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    FEPG在互联网+的创新

    来源:互联网    作者:杨小军  栾玲

    1 中国“两化融合”与工业4.0

    制造业、工业与企业创业发展与国家经济息息相关,随着信息技术时代的发展,中国企业已然进行信息化状态,我国制造业信息化、工业信息化、企业信息化的进程自上世纪90年代也已经开始。

    比如中国科技部智能文件交换软件。该软件由远光公司开发,该公司在国务院办公厅指导和监制下,首创发明基于自动识别技术的公文智能交换箱,并获得国家专利。这一技术被称之为电子政务,电子政务利用计算机、网络通信技术智能转化文件交换,大大提高政府办公效率,使政府单们全方位地向社会提供优质、规范、透明、符合国际水准的管理与服务,这是政府信息化时需要的软件。

    接下来介绍大唐集团办公OA、ERP等企业信息化软件。在知识经济时代,企业面临更复杂更加快速多变的开放的经营环境,企业信息化软件对企业的应变能力、决策能力、创新能力都提出了更高的要求,能促使企业业务办事程序和管理程序更加合理,能提高企业的生产经营效率和管理效率,能给企业提供一个的强大、快捷的信息交流平台。

    京东商城所采用的信息系统包括ERP企业资源规划系统,大大提高电商仓储、物流与发货等流程中的效率,呈现电商企业的标准化的流水线作业。这一点对于互联网+也有深远意义,关于互联网+概念接下来介绍。

    然后是工业自动化软件。北京世纪长秋科技有限公司软件产品:世纪星通用工业自动化监控组态软件,十年内已有四万多套组态软件应用于相关行业,包括电力、石油、化工、冶金、矿山、工业民用水处理、环保污水处理、储备粮库、铁路隧道信号监控、交通信号监控、食品及饮料自动化监控等。什么是组态软件?通俗的理解,可以将组态软件当作工业制造厂的一个可自由组装,以实现某项特定功能的软件。而FEPG这样的CAE软件与组态软件一样对于制造业信息业至关重要。

    最后就说中科院有限元自动生成系统FEPG,有限元方法是工业界需要的一种计算方法,随着市场竞争的加剧,产品更新周期愈来愈短,企业对新技术的需求更加迫切,而有限元数值模拟技术是提升产品质量、缩短设计周期、提高产品竞争力的一项有效手段,从汽车到航天飞机几乎所有的设计制造都已离不开有限元分析计算,其在机械制造、材料加工、航空航天、汽车、土木建筑、电子电器、国防军工、船舶、铁道、石化、能源和科学研究等各个领域的广泛使用已使设计水平发生了质的飞跃。

    随着信息化和工业化的深度结合,一家制造业企业只需几台服务器就可以掌控整个公司销售中心的流程,企业产品物料、营销、生产、电子商务等可进行全方位的信息化管理,企业车间数字化作业,大大减少人力与物力,实行自动化生产,同时还有相关监控软件,管理销售与生产流程,两化融合就是这样一种将n信息技术广泛应用到工业生产的各个环节的过程。这也是德国提出的工业4.0的核心思想,中国海尔集团副总裁陈录城指出工业4.0的本质就是刚刚所提到的两化融合下的智能工厂,同时指出通过互联实现从大规模制造向大规模个性化定制的转型,全球用户可以在任何地点和时间通过移动终端定制个性化产品,全流程参与设计、制造过程,满足用户全流程最佳体验,所以在移动互联网时代,中国即将面对从“中国制造”到“中国创造”再到“中国定制”的快速转型这一严峻历程。

    而有限元程序自动生成系统FEPG在这一严峻历程中,在2000年便开始前卫性的互联网+的探索……

    2 互联网+被中国政府写入报告

    据麦肯锡全球研究所的最新研究预言:“到2025年,互联网经济将在中国的GDP总体増长中占据22%的份额。而中国在多大程度上能实现这一潜力,将取决于政府创造有利政策环境的能力、企业实现数字化的意愿以及劳动者的适应能力。

