LMS引领中国研发向智能化发展

　　不断丰富和完善的产品体系

　　LMS公司成立于1979年，总部位于比利时鲁文。在成立的早期，LMS依据其在振动-噪声方面的特有技术服务于汽车、航天、航空领域。1983年，LMS公司在世界上首次引入了计算机辅助振动-噪声测试、分析系统，随后，在此基础上发布了第一代系统，其先进的性能得到了测试工程师的认可，并积累了大量的客户群（许多汽车厂商的测试试验室都采用LMS解决方案来处理复杂的声-振问题）。可以说，在测试方面，LMS占优势地位已是无可争辩的事实。

　　为了完善自身的技术体系，LMS相继进行了一系列并购。1993年，并购了NIT（Numerical Integration Technologies）公司，迈出了试验测试与仿真设计整合的战略性一步；1995年，并购德国一家基于PC操作系统的便携式数据采集系统制造商—SKALAR Computer GmbH；1996年，收购Difa设备公司，解决了用户一直希望的软、硬件结合问题；1997年，并购了TECMATH的耐久性工程部门，等等。通过这一系列的并购，LMS实现了第一个战略目标：试验测试与仿真设计整合，CAE与仿真结合。2000年之后，LMS开始了其第二个战略（平台化），在此过程中，实现了LMS产品体系的集成。

　　LMS的第三个战略，是实现智能化。因为他们逐渐意识到，被控对象即机器，无论做的再好，都很容易被抄袭，而将来更有技术含量的是控制器和做动器的开发，形成一个完整的闭环，也就是说，智能化是将来的方向发展，这是一个必然的趋势；而智能化离不开被控对象、做动器和控制器，必须保证这三者的完整性。

　　目前，LMS还有新的并购计划，以进一步完善三维有限元的分析。可以看到，在多年不断发展的过程中，LMS的整个产品体系已经非常完善。

　　赋予原型机新生命 改善复杂产品研发模式

　　2010年，LMS提出了"基于模型的系统工程（MBSE）"的概念，重点在于改善复杂产品的研发模式。在MBSE这个概念提出之前，绝大部分产品研发的思路是基于原型机的，或是基于实物，这种研发模式的最大缺点是，样机成型后，已经进入到设计后期，这时候如果需要修改样机的话，局限性非常大；而且，它的验证是靠试错的方法进行的，效率非常低，这样无形中就延长了研发周期。

　　后来，产品研发模式发展成为当原型机制造出来之后，先做一些实验，然后将实验数据通过拟合的方式形成响应面模型，或者做成抽象的数据模型。形成的这个数据模型没有任何物理意义，只是简单的输入输出的匹配关系，脱离实际的物理意义。

　　“那真正有意义的是什么呢？就是模型是可预测的，有真正的物理含义，可以很方便的修改，基于这个模型，你可以做控制器的设计，可以做一些虚拟的实验等等，把这些内容结合在一起，我们称之为MBSE。”石银明博士解释说。

　　MBSE是起源于控制领域的。为什么这么说呢？因为，研究控制的人员，他们主要的关注点是控制，对控制很熟，但是对被控对象往往比较陌生，他们主要是通过做实验，简单的拟合等方式得到一个被控对象的模型，但是通过这种方式得到的模型没有预测性，缺乏修改的灵活性，所以LMS提出了MBSE，通过它可以得到不需要任何实验的（当然有经验的人员也可以根据经验数据得到）可预测的、可以更改的模型，而基于这个模型去设计控制器，可以扩大设计者的视野，保证设计系统的完整性。

　　石银明博士说：“对于不关注某一部分的详细设计，而重点关注系统层面部分，并且本身带有多元信息（机械部分、液压部分、气动部分、电磁部分等）的被控对象，MBSE更有其独特的优势。”

　　本届CAE年会中热烈议论的是多物理场耦合方面的技术，越来越多的CAE供应商提出了多学科仿真平台的概念，诸如ANSYS workbench、MSC simmanager、Altair Hyperworks等。在这个问题上，石银明博士认为，目前多学科仿真平台的主要瓶颈在数据计算方面，尽管已经有并行的数据处理求解器，但涉及到多物理场的耦合，需要考虑子系统之前匹配的问题。如果某一个子系统考虑的比较详细，其他子系统必然要做同样详细的考虑才能使之具有良好的匹配关系，而各个子系统都做到比较详细，由此带来的计算量是非常大的，实现起来也相当困难。即要做到真正意义上完整的多物理场耦合，庞大的计算量是首要解决的问题。

