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　　常言道，登高才能望遠(yuǎn)，“欲窮千里目，更上一層樓”。CAE作為先進(jìn)數(shù)字化設(shè)計、制造的基礎(chǔ)與核心支撐技術(shù)，是集成計算結(jié)構(gòu)力學(xué)、空氣動力學(xué)、流體力學(xué)、材料力學(xué)、電磁學(xué)、機(jī)械制造與自動控制等專業(yè)學(xué)科在工程領(lǐng)域的應(yīng)用。2005年美國總統(tǒng)國家技術(shù)顧問提出的報告把CAE工程技術(shù)歸納為計算科學(xué)，并認(rèn)為它的發(fā)展是關(guān)系到國家安全與競爭力的核心支撐技術(shù)。
　　
　　因此，我們?nèi)绾味�義和描繪這個新階段的CAE發(fā)展的新藍(lán)圖：目標(biāo)、構(gòu)架、路線圖及實施策略，正是我們這次“第三屆中國自主研發(fā)CAE軟件發(fā)展論壇”的主要內(nèi)容，希望各位代表能夠不忘強(qiáng)國的初心，圍繞自主研發(fā)CAE的主題，交流成果，貢獻(xiàn)創(chuàng)新的解決方案與規(guī)劃，做到暢所欲言、各抒己見、取長補(bǔ)短，為我國CAE明天的輝煌做出新的貢獻(xiàn)。
　　
　　各位代表，我是一名從事CAE的老兵，有近半個世紀(jì)的歷史了。下面，我想結(jié)合自己CAE實踐談點思考，希望能有拋磚引玉之作用。
　　
　　1 關(guān)于先進(jìn)性與前瞻性
　　
　　CAE研發(fā)之初，如何論證與選擇好系統(tǒng)的研發(fā)平臺與運行平臺，包括核心支撐要件與商用基礎(chǔ)應(yīng)用軟件最為重要。在我所經(jīng)歷的中德共同研制CADEMAS系統(tǒng)工程的四年里，最值得記憶的事情是：兩國近40多位專家共同站在國際科技的前沿水平，采用科學(xué)方法組織評測，對世界范圍內(nèi)**航空企業(yè)使用的基礎(chǔ)軟件及最**的一些商用軟件進(jìn)行了長達(dá)三個月的調(diào)研、評測與優(yōu)選，**確定了CADEMAS通用的商業(yè)軟硬件組件及平臺，包括：主機(jī)、圖像、操作系統(tǒng)、編程語言、DBMS、CAD、CAM、GI/ST等等。中德專家民主確定系統(tǒng)配置及商用構(gòu)件的采購清單，從而確定了系統(tǒng)原型構(gòu)架。例如，CAE以NASTRAN為基礎(chǔ)，CAD以CATIA為基本系統(tǒng)，CAM以2D/3D的NCG-2及APT4進(jìn)行二次開發(fā)（美國NCAD對中國禁運），ORACLE，C++及FOTRAN-77作為數(shù)據(jù)庫管理、操作系統(tǒng)、編程語言。事實證明，這些工作對后來中航工業(yè)CAD/CAE/CAM運行平臺的健康發(fā)展建設(shè)，及努力追趕國際先進(jìn)水平，都具有一定的奠基與前瞻作用。因此，今天出發(fā)、攀登高峰的人們，**不是去要一批時髦、但很快就會變?yōu)殡娮永�圾的東西。我們就是要做好這個具有戰(zhàn)略基礎(chǔ)性質(zhì)的開創(chuàng)工作。
　　
　　2 關(guān)于困難性與曲折性
　　
　　CAE技術(shù)的發(fā)展與自主創(chuàng)新不會一帆風(fēng)順，必然經(jīng)歷曲折、艱難、漫長的發(fā)展歷程。我直接參與過的航空結(jié)構(gòu)分析系統(tǒng)HAJIF_1（1974-1980），及后來的同事們繼續(xù)開發(fā)的HAJIF-2、-3、-x，前后經(jīng)歷近20年的時間。多數(shù)人只能走其中的一段：有的是前段，有的是中段；走全程的是極個別人。我的同行戰(zhàn)友開發(fā)的另一個知名重要軟件——飛機(jī)結(jié)構(gòu)多約束優(yōu)化設(shè)計系統(tǒng)YIDOYU及COMPAS，其發(fā)展也經(jīng)歷了同樣漫長的時間。顯然，這里沒有“大躍進(jìn)”與“轟轟烈烈”，只有“萬里長征”式的艱苦攻關(guān)與攀登。
　　
　　同時，對CAE技術(shù)的認(rèn)識與發(fā)展總是呈螺旋形上升的。因為開始的認(rèn)識與實踐，往往不到位。或者對軟件技術(shù)上的困難（風(fēng)險），對工程應(yīng)用實踐中的問題，不管如何規(guī)劃，都會有大量新問題，或者需要改進(jìn)，或者重新設(shè)計。這里有一個“從必然王國到自由王國”的問題。例如，在上述中德CADEMAS工程中，研發(fā)獨立于圖形設(shè)備的圖形核心支撐接口（CGI）所經(jīng)歷過的困難與風(fēng)險，可以幫助我們認(rèn)識這一點。剛開始，由中德雙方經(jīng)理一起規(guī)劃，共同確定：購買了兩臺2D的ADAGE-4250圖形儀作為常用，又購買3D的ADAGE-4370，PS-340各一臺，考慮未來發(fā)展因素。德方派ELACHAR博士（曾留學(xué)美國多年）、中方派我（主要完成過HAJIF-1研發(fā)），進(jìn)行這種探索工作。