    拥有6.32亿互联网用户的中国已成为世界最大的电子零售市场,其2013年公布的销售额接近3000亿美元。但尽管数字市场已改变了中国零售业的格局,中国其他重要部门(如制造业和医疗业)对互联网的拥抱却缓慢得多。中国的数字转型才刚刚开始,这意味着在今后几年里,世界第二大经济体将从根本上改变其商业模式。

    李克强在此次世界互联网大会上指出:互联网是人类最伟大的发明之一,改变了人类世界的空间轴、时间轴和思想维度。中国接入互联网20年来,已发展成为世界互联网大国,不仅培育起一个巨大市场,也催生了许多新技术、新产品、新业态、新模式,创造了上千万就业创业岗位,很多人特别是年轻人、大学生因此实现了事业梦、人生梦。

    面对互联网行业对传统经济领域的搅动,中国领导层采取了鼓励创新、优化治理和战略扶持的态度,为网络经济创造了良好的生态环境。比如在互联网金融方面,国务院总理李克强在今年的政府工作报告中提出,要促进互联网金融健康发展,完善金融监管协调机制……”以上为参考消息网2014年11月20日的一则麦肯锡调研报道,深刻的反映了中国互联网经济的现状与趋势。

    2014年10月11日中央政府门户网报道多达110条的《中德合作行动纲要》正式公布,其中“工业4.0合作”的内容颇为引人瞩目,“李克强总理在这个时候提到工业4.0合作,意味着我国要在工业化与信息化同步发展的战略中更快地促进两者的融合。”中国工程院原副院长、院士邬贺铨说。

    2015年两会中李总理再次以首尾呼应的方式,将“互联网+”的概念强势推出。什么叫“互联网+”概念?李总理鸟瞰时空将重新定义“互联网+”概念,中国互联网经济将在制造业变革中大展鸿图,李总理如是说:“新兴产业和新兴业态是竞争高地。要实施高端装备、信息网络、集成电路、新能源、新材料、生物医药、航空发动机、燃气轮机等重大项目,把一批新兴产业培育成主导产业。制定“互联网+”行动计划,推动移动互联网、云计算、大数据、物联网等与现代制造业结合,促进电子商务、工业互联网和互联网金融健康发展,引导互联网企业拓展国际市场。国家已设立400亿元新兴产业创业投资引导基金,要整合筹措更多资金,为产业创新加油助力。“中国制造2025”规划浩然而至,加速从“制造大国”成为“制造强国”的进度。

    各个传统行业企业转型的燃眉之急:(1)思考如何与互联网技术相结合;(2)思考如何进行两化融合;(3)思考互联网经济下的经营模式。

    而在2000年,FEPG已经思考如何与互联网技术相结合。

    2000年11月7日上午,由中国科学院数学与系统科学研究院和北京飞箭软件有限公司(以下简称飞箭)联合举办的“在线生成有限元程序系统IFEPG产品发布会”在北京翠宫饭店举行。

    大会由中科院数学与系统科学研究院副院长、全国政协常委章祥荪主持。著名数学家杨乐院士、著名力学家王仁院士,中科院数学与系统科学研究院林群院士、崔俊芝院士等出席了此次发布会。中科院数学与系统科学研究院院长、著名数学家杨乐院士致开幕词,他指出“在线生成有限元系统”把有限元自动生成技术与现代互联网技术有机地结合起来,可以广泛应用于科研、设计部门和工矿企业的数值试验、产品优化设计和生产过程的数值模拟,在高新技术领域具有重要价值。

    飞箭公司董事长陈荣课先生接着发表讲话。他说公司的宗旨是希望把有限兀生成系统的尚科技推向市场,让科研单位和企业能够更容易的使用,从而提高整个工业的技术水平。陈董事长还为每位嘉宾简单的介绍了飞箭公司包括压力容器分析设计系统在内的其他专业软件产品,并认为,随着网络技术及网络产品的普及,IFEPG必将推广和应用到海内外工程与科学计算的每一个领域。

    飞箭公司网站设计师栾玲提出飞箭网站电子商务化策略:

    通过网络平台实现新的有限元方法电子商务化模式,拓宽有限元市场,发展成为全球性的网上计算服务性及个性化工程与科学计算软件提供商。

    已成功组建公司局域网,且成功创建国内首家专业技术性网站“飞箭在线”,通过它来实现公司的电子商务化策略,完善公司的电子商务化模式。

    企业电子商务化在互联网+是一种趋势,飞箭公司早已付诸以行动。

    而产品免费模式在当时也被IFEPG实施:用户通过网络将有限元问题的偏微分方程和算法传送到FEPG服务器,由服务器生成全部的有限元程序并传回客户机,在客户机上自动编译和运行,直接获得用户所需要的运算结果。IFEPG作为一个免费的产品,虽然提供的是FEPG普通的功能,但是由于利用了网络的方便性和友好的界面,IFEPG的用户迅速地增加,一些国外的高校和研究机构也开始利用IFEPG进行有关的计算研究。

    3 互联网+计算软件IFEPG的应用案例

    中国海洋大学李勇刚博士借助IFEPG从一个初学者到完成一套石墨碳化硅数值模拟软件的开发,他未参加过任何产品的技术培训却能够在非常短的时间内完成一套数值模拟软件的开发。他非常诚恳地谈到:“同类软件通用有限元软件为黑箱工具软件,不够开放。用户不能够参与到核心的部分的开发,对计算的结果持怀疑态度。而FEPG产品能为用户提供了非常开放的平台,这样每个用户可以清楚的看到各个模块的源代码,可以自己判断成果的正确性,同时自动生成这一特点可以大大节省用户编写代码的时间,大大降低编程时间,让更多精力集中在科学研究上”。

    李博士于2009年5月份接触IFEPG软件,于2009年低在没有任何培训的情况下完成自己软件开发。他在接触软件初期对有限元计算没有任何积累。他从一点一滴学起,这一过程中遇到众多难题,通过网络论坛与公司技术部门的人员讨教等方式学习。经过两个月的刻苦钻研,攻克了一个个难题。将自己化工专业的知识与IFEPG完美结合,三个月后一套石墨碳化硅数值模拟软件诞生了。他也非常肯定的认为,对这套软件完全指导于实际碳化娃石墨炉的生产。

    碳化硅目前的工业生产仍是采用Acheson法,主要存在能耗尚、时间长、尚品位广品广量低的问题。目前人造石墨的生产主要是采用Acheson法和串接石墨化法(该法相比acheson法节能约17%以上,主要问题是体现在能耗高,升温速率不易控制而导致废品等。这些问题目前在国内的大部分生产厂家仍没有得到有效的解决,主要原因是反应处于高温状态,难以测得准确温度,而且不能随意的更改供电曲线和炉体结构,同时对于内部的传热规律掌握不足。

    为了解决以上问题,从基本传热理论出发,综合考虑物料的导热系数、物料反应速率而带来的反应热对生产的影响、外界边界条件、供电曲线的选择、炉体结构对生产的影响等多方面因素,建立瞬态非线性有限元传热数学公式[3],通过IFEPG有限元计算软件模拟,模拟出生产现场的传热与生产情况。

    通过IFEPG软件的模拟分析,可以对生产现场存在的情况进行模拟分析以提高产量减少能耗,找出能耗最小的生产条件,确定最经济的生产方法。同时也可以根据生产需要为厂家设计炉型和供电曲线,同时也可以针对物料的调整变化、单热源和多热源的多种情况进行模拟分析。避免了繁重的生产试验以及由此带来的经济损失。

    目前行业内对碳化硅和石墨的生产大都以生产经验为主,有一些用户也开始进行有限元计算的尝试。相比较而言,IFEPG软件更充分的考虑生产过程中出现的化学反应、相变反应,而不必把多种物料性质设定成常数,从而对生产过程的模拟与真实情况更加接近,并且能够利用IFEPG软件的自身优势快速形成指导生产的专用软件。

    相信在移动互联网时代,IFEPG的应用将使用户更加自由、使制造业流程更加便捷,也会给用户带去更多的自主性,开发定制出自己的专业软件!无论何时,何地,有限元程序自动生成……

    宇泽创新科技公司也会将软件定制概念更加拓展到更多定制领域!

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