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责任编辑：济南快创软件IT部
在先前发布的《多个军工集团研究院所：国外软件共性问题揭露了国产软件共性需求》一文中，我们宏观地探讨了国防军工多个行业面临的共同挑战，包括国外软件的不足与国产软件的迫切需求。文章指出，仿真与分析工具过度依赖国外软件已成为行业普遍现象，引发了广泛的关注与讨论。
接下来，我们将视角转向一个具体行业——船舶设备研制。我们将深入剖析该行业在产品研发生产上的独特性，探讨其仿真软件的配置现状，以及在突破国外“生态圈”封锁方面所付出的努力。
根据中船集团某研究院所专家的公开发言，船舶设备研制相较于飞机、汽车等制造领域，具有显著的产品体量与组成复杂性。它不仅涉及众多系统、设备和零件，还与2000多家协作单位紧密相连，地理范围遍布20余个省市。这种复杂性导致船舶设备研制过程中需要应用多种工业软件，如任务论证、需求分析、架构设计以及2D/3D专业设计软件等。此外，在集成与验证环节，工程分析与仿真类软件也发挥着至关重要的作用。据悉，该研究院所不仅在业务层面覆盖了主要研制环节，还在管理层和数据层面实现了全面的覆盖与管理。
从图示的船舶设备研制流程中可以清晰地看到，该研究院所的各环节工作主要依赖于PTC、达索、Ansys等国际知名商业软件，以实现数字化管理。同时，在仿真与分析工具的配置方面，也呈现出一种“生态圈”的现象，即各种软件工具相互协作，共同为船舶设备研制提供全方位的支持。
在CAE软件应用方面，该研究院所广泛配置了多种专业的CAE仿真分析工具。这些软件覆盖了结构力学、流体动力学、热工水力声学、核动力装置、复合材料、发配电、电磁兼容、电子热学等多个关键专业领域，总数超过70种，从而实现了多专业的高精度定量分析。这些软件包括FLUENT和CFX，用于流体力学性能分析；ANSYS和ABAQUS，用于结构强度分析；AMESim，用于机械系统动力学分析；以及autoSEA2，用于声学分析等。此外，还配备了ADAMS进行多体动力学分析，RELEX进行可靠性分析，MCNP进行光子电子动力学分析，CST进行电磁学分析，以及FLOTHERM进行电子热学分析。同时，为了满足特定的仿真需求，还引入了其他国产仿真类软件，如FEMTransfer、Hysim、3DCC、IDE和CARMES等。这些软件的集成应用，为船舶设备的研制提供了全方位的支持。
配置清单中仅列出了部分仿真与分析类工业软件，实际上，该研究所还广泛使用了许多其他国外商业软件，但并未在清单中详细体现。据不完全统计，该研究所使用的仿真与分析软件中，超过90%均为国外商业软件。然而，这些专业分析软件在功能上存在大量相似性，导致重复性建设问题严重。
更为关键的是，这些国外商业软件高度依赖于国外的硬件、操作系统和数据库等基础设施，它们几乎都存活于国外的“生态圈”中。这种依赖关系引发了一系列使用上的痛点，例如高昂的软件升级费用、新功能升级的困难和低效率，以及某些真正有用的模块可能面临被禁用的风险。此外，部分软件存在的“后门”问题也带来了重大的泄密风险。
值得注意的是，即便这些软件都存在于同一“生态圈”内，但它们的数据格式并不统一，这进一步加剧了数据共享和交互的难度，使得集成化应用变得极为困难。这些痛点问题不断推动着自主研发的需求和紧迫性。
鉴于当前国外商业软件存在的诸多痛点，如功能重复、高度依赖国外基础设施、数据格式不统一等，船舶设备研制的相关研究院所纷纷与国产工业软件服务商合作，探索自主研发的道路。通过专属平台的策略，这些研究院所旨在摆脱国外商业软件的束缚，确保数据安全与高效集成。
