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哪个工业软件技术难度最高

发布时间:2023-02-26 11:09:19

① 工业软件 很难吗国外领先

工业软件中几乎最难啃的三座大山,就是CAD、CAE和EDA,大山中间还穿插了许多小的丘陵,如CAM、拓扑优化、工程数据库等。工业软件这三座大山,是人类基础学科和工程知识的集大成者。
尽管它支撑了整个工业的体系,但它的市场份额却小的可怜,不拿显微镜,是找不到它的存在。然而它自身的构成,分别是令人望而生畏的数学、物理、计算机和工程经验。没有一种产值如此微不足道的工业产品,却需要有如此漫长的生命轨迹。从大学的数学方程式开始出发,经过漫长的物理机理的冶炼、计算机科学与技术的萃取,最后还必须经过工程知识的淬火,才能成为一个成熟可用的工业软件产品。

四大技术图谱就像四座护法金刚,形成了深不可测的技术鸿沟。这对于任何一个工业软件企业,十年发展的沉淀,那还只是开始。这条路,太漫长了。

数学基础需要扎实

工业软件首先要有良好的数学基础。计算机辅助设计软件CAD这个学科的渊起和发展,主要是数学的一个分支微分几何突破之后,进化出了一个新学科——计算几何,孔斯、弗格森、贝塞尔等为CAD,CAE,EDA等软件所依赖的3D几何造型提供了强有力的理论基础,在此基础上发展起来的NURBS相关曲线曲面理论和算法是目前大部分商用软件所使用几何引擎的关键技术。

而仿真分析软件CAE无论对于数据的前处理和后处理,还是各种求解器,对数学也有很高的要求。

前处理不仅仅是数据导入、模型修复和显示,很大一块是网格剖分的能力,这部分的技术门槛不低。算是CAE领域后起之秀Altair作为有几十产品的上市公司,至今前处理软件HyperMesh还是最重要的旗舰产品,贡献了公司最多的收入,也是在CAE领域站稳脚的基石。后处理在大规模的数据处理和直观、动态、炫酷可视化展示方面也有很多需要研发的内容,尤其是在B/S架构下,如何通过Web页面快速高质量加载巨大的CAE计算结果,会是一个巨大的挑战。

工业强度的网格生成算法不仅有很深的理论问题,也有很大的程序开发工作量。德国的斯杭博士在德国开发Tetgen,从2000年左右开始一直只做这样的一件事情,坚持了20年,才有了和商业四面体引擎ghs3d竞争的能力。同样法国Distene公司开发的MeshGems系列网格剖分系统被广泛用于商业CAE软件,最早来源于INRIA(法国国家信息与自动化研究所),十几个研发人员也专注开发了近20年。

工业软件这条路上,尽是寂寞的黑夜中的探索。

在NASA公布的CFD VISION2030战略咨询报告中,网格生成是单列的五项关键领域之一,并被认为是达成2030愿景的主要瓶颈。就在这样一个高难度的领域,国内很多软件都是裸奔,依靠Gmsh之类开源算法无法满足客户定制改进的要求,很难做到工业应用主流中去。

优化也是普遍性的数值方法,包括优化理论、代理模型等,是求解复杂工程问题的基础,更不用说对各种路径规划所涉及的矩阵理论、泛函分析、动态规划、图论等等,无不是多约束条件下的多目标自动解空间寻优,背后都是数学王国建构的基础之基。

各种CAE、EDA软件中需要多种计算数学理论和算法,包括线性方程组、非线性方程组求解、偏微分方程求解、特征值特征向量求解、大规模稀疏矩阵求解等都需要非常深厚的数学基础。如果不能熟练运用各种数学工具,对物理场的建模也就无从谈起。

物理场面临着多种挑战

头疼的数学之后,接着是头疼的物理。这是仿真软件、EDA软件需要突破的地方。工业技术的源头,是对材料及其物理特性的开发与利用。因此,对多物理场及相互耦合的描述与建模是各种仿真分析软件的核心。

