1 CAE 一般在哪些企业单位中比较流行

如题,个人学好 CAE 后能去哪些单位工作呢

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CSUA - 研究生
擅长:LS-DYNA

目前 CAE 在国内该类型企业(不管是主打 CAE 还是 CAE 只作为辅助)的存在方式可能有以下这些。

大型制造厂商

大型制造厂商里面的 CAE 通常作为研发环节的重要辅助工具,有专门的 CAE 部分参与产品的设计研发。基本上采用国外的成熟商业软件完成 CAE 分析工作,CAE 分析环节成了产品全生命周期过程中的必要一环。
众所周知,CAE 在国内应用较好的几个行业分别是航空航天、军工、汽车和电子这几个行业,至少从软件采购来说,国防和军工领域的 CAE 软件采购占据了 CAE 软件厂商在国内业绩的主要部分。
从外界可感知程度而言,国防和军工行业的 CAE 应用成熟度比不上汽车和电子行业,当然,这种感知有可能只是因为国防和军工领域的 CAE 应用过程和结果并不被大部分外界所了解,毕竟该行业的企业具有较高的保密属性。
以汽车行业的 CAE 应用为例,CAE 能够在汽车设计研发过程中辅助于汽车结构的刚强度分析、NVH 分析、机构运动分析、碰撞分析以及空气动力学分析等。通过车企大量的时间、金钱和人才的投入,很多车企已经建立了自己的汽车 CAE 仿真体系,通过采购国外成熟软件如 HyperWork、Adams、LS-DYNA 等,结合产品实际设计和试验,将复杂的汽车 CAE 仿真进行规范化、流程化、标准化,CAE 分析人员依照建立的体系和流程完成各个分析任务,指导汽车设计。
进些年来,由于对新能源汽车的研发投入加大,国家希望能够在新能源汽车领域实现弯道超车,很多新能源车企招聘组建自己的 CAE 团队参与新能源汽车的研发当中。

专业设计院

CAE 作为辅助工具能够发挥最大用处的阶段是产品的设计阶段,因而 CAE 的属性与设计院最为匹配,不管是通用型的还是针对具体行业的专业型软件,都能够有较好的发挥,例如通用型的 ANSYS,专业型的 SAP2000(建筑行业)等。
目前来说,设计院所对 CAE 的成熟应用也并非很理想,CAE 在国内兴起和发展速度还不够,至于原因可能很多。通常设计院所的 CAE 软件大多也是采购的国外成熟商业软件,经过培训,再结合设计院所的具体业务和设计方法,利用 CAE 替代部分传统计算方法。
以压力容器行业的设计院为例,压力容器属于特种设备,设计规范非常之多,传统的设计方法(又叫常规设计)是结合经典理论以及经验,再结合压力容器行业内的众多规范。由于有限元方法的成熟和商业软件的成熟,以及越来越多的非标准设备(高温高压、疲劳、设备规模大、工况复杂等)通过常规方法难以完成设计,此时利用 CAE 仿真设计成了替代常规设计的有效手段。
压力容器设计院采用的 CAE 软件主要为 ANSYS 和 ABAQUS,之所以能够推动 ANSYS 软件和 ABAQUS 软件在压力容器设计中的应用,还得益于 ASME 标准。在该标准中提供了非常详尽的分析设计方法和过程,并且配备了很多的实际设计案例,案例展示如何借助 CAE 软件来完成压力容器的设计。
标准化、规范化能够有力推动 CAE 应用于产品的设计。
不过,即使有这样的条件,利用 CAE 来完成压力容器的设计也并不是压力容器设计院的主流,主流依然是常规设计,其原因主要是应用成本(常规设计门槛低、速度快)和计算结果可信度(这个问题是所有 CAE 应用都存在的问题)。
因此,即使规模较大的化工设计院,利用 CAE 做设计的依然只有很少很少的人员,甚至都没有专门的部门而只是有少数的人拥有有这样的能力,偶尔完成常规设计所不能完成的设计任务即可。

