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中汽中心打造工業(yè)仿真軟件自主底座 構(gòu)建汽車強(qiáng)國戰(zhàn)略支撐
當(dāng)前，汽車產(chǎn)業(yè)正處于深度變革期，電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化浪潮加速技術(shù)體系和產(chǎn)業(yè)格局重構(gòu)。作為汽車研發(fā)體系的“引擎”與“試驗(yàn)場”，工業(yè)仿真軟件不僅是產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈的重要支柱，更是汽車產(chǎn)業(yè)國際競爭力的關(guān)鍵標(biāo)志之一。
面對工業(yè)仿真軟件長期被國外產(chǎn)品壟斷和系統(tǒng)性“卡脖子”等問題，中國汽車技術(shù)研究中心有限公司（以下簡稱“中汽中心”）以“百大工程”為戰(zhàn)略牽引，聚焦核心軟件自主化攻堅(jiān)，打造具備完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的通用系統(tǒng)級(jí)仿真軟件平臺(tái)Cautosim，助力我國汽車研發(fā)領(lǐng)域軟件加速國產(chǎn)替代化。
Cautosim是國內(nèi)首款面向汽車領(lǐng)域的Modelica通用多學(xué)科DAE/ODE求解引擎，圍繞系統(tǒng)仿真“建?！蠼狻治觥比鞒剃P(guān)鍵環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)電、熱、磁、力、流等多物理域的高效協(xié)同仿真，核心模塊完全自主可控，具備國際先進(jìn)的算法靈活性、穩(wěn)定性和并行計(jì)算能力。引擎支持模型級(jí)并行，應(yīng)用高維插值、初值優(yōu)化、采樣步長調(diào)度等先進(jìn)技術(shù)，構(gòu)建適配不同復(fù)雜工況的定制化求解策略，在支撐系統(tǒng)級(jí)建模仿真方面實(shí)現(xiàn)跨越式提升。
強(qiáng)化自主研發(fā)創(chuàng)新，供給國家所需產(chǎn)業(yè)所急
依托自研引擎，中汽中心完成國內(nèi)首套面向汽車行業(yè)，輻射整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域的系統(tǒng)仿真軟件Cautosim的體系化構(gòu)建，并連續(xù)兩年發(fā)布商業(yè)化產(chǎn)品。
靈活部署與高效建模方面，提供開發(fā)版（側(cè)重模型定制開發(fā)與調(diào)試）、企業(yè)版（側(cè)重場景應(yīng)用與豐富專業(yè)庫）及云平臺(tái)（支持協(xié)同建模與模型庫管理）三種模式，滿足不同用戶需求。其中，開發(fā)版開放文本模式，滿足高階用戶深度定制，建模效率提升達(dá)40%。
多物理域協(xié)同與高精度求解方面，集成前處理建模器、高性能求解器、后處理可視化分析器等核心工具，覆蓋整車動(dòng)力經(jīng)濟(jì)性、整車熱管理、“三電”熱管理、液壓底盤等典型場景。求解器在精度上與國際主流軟件相當(dāng)，關(guān)鍵性能參數(shù)仿真精度達(dá)到95%以上，核心參數(shù)預(yù)測誤差控制在±5%以內(nèi)，實(shí)現(xiàn)“既準(zhǔn)又快”。
智能化輔助與深度分析方面，提供批量仿真調(diào)度、敏感性分析、優(yōu)化算法等強(qiáng)大輔助工具，支持多工況、多目標(biāo)優(yōu)化任務(wù)。支持多種曲線處理、儀表盤（二維視圖）、分屏顯示、報(bào)表生成及3D動(dòng)畫回放（如新增的人體舒適度評價(jià)功能，動(dòng)態(tài)展示乘員艙熱平衡體感指數(shù)）等強(qiáng)大的后處理功能。
開放互聯(lián)生態(tài)方面，內(nèi)置豐富接口（FMI, TCP/UDP, S-Function, 一三維聯(lián)仿，實(shí)時(shí)機(jī)交互等），無縫對接MBSE上下游工具鏈及第三方軟件（如MATLAB/Simulink），實(shí)現(xiàn)高效聯(lián)仿，破解工具孤島。
云端協(xié)同與性能躍升方面，云平臺(tái)支持多人協(xié)同建模與模型庫管理。深度優(yōu)化內(nèi)核性能（并行仿真、高維插值等），顯著提升復(fù)雜模型求解效率和穩(wěn)定性，并積極探索與云基礎(chǔ)設(shè)施的深度集成，提升數(shù)據(jù)處理與服務(wù)托管效率，降低運(yùn)維成本。
持續(xù)進(jìn)化與場景深化方面，持續(xù)迭代新增核心功能，包括狀態(tài)機(jī)（圖形化搭建控制策略，提升邏輯建模效率與準(zhǔn)確性）、高效表格編輯器（處理百萬級(jí)MAP數(shù)據(jù)）、工程熱力學(xué)圖（壓焓圖/溫熵圖輔助空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化）、整車熱管理一體化評價(jià)等在內(nèi)，不斷拓展應(yīng)用邊界。
構(gòu)建高精度模型庫體系，夯實(shí)產(chǎn)業(yè)底座自主能力