而工业软件由于要解决的是真实的大千世界,所有看得见、看不见的物理场,都在按照各自的机理自由游荡。工业软件必须要跨越十分宽广的学科光谱,跨越了钱学森科学技术体系的基础科学、技术科学、工程科学、工程技术,而且也会包含大量的经验、诀窍等“前科学”知识。具体而言,任何CAE软件在市场上存身的根本都是其解决结构、流体、热、电&磁、光、声、材料、分子动力学等物理场问题的能力,每种物理场都包含丰富的分支学科。

仿真分析软件CAE的求解器由物理算法组成,每个专业领域都有一堆问题求解算法,不同领域如电磁、结构、流体的求解器处理机制,完全不同,基本没法通用;另外一方面,跟FEA有限元方法有关,采用的单元类型不同,问题求解算法也不同。因此,虽然也有第三方的求解器,但无法像三维CAD软件领域那样形成通过出售几何建模引擎和几何约束求解引擎获利的商业模式。

以结构为例,为解决结构设计的问题,有可能会涉及到理论力学,分析力学,材料力学,结构力学,弹性力学,塑性力学,振动力学,疲劳力学,断裂力学等一系列学科。在这个基础上,主流的CAE软件都支持结构优化功能。相对于传统的CAE的仅限于评估设计是否满足要求,结构优化软件在创成式设计等先进技术支持下可自动生成更好的结构轻,性能优、装配件少的更优设计。

由于现实世界的发展要求,产品的智能化提高导致的复杂度提高,往往产品本身涉及多场多域问题。物理场有太多的组合,相互之间又干扰不清。这些复杂的问题,既要深刻理解学科自身的物理特性,并对这些学科物理特性所沉淀的学科方程,如电磁的麦克斯韦方程、流体力学的伯努利方程、纳维-斯托克斯方程等等,深刻理解之外,还要对实际工程应用领域的多物理场交织耦合环境能够快速解耦,让不同学科不同特质的特征参数迭代过程中能够互为方程组求解的输入输出,以便对多场多域的工程问题进行优化。

随着现在需要处理的模型规模越来越大,模型本身也越来越复杂,现有国际上大型商业CAD、CAE、EDA中使用的几何建模引擎和几何约束求解商业化组件产品(包括InterOp、CGM、ACIS、CDS、Parasolid、D-Cubed等)厂商达索系统、西门子等也在不断跟进最新的计算机技术。比如最近也在采用多线程技术不断改进之前的算法,用于大幅提升模型导入、模型修复、缝合、实体建模、布尔运算、面片化以及约束求解的效率。

② 工业设计都用什么软件

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③ 工业控制软件哪个好

我知道AVEVA剑维软件AVEVA APC(先进过程控制),是一款模型预测先进过程控制软件,主要有数据收集与分析、߅流程的动态模型、多个模型集和增益调度、线性规划、控制系统独立性几个工业控制功能。

④ 工业软件有哪些

工业软件(英文:Instrial Software)是指专用于工业领域里的软件,包括系统、应用、中间件、嵌入式等。

一般来讲工业软件被划分为编程语言、系统软件、应用软件和介于这两者之间的中间件。其中系统软件为计算机使用提供最基本的功能,但是并不针对某一特定应用领域。而应用软件则恰好相反,不同的应用软件根据用户和所服务的领域提供不同的功能。

工业软件在产品设计、成套装备设计、厂房设计、工业系统设计中起着非常重要的作用,可以极大地提高工业企业研发、制造、生产管理水平,提升工业管理性能和设计效率,有效节约成本,并实现可视化管理,是现代工业装备的“大脑”,也是制造业落地工业互联网,转型智能制造的有力武器。为此中发智造搜集整理了各类工业软件,希望对行业有一定帮助。

