“我們想把風(fēng)扇性能大幅優(yōu)化一下，在相同轉(zhuǎn)速下，通過調(diào)整葉片結(jié)構(gòu)將風(fēng)扇風(fēng)量增加5%。”最近，來自廣東的一家風(fēng)扇研制企業(yè)向南京天洑軟件有限公司（以下簡稱天洑軟件）求助。

短短幾天時間，天洑軟件就拿出了最優(yōu)方案。“我們通過天洑智能優(yōu)化設(shè)計軟件AIPOD優(yōu)化得到的結(jié)構(gòu)，成功地將風(fēng)扇風(fēng)量增加20%。”天洑軟件研發(fā)部產(chǎn)品經(jīng)理馬騰飛表示。

成立于2011年的天洑軟件，強調(diào)工業(yè)軟件在數(shù)字經(jīng)濟(jì)與先進(jìn)制造業(yè)融合中的關(guān)鍵作用，并已廣泛應(yīng)用于能源、電力和航空等領(lǐng)域。“公司正通過數(shù)據(jù)整合賦能制造業(yè)，并計劃進(jìn)一步以科技創(chuàng)新強化技術(shù)優(yōu)勢，加速智能化產(chǎn)品研發(fā)和市場推廣，以實現(xiàn)成為全球領(lǐng)先的工業(yè)人工智能企業(yè)的目標(biāo)。”天洑軟件董事長張明說。

海量方案中“尋優(yōu)”

短短兩天讓風(fēng)扇風(fēng)量增加20%

風(fēng)扇看似簡單，但它是最典型的旋轉(zhuǎn)機械，結(jié)構(gòu)設(shè)計大有學(xué)問。

這家風(fēng)扇研制企業(yè)無力招到頂級的空氣動力學(xué)等專家，其在轉(zhuǎn)型升級中面臨的困境，也是目前眾多中小企業(yè)的痛點。而人工智能的出現(xiàn)，讓這些中小企業(yè)獲得了技術(shù)平權(quán)工具。

早在2015年，天洑軟件就前瞻性布局，將人工智能技術(shù)融入工業(yè)軟件開發(fā)，并通過不斷迭代AI技術(shù)，陸續(xù)推出AICFD、AIFEM、DTEmpower和AIPOD等一系列集成AI技術(shù)的智能工業(yè)軟件產(chǎn)品。

“我們首先進(jìn)行參數(shù)化建模，設(shè)計變量有天花板距離、葉根弦長、葉頂弦長、葉根角度、葉頂角度等7個變量；再基于輸出的幾何模型做仿真模擬，利用AIPOD內(nèi)置的強大智能優(yōu)化算法輸出風(fēng)扇流量。”馬騰飛介紹。

經(jīng)過連續(xù)兩天自動運行，AIPOD在海量方案中優(yōu)化得到的結(jié)構(gòu)，成功地將風(fēng)扇風(fēng)量增加20%，而這是常規(guī)方法花4個月都不一定取得的成果。

目前，天洑軟件主要業(yè)務(wù)包括智能熱流體、結(jié)構(gòu)仿真軟件、數(shù)據(jù)建模、工業(yè)AI底座等研發(fā)類工業(yè)軟件，憑借創(chuàng)新技術(shù)優(yōu)勢廣受市場歡迎。

在針對某萬噸級散貨船設(shè)計案例中，客戶希望能設(shè)計優(yōu)化船體型線，減少在海上航行時的阻力。“這些大貨船航行時間長，即便航行阻力降低1%，也能省下十分可觀的節(jié)能成本。”馬騰飛介紹，天洑軟件的智能設(shè)計系統(tǒng)通過多目標(biāo)優(yōu)化算法，自動生成船體型線方案，使船舶的航行阻力降低3%，年燃油費用節(jié)約近千萬元。

這種智能優(yōu)化能力，正在改變船舶設(shè)計領(lǐng)域“十年磨一艦”的傳統(tǒng)模式。“我們的智能設(shè)計軟件通過構(gòu)建包含工程參數(shù)的知識圖譜，將材料科學(xué)、流體力學(xué)、熱力學(xué)等跨學(xué)科知識編碼為可計算的數(shù)字資產(chǎn)，創(chuàng)新的‘AI+仿真’技術(shù)，能將傳統(tǒng)的計算流體力學(xué)（CFD）仿真分析提速數(shù)倍，大幅提高產(chǎn)品設(shè)計迭代速度。”張明說。

創(chuàng)新“傻瓜式”操作

尋找新能源汽車電耗“元兇”

“我們的結(jié)構(gòu)工程師用AICFD（智能熱流體仿真軟件）跑液冷仿真，和國外軟件溫差僅0.1℃，可幫了我們大忙了！”不久前，華北某儲能企業(yè)的李總興奮地給天洑軟件AICFD產(chǎn)品經(jīng)理王浩發(fā)來信息。

原來，這家儲能企業(yè)接了歐洲和國內(nèi)大批儲能訂單，但電池包熱設(shè)計遇到難題。“電池外界環(huán)境及用電需求時刻變化，不做好熱管理輕則性能下降，嚴(yán)重的話則會產(chǎn)生自燃。我們的設(shè)計團(tuán)隊以結(jié)構(gòu)工程師為主，沒人懂流體仿真，國外軟件又復(fù)雜得要命。”3個月前，李總希望王浩能幫助解決企業(yè)面臨的困境。