　　目前比较现实的是，系统层面的多物理场耦合。先采用功能模型完成子系统与子系统之间的匹配关系，整体解决好以后，再分成一个一个的子系统，这样由于系统层面给出了子系统之间的边界条件，在子系统层面做更详细的多物理场耦合就显得比较合理了。当然如果你计算能力足够强大，也可以全面的进行多物理场耦合。很多人寄希望于将来的云计算技术，看它是否有可能实际地解决这种问题，其究竟能否实现，尚需时间来考证。

　　发展迅速 脚步稳健

　　1997年，LMS在成立中国办事处，主营仿真业务和试验业务这两部分。谈到这两部分业务之间的关联，石银明博士如是说：“仿真业务和试验业务之间并不是矛盾的，它们是互补的关系，只是在不同的设计阶段，这二者的侧重点不同而已。”在早期的概念设计阶段，由于产品的几何外形尚不明朗，对于一维的仿真使用比较多；在详细设计阶段，大都使用三维的仿真工具。进入设计验证阶段，则主要是试验业务，通过试验来验证设计的合理性和实用性。

　　经过14余年的发展，LMS中国办事处由成立之初只占全球业务量的1%，到如今这一比例超过10%，其在中国市场业务量的发展是有目共睹的。LMS之所以能保持在中国市场业务的持续增长，主要有两个方面的原因。首先，中国经济的不断发展，为其提供了一个非常好的发展环境，这是外因。其次，LMS本身的技术优势，也是一个很重要的因素。借助国内有利的经济政策，LMS对技术的卓越追求则一直是推动LMS在中国能够不断发展的决定性的内因。

　　业务量的不断壮大，自然需要更多的人才来充实。为了进一步扩大业务规模，LMS计划到2013年，实现在中国的员工数量达到90人，甚至更多。随着国家"十二五"相关规划政策的出台，LMS还计划，在未来三年之内，实现业务水平在现有的基础上翻一番。当然，就现在的发展形势来看，这个预期很有可能提前实现。

　　中国CAE应用已步入快车道

　　CAE在中国市场应用之初至今，其发展呈逐年上升趋势，归纳起来，主要的原因有以下两个方面。

　　首先，软件的功能越来越强大。对于这一点，石银明博士也深有体会：“我从96年开始接触仿真，那时候市场上真正做仿真的没有几家，而且大都是非常简单的强度计算，而现在，市场上的仿真软件不仅数量剧增，在功能上也日渐趋于完善。”

　　其次，仿真在企业受重视的程度越来越高。05年之前，国内大部分汽车厂，对于是否打算采用仿真技术，基本都闭口不谈；而现在，一般的汽车厂从事仿真的工作人员就有二三百人，数目越来越大，这说明大部分企业越来越意识到仿真在产品研发过程中的重要作用。在整个行业领域，到工程机械，再到大的供应商等都开始重视仿真技术的应用，运用仿真技术已成为国内汽车行业发展的一个新趋势。

　　目前在欧洲国家，供应商供货的时候不仅要供应产品，还要提供仿真模型和对应的计算结果，这三者缺一不可。为什么呢？因为现在整个行业，开发周期越来越短，这就向供应商提出了更高的要求：对于某个零部件，供应商不仅仅是要提供一个合格的产品，还要把产品里面融合的设计理念、模型、仿真结果一并提交给客户。

　　由此可以看出，仿真技术的发展前景是非常可观的，可以说是一个朝阳产品。并且可以预测，中国市场的仿真技术将出现一个快速应用的阶段。虽然对于仿真技术的应用，我国要晚于其他欧洲国家，但是由于国家的开放政策，促使我们不断与世界接轨。因此，如果欧洲的CAE市场有新的发展趋势，那么这种趋势在国内也很快就会浮现。当然前提条件是，必须保持现有的经济增长状态不变。

　　后记

　　得益于中国良好的经济形势，LMS中国的业务发展非常好。目前，LMS的客户除了汽车行业，还有航空航天、军工行业等。对于未来的发展，石银明博士踌躇满志，“我们有足够的信心将船舶、重工、机床等领域的潜在客户发展成为LMS的真正用户。我有一种强烈的预感，同时也有理由相信，在未来，中国北京将成为LMS在亚洲地区的总部。”

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