商业 CAE 软件代理商 & 技术咨询公司

国外商业软件众多,国内则极少极少,这么大的市场自然吸引了各个商业软件进驻中国,也吸引了国内很多人成为这些商业软件的代理商。
这些代理商除了软件销售,也对企业和个人进行软件方面的服务,包括应用培训、专业培训、技术咨询等。
目前来看,国内大大小小的代理商 / 技术咨询公司大致分为两类,一类是专一软件的代理和技术咨询,例如安世亚太,一类是多个软件的代理和技术咨询,例如中仿科技、有限元在线等。
当前的市场形势是国内企业单位能买得起 / 用得上 CAE 软件的基本已经购买了,买不起的自然买不起。因此,这些软件代理商的软件销售业务逐步式微,逐渐开始主打技术咨询服务,帮助企业解决各种工程实际问题。
竞争是比较激烈的,能上规模的咨询公司极少,虽然国内 CAE 市场需求逐年上升,但是总量并不算太大,尤其是民用市场,反映到具体公司可能没那么明显,据传一个正常的 CAE 咨询公司的工程技术人员平均每年能完成 50 万 / 人的合同额,情况较好的可能能做到 100 万 / 人。
这种业务量和其他行业相比实在是不忍直视。

开源代码整合单位

CAE 行业有很多很多的开源求解器,不管是 CSD 还是 CFD,例如 OOFEM、OpenSees、OpenForm、Calculix、Elmer 等等,这些开源求解器功能虽然不如成熟的商业软件完备,但是依然能够用来求解很多问题。
最为关键的是使用这些代码不需要购买。
目前国内有一些单位或者说一些单位的某些业务方向是整合这些开源求解器,最为常用的手段是将这些开源代码进行封装,针对一些特定的分析问题,开发(整合)一定的前处理和后处理模块,将分析过程标准化,最后提供给用户一个比较友好的界面,通过界面设置完成 CAE 分析工作,关键部分的求解器则采用开源代码所提供的。

Saas 模式开发单位 & 超算中心

Saas,软件即服务,可以看成在线的应用程序,通过互联网直接提供软件,用户不再需要购买软件,而是向提供商租用基于网页的软件,使用即付费。
一个较为成熟的 CAE 分析领域的 saas 平台应该实现的基本功能是能够通过网页快速参数化建模、载荷求解设置以及后处理,并且能够提供数据保存以及数据保密功能。
这些功能还需要尽可能的操作简单。个人在使用传统的 CAE 软件时可以一步一步完成整个前处理和后处理过程,花费时间长也没关系,有问题也可以随时修改或者干脆重新来过,毕竟计算机是自己的,软件也是自己的。而在 Saas 平台上,时间则是需要经济成本的,不可能像操作 CAE 软件一样操作整个过程,而是只通过页面设置基本的参数即可完成整个分析过程,得到需求的数据和文件。
目前国内已经有一些企业在进行 saas 模式的开发,比如蓝威,其实大多数超算中心也都是做这样的工作。
核心理念是提供服务,不再是传统的提供软件。
因此这类型的公司的主要工作是开发 Web 端的前后处理模块,而 CAE 求解部分基本上都是采用的商业求解器或者开源求解器。

自主 CAE 研发单位

生存最为艰难、难度最大的自然该是自主 CAE 研发了,不过也基于此,这一块的竞争反而没有那么激烈,毕竟搞这个那么难还那么穷(心疼)。
当下还在做自主 CAE 研发的单位应该屈指可数,天津元计算、大连理工、前沿动力等,在这些标榜自主 CAE 研发的单位有一些是全部代码都属于自己开发,也有一些其实并没有核心求解代码(代码可能在国外)。可以感知的是,目前不少做自主 CAE 研发的单位仍然需要承接一些商业软件的技术咨询业务,例如 CAE 分析或者其他软件的二次开发服务,毕竟生存要紧。
这类公司前路漫漫,不想多说(沉重),期待有一天能够听到如雷贯耳的自主 CAE 软件吧。

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