高質(zhì)量模型庫是體現(xiàn)仿真軟件競爭力的“尖端武器”。通過構(gòu)建融合機(jī)理模型、經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ团c數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型的混合建模體系，搭建電、磁、熱、機(jī)械、流體五大通用模型庫與動(dòng)力電池、燃料電池、電驅(qū)、動(dòng)力學(xué)、整車等專業(yè)場景庫，累計(jì)模型數(shù)量超2260個(gè)，廣泛覆蓋新能源汽車關(guān)鍵系統(tǒng)與未來智能網(wǎng)聯(lián)汽車架構(gòu)。
持續(xù)構(gòu)建面向Modelica語言的全生命周期模型開發(fā)環(huán)境，結(jié)合自研建模語言解釋器與模型管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)模型透明化、結(jié)構(gòu)化、標(biāo)準(zhǔn)化開發(fā)，有效支撐行業(yè)快速集成、復(fù)用與迭代更新。迭代新增4個(gè)專業(yè)模型庫（如液壓、熱液壓）、100多個(gè)專業(yè)模型及CO2等新介質(zhì)物性，模型庫持續(xù)豐富與優(yōu)化，整體精度和穩(wěn)定性達(dá)到國際領(lǐng)先水平，為能效評估、性能預(yù)測等提供深度支撐。
深化工程驗(yàn)證應(yīng)用，加速國產(chǎn)替代落地
堅(jiān)持“源于工程、回歸工程”，以行業(yè)真實(shí)場景問題解決為牽引，在頭部整車企業(yè)和零部件企業(yè)中廣泛部署試點(diǎn)應(yīng)用，力求產(chǎn)品滿足客戶的真實(shí)需求?；贑autosim的實(shí)踐案例（如整車性能分析、多源系統(tǒng)熱管理、CO2超臨界循環(huán)、三電熱管理等）充分驗(yàn)證了其在仿真精度、運(yùn)行效率、開放性等方面的領(lǐng)先性。
重視自主可控知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系構(gòu)建，在國內(nèi)外同步推進(jìn)專利、軟著等布局，已申請和授權(quán)相關(guān)專利34項(xiàng)、取得軟件著作權(quán)16項(xiàng)。Cautosim以不同方式應(yīng)用于超過75家企業(yè)、高校及科研單位，收集并迭代優(yōu)化800余條用戶反饋，產(chǎn)品不斷升級(jí)優(yōu)化。通過業(yè)務(wù)合作、軟件部署推廣，形成從基礎(chǔ)軟件平臺(tái)、行業(yè)模型庫到應(yīng)用服務(wù)的一體化推廣鏈條，在整車動(dòng)力經(jīng)濟(jì)性和熱管理方面初步實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化替代落地。
協(xié)同構(gòu)建生態(tài)體系，打造汽車工業(yè)軟件創(chuàng)新高地
為打通工業(yè)軟件“底座---平臺(tái)---生態(tài)”全鏈路閉環(huán)，中汽中心積極聯(lián)合行業(yè)龍頭企業(yè)、科研院所和高校，打造跨行業(yè)共建共享的開放協(xié)同體系。在底層技術(shù)層，推進(jìn)編譯器、幾何引擎、優(yōu)化器、顯示引擎等核心模塊的模塊化、組件化、插件化開發(fā)，形成支撐多語言、多平臺(tái)、多場景擴(kuò)展的工業(yè)級(jí)基礎(chǔ)能力。同時(shí)，積極推動(dòng)行業(yè)技術(shù)突破與數(shù)字化轉(zhuǎn)型，建立仿真建模標(biāo)準(zhǔn)體系、模型庫接口規(guī)范體系、數(shù)據(jù)互操作協(xié)議體系等基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建“標(biāo)準(zhǔn)+平臺(tái)+服務(wù)”三位一體的框架，加快形成產(chǎn)業(yè)鏈統(tǒng)一技術(shù)規(guī)范。新成立子企業(yè)中汽軟件（深圳）有限公司已與上海煊翊、北京世冠、南京天洑、深圳泊松、成都贏瑞等國內(nèi)優(yōu)秀工業(yè)軟件供應(yīng)商在產(chǎn)品、技術(shù)、客戶服務(wù)、生態(tài)構(gòu)建等多維度展開深入合作，共同打造完整的國產(chǎn)工具鏈。
未來，中汽中心將以打造“自主可控、國際領(lǐng)先”的汽車工業(yè)仿真軟件底座為使命，持續(xù)發(fā)揮行業(yè)技術(shù)引領(lǐng)與生態(tài)整合能力，深化工業(yè)仿真軟件底層技術(shù)攻關(guān)，加快推動(dòng)國產(chǎn)化平臺(tái)“可用、好用、易用”，打造支撐全生命周期、全場景、全價(jià)值鏈的仿真工具體系。加快推進(jìn)Cautosim云端部署，實(shí)現(xiàn)云端并行計(jì)算目標(biāo)，支撐AI輔助建模、數(shù)字孿生實(shí)時(shí)運(yùn)算等前沿能力落地。加快完成新一批熱、液壓、電、磁等學(xué)科模型庫開發(fā)和20余項(xiàng)關(guān)鍵算法升級(jí)，推動(dòng)企業(yè)應(yīng)用覆蓋面擴(kuò)展和跨行業(yè)擴(kuò)容。加快實(shí)現(xiàn)技術(shù)鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、價(jià)值鏈的深度融合，為我國汽車產(chǎn)業(yè)高端化、智能化、綠色化發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)支撐。