中船相关研究院所或下属公司近期公开的仿真软件研发项目便是一个典型案例。该项目基于SDM+Hysim平台，进行多学科工程分析基础管理平台的定制开发。该平台针对推进器、典型舱段设计分析等关键任务，通过梳理研发流程、整合数据工具，并利用模板化技术，实现了对该类分析任务和数据的高效流程化管控。这一举措不仅提升了研发效率，也确保了数据的安全与共享。
安世亚太的HySim平台，作为多学科软件数据协同与联合仿真的集成枢纽，提供了开放的异构插件集成架构。它能够汇集设计仿真中的各类CAX工具，打通工具与模型间的数据耦合映射，并通过模块化组件的灵活拼装，构建高效的联合仿真流程。这一平台有力地推动了研发设计仿真过程中上下游流程的自动化衔接。
此外，中国船舶702所针对海洋装备的核心流体和结构问题，独立研发了MarineFlow和SAM软件。前者在CFD模拟的全流程中实现了自主控制，包括网格生成、数值计算和结果后处理；后者则专注于多种载荷模块的直接施加和冲击显式求解，已在行业内外的众多单位得到推广应用。
某研究院还依托索为公司的IDE平台，构建了快速设计与评估系统。该系统在梳理研制流程与设计要素的基础上，实现了型号设计分析的过程标准化、设计要素的规范化和仿真分析效率的提升，从而加速了总体方案的设计与评估迭代。
中国船舶科学研究中心也自主研发了多个船舶工业CAE软件，包括通用软件如三维水弹性力学分析软件和海洋结构分析通用软件，以及专用软件如船舶流体力学CFD软件等。这些软件的研发与应用，进一步提升了我国在船舶设备研制领域的自主研发能力。ICS-NaViiX，专为船舶水动力学CFD工程应用而设计，集成了N-S方程求解、湍流模型求解、自由面模型求解、6DOF运动实现与求解，以及多套网格耦合求解五大模块。该软件能全面满足船舶水动力学中的常用CFD需求，其计算精度可与国际主流CFD软件相媲美。
此外，中国船舶某研究院所还针对半实物仿真需求，自主开发了半实物仿真基础平台。该平台涵盖了数据交换服务、工业监控组态建模、用户交互界面建模以及统一运行环境等多个关键组件。同时，该研究院所还面向船舶总体仿真，建立了包含车、水、气、舵数字模型与仿真模型在内的完整体系，并搭建了一套用于仿真研究、陆上演示验证以及艇员队培训的半实物式仿真系统。这些自主研发的软件和系统，为推动我国船舶工业的国产化替代进程做出了积极贡献。
据中船相关研究院所的公开新闻报道，他们均积极投身于国产化工业软件的应用验证工作，致力于推动国产化软件在船舶行业的广泛应用。例如，9月份诚智鹏科技成功签约了一项重大项目——《中船重工某研究所携手诚智鹏科技，共同提升大型精密制造能力》，此外，其他研究院所也纷纷开展了针对诚智鹏3DCC公差仿真与分析软件的验证工作。
中船某研究院所对诚智鹏3DCC公差仿真分析软件的验证方案进行了全面梳理，并构建了总体架构。同时，众多单位还对沪东SPD、金航数码某CAD的船体结构设计，以及中物院的“茉莉平台”、济南快创智能科技的FEMTransfer等软件进行了深入的应用验证。这些努力旨在加快船舶领域系统软件的开发和测试，从而推动国产化替代的进程。
然而，军工单位在自主研发或国产化验证的道路上仍面临诸多挑战。当前，最迫切需要解决的问题包括数据安全问题、系统底层框架模型的自主化替换等。
经过综合调查，我们归纳了中船研究院所对国产工业软件的共同需求，包括三维设计软件、专业CAE分析软件、模型集成平台、全船虚拟验证平台、跨系统联调试验平台以及全生命周期数据管理系统等六个方面。
这些需求的满足，将有力推动船舶行业国产化软件的广泛应用和发展。