拟仿真的真实感和可信度。
1.3 虚拟现实技术的突破虚拟现实技术是虚拟仿真技术中的一个重要分支，它通过模拟现实场景，为用户提供身临其境的感受。
未来，随着虚拟现实设备的进一步改进和发展，虚拟现实技术将实现更高分辨率和更低延迟的视觉效果，以及更好的身体交互和触觉体验。
二、应用领域发展趋势2.1 游戏和娱乐行业游戏和娱乐行业是虚拟仿真技术应用最广泛的领域之一，未来将继续保持快速发展。
随着虚拟现实和增强现实技术的进步，游戏和娱乐体验将变得更加真实和沉浸式，吸引更多的用户参与。
2.2 教育和培训领域虚拟仿真技术在教育和培训领域的应用也呈现出良好的发展前景。
通过虚拟仿真技术，学生和员工可以在虚拟环境中进行实践操作和体验，提高学习和培训的效果。
未来，随着虚拟现实和增强现实技术的进一步发展，教育和培训领域将更广泛地应用虚拟仿真技术。
2.3 医疗行业虚拟仿真技术在医疗行业的应用也具有巨大的潜力。
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“十三五”中国工业仿真软件技术与产业发展趋势
工业仿真技术作为工业生产制造中必不可少的首要环节，已经被世界上众多企业广泛地应用到工业各个领域中。
随着智能制造、工业4.0和工业互联网等新一轮工业革命的兴起，新技术与传统制造的结合催生了大量新型应用，工业仿真软件也开始结合大数据、虚拟现实、大规模数值模拟等先进技术，在研发设计、生产制造、服务管理和维护反馈等工业各环节中凸显出更重要的作用。
我国工业软件厂商需把握新技术新市场带来的机遇，弥补软件技术短板，找准定位，实现产业的升级与壮大。
一、新技术引领，工业仿真软件走向智能化
工业仿真是对实体工业的一种虚拟，将实体工业中的各个模块转化成数据整合到一个虚拟的体系中，在这个体系中模拟实现工业作业中的每一项工作和流程，并与之实现各种交互。
工业仿真软件承担着对生产制造过程中的建模分析、虚拟现实交互、参数效果评估等重要作用，单纯的建模软件可视为CAD（计算机辅助设计）软件，而当前仿真和分析常常会结合在一起，通常提到仿真软件，主要是指CAE（计算机辅助工程）软件。
随着3D、虚拟现实、大数据、云计算、人工智能等新技术逐渐进入工业仿真领域，工业软件对工业元素描述更精确、更细致，仿真模型得到持续动态优化，软件与工业实际应用结合更紧密，虚拟仿真软件成为了工业软件未来发展重点。
工业仿真软件呈现以下发展趋势：
工业仿真软件技术与性能不断演进提升。
基于计算机群的并行计算、网格计算，基于云和互联网的集成化协同使仿真软件的计算能力不断提升，如美国ANSYS公司推出Workbench仿真平台包含高性能计算（HPC）功能和并行可扩展性，提升复杂仿真求解能力。
另一方面，工程数据库系统得到不断丰富与完善，更多部件模型、行业材料、设计方案和标准规范信息纳入仿真软件数据库，ANSYS在其EKM产品平台中提供多物理场仿真数据管理，开放的数据交换功能可集成试验、第三方和其他物理场的工程数据。
同时，计算机图形处理能力、三维图形算法和图形运算发展均有增强，虚拟现实等新技术应用促进实现了真三维和虚拟仿真，沉浸式交互系统使工业仿真更加立体，图形表现更加真实。
多体多态多物理场复杂耦合仿真迅速发展。
得益于计算处理、数据支持、图形化等基础支撑技术的持续提升，面向多相多态介质、多物理场、多尺度等复杂耦合仿真的新型工业软件日渐丰富，其实现形式主要有两种：一是通过开放的数据接口标准进行多仿真系统耦合的联合仿真，如法国达索系统公司推出Dymola平台软件，可基于FMI/FMU接口联合AMESim、PROOSIS、Simulink等十几种不同建模工具和机电分系统进行仿真，实现多领域模型联合求解仿真；二是通过增加仿真模块，融合先进仿真技术，单系统实现多领域仿真。
如瑞典多物理场仿真软件公司COMSOL不断整合结构、热、流体、电磁等多领域世界领先公司和高校最先进求解器技术，推出多物理场复杂耦合仿真软件，具备超过30个专业领域附加模块，在Desktop?集成环境中提供专用物理接口和工具，并拥有世界先进的复合材料求解算法和工程库。
二、产业发展迅速，工业仿真软件领先厂商动作频频
全球工业仿真软件产业格局相对固定，以ANSYS、MSC Software、达索系统、Altair、西门子PLM等为代表的国际CAE/CAD软件巨头在技术、产品、市场等多方面均以较大优势领跑。