01主流CAX

序号 软件名称 主要功能

1 AUTOCAD CAXA 二维CAD

2 SOLIDWORK/ UG / PROE / CATIA等 三维CAD

3 UG,catia,edgecam,mastercam,cimtron,hypermill,powermill. CAM(数控编程软件)软件

4 Ansys 很经典的CAE,国内应用最广,客户成熟度最高

5 Nastran/UG NASA已在使用的CAE分析软件

6 Pam crash 专门的碰撞研究软件

7 Moldflow 模流分析软件

8 AutoForm,UG PWD 钣金冲压分析软件

9 Autodesk AutoCAD P&ID / UG PID 管路设计软件

10 ug moldwizard 模具设计软件

11 AUTOCAD ELECTRICAL 电气系统设计软件

12 UG Imageware,Copy CAD,RapidForm,catia 逆向软件


02泵行业软件

序号 软件名称 主要功能

1 PUMP CAD 二维 用于过流部件的水力设计

PUMP CAD 三维(水力设计)

2 PUMP CAD 三维(结构设计) 用于泵结构部件以及总装图的设计

3 CFTURBO 专业的叶轮及蜗壳设计软件

4 Fluent CFD 分析软件

5 CFX CFD 分析软件

6 Eventech TPump 水泵测试软件(水力性能测试,气蚀测试,空载测试,转堵测试等)

7 Eventech XPump 泵选型软件(电子样本,参数选型,API610选型)

8 Eventech SPump 泵行业项目管理软件(售前管理,选型管理)

9 AutoCAD UG PROE等 CAD设计软件



03工艺系统专业

(包括化学工程、工业炉、热工、安全专业)

