模拟仿真的前世今生：忆往昔，看今朝，望未来

作者：小编更新时间：2024-07 点击数：

从想象到落地的“藩篱”
一个产品的生产，要经历灵感的萌生，到最终呈现在现实世界的过程是相当漫长的。在仿真技术问世之前，产品生产采用的传统方法是“设计-构建-测试”，在此流程中，构建物理原型是不可避免的关键步骤，在模型构建完成后，在实验室或试验场进行测试，以确定产品在现实世界中的功能。
步入数字经济时代，任何创意的实现都在追求速度和效率，众多流程、需求和法规的不断变化以及演进发展，很显然，“设计-构建-测试”方法已无法再最充分地满足行业的需求。
我们，需要另辟新路。

挑战重重，机遇蕴于其中
对于产品设计而言，业务推进的难点的瓶颈主要集中在以下几个方面：
黑暗中前行的探索：如何平衡「满足进度」和「控制成本」，将风险降到最低。生产商无法知道整个设计流程要持续多久，需要消耗多少的资金成本；也无法预测需要多少个返工周期才能彻底解决测试过程中发现的所有设计问题。
海量测试带来的大量费用：开展测试不仅需要投入大量的时间、人力、专业技术和设施，而且还需要有独立的企业、人员、设备和办公场所，全部资源都有其各自的排产计划。与此同时，为了实现所投资生产力的最大化，必须充分安排测试能力，这意味着，无论是谁，任何特定的产品设计人员都只能“等待测试排程”，这个静候佳音的过程也同样需要大量的费用支出。
劣币驱逐良币的窠臼：假冒伪劣、以次充好的危险产品、夸大其词的性能声明，以及没有兑现的优惠承诺等无疑为整个产品市场带来了不稳定因素。伴随着全球相应法律法规的出台，生产商对于不符合要求的产品所承担的责任愈发明确。同样的，由于这种责任无法通过“设计-构建-测试”方法进行有效管理，因此所有产品一律经过物理测试后再上线显然是不现实的。

如何破局？仿真递良刃
一个非常精妙的巧合是，在生产商开始为品控犯愁的同时，计算机开始变得越来越多功能化，仿真软件开始发力。
人们开始将视角放到这把新的武器上，并通过仿真寻找到了困局的新的突破点——运用仿真技术来处理成本、费用问题，并弥合测试实验室与现实世界之间的鸿沟。
起初，我们将仿真用作设计的事后补充，通常是在产品无法正常开展工作时帮助解决质保问题的。我们通常将仿真配置在远离设计部门的企业研究中心，由具有高级学位的专家在成本高昂的内部大型机上运行。
逐步地，随着软件变得越来越多功能化以及企业各部门使用计算机越来越普及，仿真开始作为测试的补充，用于产品性能的验证，结果也变得更加值得信赖。虽仿真工程师仍作为特定领域的专家，与设计人员有不同的汇报路线，但他们之间更容易进行交流沟通。
如今，计算机成为生活中相当普及的设备，设计工作也直接融入了数字的骨血，可通过功能强大的计算机辅助设计系统完成。大多数的企业研究中心都已成为过去式，仿真已成为工程工具集的常见组成部分，全年无休，全天候可用，并且在大多数的行业中都被公认为是用于改进产品设计和性能的重大增值活动。

MODSIM：开启未来设计范式的密码
从补充剂，到关键角色，仿真在设计流程的地位日益重要。但随着业务的深入和技术的迭代，新的问题也在涌现：仿真和设计如何打破彼此的壁垒，从彼此独立开展的活动成为合而为一的整体？
这无疑是各大企业都正在思考的问题。行业期待着一个全新的业务逻辑，将仿真置于设计的核心位置，即充分利用仿真技术来消除相关风险，将产品线性地推向市场（杜绝重复设计），并使这些产品如期运行，并具有预期的使用寿命。
从构思到报废再到循环再用，仿真如果能够在整个产品生命周期提供助力，降低风险、明确责任，以及节约成本，将会挖掘出产品更大的价值。只有当仿真摆脱孤岛式的传统模式并成为设计的核心内容时，才能充分发挥其潜力。

为了实现这一目标：
1 需要将仿真技术嵌入到设计环境中，使其成为设计实验的一部分；
2 需要实现仿真工作自动化和获取仿真方面的专业技术；
3 需要借助专业技术开发仿真的最佳实践；
4 需要对这些开发流程进行编码、维护，并在适当的情况下进行提供，从而实现设计的提速升级。

此外，设计方法也需要做出改变。在虚拟环境而非物理世界中进行设计开发（使用仿真技术来开发数百种或者数千种设计备选方案）将成为主流方式。必须将经验学习嵌入到设计中，这样设计系统才能随着时间的推移而变得更加强大。设计人员需要将仿真视为其自身能力的扩展和增强。简而言之，仿真将成为设计的一部分。各大产业都将从建模仿真一体化（MODSIM）这两种强大功能的统一进程中大获裨益。

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