随着工业仿真应用日趋广泛和复杂，并向多学科多物理场景的智能仿真发展，国际工业仿真软件厂商也开始通过收并购、研发合作等方式，推出新的产品，以期继续引领产业甚至新一轮工业革命的发展。
并购整合，从单一领域向综合领域进军。
ANSYS近几年收并购动作频频，通过纳入多种类型仿真软件公司的领域和能力，扩展了自身工业仿真软件的使用范围和客户群体。
例如其并购ANSOFT和Apache公司，补充强化了电子电磁仿真领域直流、交流电路设计、无线蓝牙设计、电磁炉和微波炉的电磁场计算；通过收购软件开发商Fluent，其加强了流体仿真分析软件（CFD）功能，提高了模拟流体流动、传热、化学反应等问题的准确度；收购Gear Design Solutions公司，借助其半导体和电子系统的专用大数据平台，增强设计验证的预测精确度。
广结盟友，实现仿真软件工业功能扩展。
部分厂商通过开发平台，聚集并对接了大量产业链伙伴，利用行业资源针对特定工业需求进行仿真软件的二次开发，实现了工业仿真功能的扩展。
例如欧特克（Autodesk）公司推出工业制造仿真平台fusion360，支持3D打印实用工具，并集成了来自多个合作伙伴的服务和应用，包括BriteHub的服务、CADENAS的parts4cad应用等，通过不断扩充优化工业模型与行业资源库，使其仿真软件应用范围从单一产品仿真扩展到工艺与生产线装配仿真等领域。
三、国内工业仿真软件产业稳步发展，两大难题有待破解
据IDC统计，2015年CAE软件在制造业各领域的应用日益广泛，全球保持8%左右的增速，制造企业在产品生命周期各阶段对仿真软件的应用逐渐增多。
国内市场上，2015年仿真分析类软件继续保持较高增速，实现了近15%的增长，明显高于其它工具类软件的增幅。
从细分领域来看，航空航天及军工行业是CAE应用的主要行业，约占42%的市场份额；其次为汽车及交通运输行业，占据20%的市场份额；电子高科技和工业装备行业分别占14%和13%市场份额。
从应用趋势来看，工业仿真技术主要应用于大中型离散制造业，尤其是航空航天和国防、汽车、装备制造及电子高科技等行业企业，同时，能源、钢铁、石化等行业的大型企业均开始涉足CAE等仿真软件产品应用。
虽然我国工业仿真软件市场发展良好，但仍面临产品技术和产业应用两大方面的困难和不足。
一是产品技术方面，国内工业仿真与设计软件核心算法产业化能力不强，国外厂商掌握CAE有限元算法和CAD核心几何内核算法并对其进行产业化推广，应用最多的是Parasolid和ACIS内核，国内企业只能通过授权经营方式使用国外几何内核，基本不具有自主知识产权的CAE企业，多数厂商基于国外产品二次开发和定制化的基础上推出产品。
二是仿真技术产品的应用两极分化明显，广大中小型企业在仿真技术应用水平上与大型企业有很大差距，工业仿真软件应用与工业产品设计研发部门脱节，只能将仿真技术作为验证手段，缺乏仿真流程规范、材料数据库，仿真技术应用的专业人才缺口较大。
四、紧抓机遇，推动我国工业仿真软件跨越发展
我国工业仿真软件市场潜力巨大，中国制造2025等一系列行动计划将促使对国内对工程软件产品的需求进一步扩大，虽然国内当前面临技术、市场、应用等多方面问题，新一轮工业革命仍然是我国工业仿真软件产业发展不可多得的机遇，需夯实基础，补齐短板，尽快实现新一代设计仿真技术在工业中的广泛应用。
一是需要加强顶层设计和系统研究，完善工业仿真软件产业与政策环境。
重点针对沉浸式仿真、三维图景可视化、衍生式设计等关键技术能力和产业薄弱环节，出台相应扶持政策与保障措施，加快推动国内工业仿真软件体系化发展和产业化应用。
二是突破虚拟现实、大数据分析等高端核心技术，把握新兴增长点，加强新型工业仿真软件的研发和推广。
支持开发通用的三维产品设计平台、数字化工厂仿真平台等新型工业仿真平台，促进行业需求与软件技术结合，全面推动产业链升级，加紧抢占市场优势。
三是加强行业需求结合，通过试点示范推动传统工业仿真软件重点应用升级。
促进软件仿真技术与工业技术深度融合，通过联盟、论坛、会议等形式打造工业领域与仿真软件领域的技术交流与需求对接平台，选择信息化基础较好的工业企业开展工业软件的试点示范与创新实践，持续提升工业仿真软件应用水平。