ELACHAR博士留學(xué)美國，接觸過國際上圖形標(biāo)準(zhǔn)接口方面的資料。我當(dāng)時對于圖形技術(shù)是外行，只是1980年3月在英國參加《第4屆國際CAD學(xué)術(shù)交流及展覽會》時看到過西方專家們的表演。ELACHAR博士負(fù)責(zé)定義與編寫技術(shù)說明書。我負(fù)責(zé)在不同圖形設(shè)備上作試驗性開發(fā)，進(jìn)行編程。首先，我們在2D的ADAGE-4250圖形設(shè)備上開發(fā)，定名為CGI-1，發(fā)現(xiàn)其功能無法全部實現(xiàn)；再換為3D的PS-340測試，發(fā)現(xiàn)依然存在問題；最終換為3D的ADAGE 4370開發(fā)，定名為CGI-2，開發(fā)才真正走上正軌；但是，接近結(jié)束時，國內(nèi)又提出需要在IBM5080圖形設(shè)備上統(tǒng)一實現(xiàn)。CGI-2最終定型在IBM5080，前后經(jīng)歷近三年的探索。回國后，CGI-2作為中航工業(yè)CIEM集成工程及IESP移植工程的圖形核心支撐接口，又經(jīng)歷了大概4-5年的繼續(xù)完善時間。“歷史經(jīng)驗值得注意”。今天研發(fā)行業(yè)的IT構(gòu)架，提供行業(yè)工業(yè)化與信息化的“兩化”融合的運行平臺與功能要件，這**不會是一帆風(fēng)順的事情。我們昨天不是神仙，走了彎路，那么今天再出發(fā)、攀登高峰，就一定會輕車熟路嗎？不會！因此，我們應(yīng)該在時間、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)風(fēng)險上，留有余地。
　　
　　3 關(guān)于可持續(xù)發(fā)展特性
　　
　　近50年CAE實踐，感覺最深的事情是：對于CAE 的自主開發(fā)，必須著重考慮可持續(xù)發(fā)展的可移植特性。這是因為計算機(jī)系統(tǒng)核心層的硬軟件技術(shù)更新?lián)Q代快，而與之集成的工程應(yīng)用軟件層，一般研發(fā)與成熟的周期長，而用戶往往又要求工程應(yīng)用的相對穩(wěn)定性、持久性與可靠性。這就像飛機(jī)的機(jī)體結(jié)構(gòu)使用周期長，發(fā)動機(jī)壽命卻較短，因此需要定期檢修或更換發(fā)動機(jī)。這就不得不要求工程應(yīng)用環(huán)境與系統(tǒng)核心之間具有接口層。美國的MSC/NASTRAN，ANSYS等商用工程應(yīng)用軟件，經(jīng)歷幾代的硬件及操作系統(tǒng)的升級換代，經(jīng)過反復(fù)地工程應(yīng)用考核，“行不改名、坐不改姓”，在用戶面前展現(xiàn)出先進(jìn)、可靠、穩(wěn)定的面貌。相反，我國開發(fā)的眾多工程應(yīng)用軟件，片面追求新名字、新面貌，一版一個樣，以至成功不久就未老先衰，根本沒有考慮計算機(jī)核心硬軟件系統(tǒng)快速升級換代與我們研發(fā)的大量工程應(yīng)用軟件層的可移植屬性。這里，有兩個中外對比度較大的例子：
　　
　　一個是我國1994年通過國家鑒定、耗費巨大人力、財力、較長周期研制（400工程技術(shù)人員參加，近10時間）成功的CIEM系統(tǒng)，它在隨后五年微機(jī)取代主機(jī)過程中，“壯志未酬身先死”，快速消亡了。另一個是，上世紀(jì)60-70年代，美國與以色列在CDC系列計算機(jī)上共同開發(fā)的XXXX系統(tǒng)，是一個號稱100萬條FORT語句的飛機(jī)綜合設(shè)計系統(tǒng)。上世紀(jì)80年代從國外到了我國。由于他們開始時注意到“IT構(gòu)架可移植”的這一屬性，當(dāng)上世紀(jì)80年代末CDC計算機(jī)系統(tǒng)開始淘汰，我們行業(yè)組織幾十人的技術(shù)力量，進(jìn)行“XXXX移植工程”，經(jīng)過幾個月工作，將其引進(jìn)價值6000多萬美元的XXXX系統(tǒng)，僅花費500萬人民幣，就對系統(tǒng)核心進(jìn)行了“換心”手術(shù)，成功地從CDC系統(tǒng)移植到IBM系統(tǒng)，并在幾個飛機(jī)設(shè)計所進(jìn)行安裝與試用。可見，“IT構(gòu)架可移植”屬性不是空話，要深度研究它的技術(shù)含義，特別是它的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，才能走好這重要的**步。
　　
　　總之，我們必須真正站在體現(xiàn)國家與行業(yè)剛性需求的高度，制定一個較**、長期、分階段的規(guī)劃，同時還要聚集一支強(qiáng)大、穩(wěn)定、專業(yè)配套的人才隊伍，才能真正有所作為。
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資訊來源：http://articles.e-works.net.cn/cae/