王浩立刻明白客戶想要的是“讓設(shè)計人員‘傻瓜式’操作，直接輸出可靠結(jié)果。”

王浩召集產(chǎn)品研發(fā)工程師設(shè)計了引導(dǎo)式問答，即以問卷形式做仿真場景，系統(tǒng)自動運轉(zhuǎn)匹配完成仿真設(shè)置。“從始至終，客戶只需要填業(yè)務(wù)參數(shù)，不用關(guān)注仿真本身。”王浩介紹。

“用戶只需關(guān)心‘我要解決什么問題’，剩下的交給系統(tǒng)決策，這的確是個很大的創(chuàng)新。”研發(fā)工程師表示。

天洑軟件自2012年推出首款自研仿真軟件以來，始終堅持自主創(chuàng)新研發(fā)。“公司在國內(nèi)首創(chuàng)將AI技術(shù)與CAE（計算機輔助工程）技術(shù)相融合，為設(shè)計人員提供設(shè)計、分析、優(yōu)化等全鏈條工具軟件。同時，將AI與CAE技術(shù)應(yīng)用于設(shè)備檢測，實現(xiàn)工業(yè)設(shè)備智能化運維。”張明介紹。

“電池?fù)p耗太快！”“冬天續(xù)航里程‘打骨折’！”新能源汽車的續(xù)航問題，一直是人們關(guān)注的熱點。“最近，我們針對一款銷售火爆的新能源汽車，從公開渠道找到約2000條車主的真實用車數(shù)據(jù)，包括電池能量、已行駛里程、所在地等，通過天洑建模軟件DTEmpower分析出影響其電耗的幾大因素。”馬騰飛說。

結(jié)果顯示，影響新能源汽車?yán)m(xù)航的因素中，除了電池容量，最明顯的是平均氣溫。在統(tǒng)計的溫度區(qū)間，可認(rèn)為氣溫越高續(xù)航里程越長。此外，相關(guān)性分析還得到結(jié)論，汽車已行駛里程和續(xù)航之間的相關(guān)系數(shù)接近0，可認(rèn)為電池老化很慢，對續(xù)航里程影響極小；擁堵指數(shù)和續(xù)航之間的相關(guān)系數(shù)也接近0，可認(rèn)為續(xù)航里程對擁堵不敏感，適合市區(qū)通勤。

“這也是公司開拓新能源市場的創(chuàng)新之舉。”馬騰飛暢想說，未來通過收集新能源汽車的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行實時分析，找到影響電耗的主要因素，能夠為車輛優(yōu)化及司機改進(jìn)駕駛習(xí)慣提供依據(jù)，做到車企、司機和汽車三者間的良性互動。

產(chǎn)學(xué)研合作加速技術(shù)創(chuàng)新

AI浪潮下構(gòu)建核心競爭力

走進(jìn)天洑軟件的展示大廳，這里不僅記錄了企業(yè)14年的發(fā)展歷程，更有34項專利、118項軟件著作權(quán)、參與9項國家和團(tuán)體的標(biāo)準(zhǔn)制定工作等知識產(chǎn)權(quán)成果展示。

展廳中心，“軟件報國”4個大字格外醒目。多年來，天洑軟件為國內(nèi)眾多制造業(yè)企業(yè)以及高校、科研院所提供了優(yōu)質(zhì)的設(shè)計、仿真、優(yōu)化、運維類工業(yè)軟件產(chǎn)品和服務(wù)，客戶行業(yè)涵蓋能源動力、船舶海事、車輛運載、航空航天、新能源汽車、動力電池、消費電子、石油石化等。同時，天洑軟件積極投身于國家重大科技項目，參與了國內(nèi)重點研發(fā)計劃，致力于成為“國之重器”的堅強后盾。

近年來，南京積極布局打造自主工業(yè)軟件體系，踐行把關(guān)鍵核心技術(shù)掌握在自己手中的戰(zhàn)略要求。作為工業(yè)軟件領(lǐng)域的佼佼者，天洑軟件展現(xiàn)了企業(yè)擔(dān)當(dāng)。

“公司與清華大學(xué)等知名高校建立了更加深入的產(chǎn)學(xué)研合作關(guān)系，不僅加速了技術(shù)創(chuàng)新，也為人才培養(yǎng)提供了實踐平臺。”張明介紹。值得一提的是，與清華大學(xué)的合作已使天洑軟件成為相關(guān)專業(yè)的博士生必修環(huán)節(jié)的社會實踐基地，每年都有10名博士生到天洑軟件進(jìn)行為期一個半月的實踐學(xué)習(xí)，為工業(yè)軟件行業(yè)的人才培養(yǎng)貢獻(xiàn)了一份力量。

AI大模型技術(shù)浪潮洶涌而來，天洑軟件已經(jīng)做好了準(zhǔn)備。張明表示，在人工智能萬億級賽道上，天洑軟件正通過“三維突破”構(gòu)建核心競爭力：

在技術(shù)維度，打造覆蓋設(shè)計—優(yōu)化—運維的全棧式智能平臺；

在生態(tài)維度，建設(shè)多行業(yè)多類型設(shè)備的機理模型平