国际仿建模真学会前主席、亚洲仿真联盟主席

国家863云制造项目首席专家 张霖

计算机建模和仿真技术是随着计算机的诞生，而产生的一种利用数字化模型对现实世界的物理对象进行分析、预测、训练和优化的技术，已经广泛应用于工业、农业、军事、社会、经济、教育、商业、交通、医学、生命、体育、娱乐、生活服务等国民经济、国防建设和社会发展的各个领域。

仿真甚至被认为是理论研究和科学实验之外认识世界的第三种手段。

仿真在制造领域的应用可以追溯到上世纪50年代，经过60多年的发展，在产品的全生命周期，包括设计、生产、测试、维护、报废等过程中，发挥着越来越重要的作用。

2000年，由美国国防部高级研究与计划局（DARPA）、商务部、能源部、国家科学基金会联合发布一项国家级制造业发展战略研究及推广计划，即集成制造技术路线图（IMTR），在该路线图中，提出了制造业面临的6个“重大挑战“，即：精良、高效，快速响应客户，全面互联，保持环境可持续，进行知识管理，和善于应用新技术。

同时提出了迎接6大挑战的4类技术对策，分别是：面向制造的信息系统，建模和仿真技术，制造工艺与装备，和企业集成。可见建模仿真技术对于制造业的重要性。

以产品设计为例，据波音公司统计，设计阶段的实际消耗成本仅占全部成本的7%，而其决策成本则占到整个成本的83%。因此在设计阶段出现的错误如果不能及时发现，带来的损失是巨大的。利用仿真技术可以极大地减少这种损失。

通过建模仿真可以建立一个数字化的虚拟产品，在真正的产品还没有出现之前，便可以利用它进行各种实验，比如，虚拟加工，虚拟装配，虚拟测试，虚拟体验，从而保证实际制造过程一次成功。这个基于建模仿真的研发过程，还可以极大地提升企业的创新能力。

仿真在各个行业成功应用的案例不胜枚举。

随着与网络的深度融合，企业将同时存在于虚拟空间和物理空间，而仿真正是连接两个空间的重要纽带。

仿真的核心价值在于预知，它可以在虚拟世界里预知物理世界的未来，帮助人们做出科学的决策。

我们的很多企业正处在数字化的起步阶段，仿真技术的应用将会极大地促进企业数字化水平的提升。而企业创新能力的提高，更是离不开仿真技术的支撑。