序号 软件名称 主要功能

1 PRO-II 稳态工艺流程模拟(物料平衡,单元分析等)

Aspen Plus

2 Aspen Polymer Plus 聚合物工艺流程模拟

3 Aspen Dynamics & Custom Modeler 动态工艺流程模拟与建模

4 Aspen Properties 纯组分及油品物性计算软件

5 Aspen HX-NET 换热网络优化

6 FRI 塔设计、校核计算(填料塔,筛板塔,穿流塔等)

7 HTRI 换热器模拟、设计与校核计算

HTFS

8 INPLANT 管网水力学计算

9 Visual Flow 泄压系统的模拟计算与设计

10 HEXTRAN 换热网络模拟计算

11 CFX 流体力学仿真

12 Aspen Zyqad 工艺设计数据库管理(PFD,设备表,数据表等)

13 SP P&ID 智能P&ID

VPE P&ID

14 Vantage PE 工程数据库系统

15 GRTMPS/G4 通用流程工业线性规划系统

16 H/CAMS 原油分析管理系统(包括Chevron原油数据库)

17 Aspen PIMS 通用流程工业线性规划系统

18 REF-SIM 汽油和BTX装置的操作,可用于连续重整、半再生重整和再生重整等不同专利工艺

19 HCR-SIM/HTR-SIM 加氢裂化模拟程序,加氢精制模拟程序

20 AMSIM 用于模拟从气体或液化石油气中脱出H2S和CO2的醇胺装置的稳态过程模拟器

21 SULSIM 优化硫化装置的运行,识别工艺反应的热力学以及动力学特征

22 FRNC-5PC 通用加热炉模拟

REFORM-3PC 烃蒸汽转化炉模拟

FURCRAK-PC 加热炉、裂解炉、转化炉传热计算

23 SAFETI和 LEAK 安全评估软件(陆地)

24 NEPTUNE OFFSHORE 安全评估软件(海上)

25 Aspen FlareNet 火炬管网模拟计算软件

26 SNAMER 蒸汽管网分析监测系统。解决复杂蒸汽管网及压力超过10MPaG的蒸汽管网的温度降和阻力降的计算。

27 CCSOS 催化裂化单元反应-再生系统的模拟优化程序

28 CCDIS 催化裂化和延迟焦化单元的塔设计、核算程序

29 TRAYS Package 浮阀、舌形、筛孔和泡罩塔板的工艺计算软件包

30 HENMFD 多功能换热网络设计软件包

31 HEATNT 换热网络核算程序

32 FINEXCH 内波纹外螺纹管换热器的计算

33 PHAWorks HAZOP分析

34 Shell FRED 安全分析

35 Shepherd Desktop (including PIPA 3.1) 安全分析

36 COMOS 工艺设计数据库管理(PFD,设备表,数据表等)


04配管专业

(包括材料应力专业、水道专业)

序号 软件名称 主要功能

1 PDS 三维工厂设计系统

PDMS

SP 3D

2 Drawiz PDS平面图自动标注

E-Draw

3 SP Review 工厂模型浏览与校审

VPD Review

JetStream

4 CAESAR II 按ANSI B31等规范进行管系的静态(线性和非线性)和动态应力分析

5 ANSYS 非线性动态和静态有限元分析(包括流体计算功能)

6 FE Pipe 管道及压力容器有限元局部应力分析

7 Vantage PE 工程数据库系统

8 I-Sketch ISO图

9 Spoolgen 管道加工图生成


05容器专业和机械专业

序号 软件名称 主要功能

1 SW6 钢制压力容器设计计算(GB 150标准)

PV Desktop

LANSYS

2 Aspen Teams 管壳式换热器设计计算(ASME,TEMA标准)

3 Pvelite 压力容器整体及部件设计计算 (ASME, UBC,BC,BS5500,TEMA,WRC107,ANSI 标准)

4 TANK 储罐设计、分析、评估软件(API650,API653标准)

5 ANSYS 压力容器局部应力计算

6 ABAQUS 求解线性和非线性问题,包括结构的静态、动态、热和电反应等

7 FE Pipe 管道及压力容器有限元局部应力分析

8 CFX 流体力学模拟

9 CFX Tascflow 透平通道的全负荷分析

10 Solidedge 3D CAD程序,具有零件建模、构建装配件建模、板金件建模、焊接建件建模等功能

11 DyRoBes 转子轴承系统动力学模型分析软件

12 Agile Engineering Design System(AXIAL,AXCAD) 一维透平设计软件,能给出轴流压缩机、透平机械的预测性能,支持亚音速、超音速透平的设计,并支持多种工作介质。透平机械设计分析软件,能提供叶片的几何造型并为流场分析建立模型

13 Autodesk Inventor Professional(AIP) 机械二维、三维CAD

14 Mathcad CAD工具

15 材料腐蚀数据库(金属/非金属) 材料腐蚀数据库(金属/非金属)


06电气专业

序号 软件名称 主要功能

1 EDSA 电气系统设计和计算软件(ANSI标准)

2 ETAP 电气系统设计和计算软件(ANSI标准)

3 EES 大型电力电气工程设计

4 PDS(EE_RACEWAY)/SP3D 电缆桥架设计软件

PDMS

5 Vantage PE 工程数据库系统

6 AUTOCAD ELECTRICAL 2008 电气系统设计软件


07仪表专业

序号 软件名称 主要功能

1 SP Instrumentation (INTOOLS) 集成的仪表设计和数据库管理

2 PDS(EE_RACEWAY)/SP3D 电缆桥架设计软件

PDMS

3 Vantage PE 工程数据库系统

4 WINPCCAD 仪表计算机辅助设计系统


08结构专业

序号 软件名称 主要功能

1 PKPM 钢筋砼的分析与设计,包括框排架,框-剪,独立基础,条形基础,楼梯,剪力墙,弹性地基梁板,高层结构,钢筋砼基本构件,箱形基础,桩基等

2 ANSYS 静态与动态有限元分析

3 STAAD PRO 钢结构三维计算(美国,日本标准)

4 STAAD SSDD 中国标准钢结构计算

5 STAAD PRO.Foundation 基础计算

6 PDS (Frameworks Plus) 钢结构三维设计

7 StruCad 钢结构制造图CAD软件

8 GTSTRUDL 针对结构静力、动力计算的空间模型分析软件

9 Tekla Sterctures 炉子专业使用

10 STEEL 钢结构CAD设计软件

11 TSSD 探索者结构工程计算机辅助设计绘图软件

12 SAP2000 通用结构分析与设计软件

13 Etabs 集成化的建筑结构建模、分析和设计软件

14 SAFE 集成化的楼板、基础底板和扩展式基础设计软件


09分析化验专业与环境保护专业

序号 软件名称 主要功能

1 ELAA 大气环境影响评价的一般计算、绘图

2 EIAN 根据环评导则推荐的模式预测各种噪声源对声环境的影响程度和范围

3 EIAW 根据环评导则推荐的模式预测计算排放污水对地表水环境的影响程度和范围

5 EIAProA2008 大气环评

6 GPS-X 污水处理模拟软件

7 TOXCHEM 优化污水处理场


10建筑专业和暖通空调专业

序号 软件名称 主要功能

1 TArch 天正建筑CAD软件

2 TBEC 天正建筑节能分析软件(公建/民住)

3 THvac 天正暖通设计软件

4 PDS(PE_HVAC)/SP3D 暖通空调三维设计软件

5 ACS 采暖、通风计算与设计

6 AUTOCAD Revit Architecture Suite 建筑设计

7 Ecotect 生态建筑大师

8 SketchUp and Piranesi 建筑草图大师与空间彩绘大师,主要应用于3D建筑方案设计。

11储运专业、总图专业、给排水专业

序号 软件名称 主要功能

1 INPLANT 管网水力学计算

2 PIPENET 流体分析设计软件

3 消防工程CAD 消防工程CAD

4 MIS 2000 总图设计与管理信息系统

5 WCAD 智能化给排水设计绘图软件包。

6 TWT 天正给排水设计CAD软件

7 AUTOCAD CIVIL 3D 2008 场地设计


12估算专业

序号 软件名称 主要功能

1 CostManager/ PCCS 费用控制软件

2 中国石化工程建设概、预算软件系统 概算编制

3 中国石油建设安装工程概、预算软件系统 中国石油建设安装工程概、预算

4 钢筋抽样软件GGJ 钢筋抽样计算


13项目管理专业

序号 软件名称 主要功能

1 STAT 任务分派与检测统计系统

2 Microsoft Project 进度控制

Primavera P3

Primavera P3e/c

3 Primavera Contract Manager (Expedition) 商务、合同管理

4 SmartPlant RD / SmartPlant Materials 材料与采购管理

PRM

PMCS

5 ACCPAC 工程财务管理

SAP FI/CO

PFCM

6 Documentum 项目电子文档管理系统

7 PMCV 施工费用与进度检测

8 IPMS 综合采购管理软件

9 Pertmaster 风险分析软件

10 RMIS 风险管理协同软件

⑤ 工业软件有哪些

工业软件可以分成几大类,一是工业设计类,也就是外观造型设计;二是机械设计或产品设计类;三是加工编程类;四是仿真分析类。
一、工业设计类软件
1、犀牛rhino,这个软件是工业设计界最常用的三维建模软件,据说,对于其它三维软件来说,认为很复杂的操作到了犀牛软件却变得轻而易举,我们公司的工业设计部人员占90%使用此软件。
2、alias也是工业设计人员使用的三维软件之一,它的特点就是操作逻辑比较严谨,也偏复杂,但曲面质量比较高,国内使用者不算多。

3、PROE(CREO)也越来越多的工业设计人员使用,因为PROE(CREO)是结构设计人员用得最多的一种软件,为了更好地与结构设计人员进行图纸对接,越来越多的工业设计人员开始使用PROE进行三维建模。
4、cinema4D,这个软件是工业设计人员比较常用的软件,最常用的就是其渲染模块。
5、keyshot,这个渲染软件应用非常广泛,关键是简单、易用、速度快,我们公司的工业设计小伙子都在用。

6、3dmax,这个软件也是工业设计人员使用的渲染软件之一。
其它的平面设计软件例如photoshop、coredraw、Adobe illustrator(简称AI)也需要用到,这里就不详谈了。
二、机械设计和产品设计类软件
1、solidworks,这个软件功能强大,界面友好,易学易学,是机械设计人员最常用的三维设计软件,没有之一。
2、PROE(CREO),这个是产品结构设计人员常用的三维设计软件,尤其在家电、电子、数码等产品领域使用最广泛,没有之一。

3、UG NX,这个软件是模具设计人员最常用的设计软件,也没有之一,这个软件也小部分应用于汽车行业。

4、CATIA,这个软件广泛应用于航空、汽车等等产品领域,其曲面功能非常强大,适合做高品质的曲面造型。
5、AutoCAD,这个软件不用多说了,是所有设计、工程技术人员必备的二维软件,也是应用最广泛的。
三、加工编程类软件

1、MasterCAM,这个软件是应用最多的加工编程软件,没有之一,可以用它自动生成程序,生成刀路,并且加工仿真,挺方便的。
2、Cimatron,这是以色列公司的产品,这个软件也是比较常见的加工编程软件,主要应用于模具加工方面。

3、PowerMill,这个软件功能比较单一,以加工编程为主,特点是刀路稳定、计算时间快。
4、UG NX,适合一些要求比较高的产品加工编程,现在越来越多人使用了。
5、PROE(CREO),也可以编程,但用的人不多。

四、仿真分析软件随便列几个

1、ANSYS,有限元分析软件,这个软件名气比较大,用的人也多。
2、ADAMS,用于机械动力学分析。

3、Moldflow,模流分析软件,用于注塑模具设计行业。
如果你要是想要做开发用,那么Workbench+VxWorks是比较实用的!

⑥ 工业软件分为哪几大类未来工业软件的发展是怎么样

中国国产工业软件市场持续增长

在中国制造2025的大背景下,工业企业转变发展模式、加快两化深度融合成为大势所趋,工业软件以及信息化服务的需求将继续增加,2016-2020年中国工业软件市场保持持续增长态势。

据工信部数据显示,2021年1-10月,我国工业软件产品收入完成1902亿元,同比增长20.90%,成为推动制造业转型升级、实现新旧动能转换的关键力量。

—— 以上数据参考前瞻产业研究院《中国工业软件行业发展前景预测与投资战略规划分析报告》

⑦ 常用的工业控制软件有哪些

1、WinCC,SIMATIC WinCC(WindowsControl Center)--视窗控制中心,它是第一个使用最新的32位技术的过程监视系统,具有良好的开放性和灵活性。

2、可编程控制器(Programmble Controller)简称PC或PLC是一种数字运算操作的电子系统,专门在工业环境下应用而设计。它采用可以编制程序的存储器,用来在执行存储逻辑运算和顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字或模拟的输入(I)和输出(O)接口,控制各种类型的机械设备或生产过程。

3、可编程逻辑控制器是种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。它采用一种可编程的存储器,在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。

(7)哪个工业软件技术难度最高扩展阅读:

工程控制软件的一些特点:

实时性:工业控制系统中有些事件的发生具有随机性,要求工控软件能够及时地处理随机事件。

周期性:工控软件在完成系统的初始化工作后,随之进入主程序循环。在执行主程序过程中,如有中断申请,则在执行完相应的中断服务程序后,继续主程序循环。

相关性:工控软件由多个任务模块组成,各模块配合工作,相互关联,相互依存。

人为性:工控软件允许操作人员干预系统的运行,调整系统的工作参数。

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