ANSYS向前一小步，产品研发向前一大步
——专访美国ANSYS公司产品研发部研究员Timothy P. Pawlak先生
《CAD/CAM与制造业信息化》 朱辉杰
哪个CAE软件的知名度最高？答案显而易见：ANSYS！作为全球商业用户数量最多、覆盖面最广泛的大型CAE软件，每次ANSYS新版本的发布都在其庞大的用户群体中引起热烈的反响。早在今年3月，ANSYS FANS就开始根据官方泄露的只言片语，在网络社区和用户群组中试图描述理想中的ANSYS V12全貌了。ANSYS V12受关注的程度可见一斑，而用户的诸多猜测也使得即将发布的新版软件显得更加神秘。
2009年6月9日，在安世亚太公司的盛大产品发布活动上，记者和300多名中国ANSYS用户终于目睹了ANSYS V12的庐山真面目。会议期间，从美国ANSYS公司专程赶来的产品研发部研究员Timothy P. Pawlak先生接受了记者的独家访问，介绍ANSYS V12和全新Workbench 2.0的研发情况和应用前景。
Timothy P. Pawlak
西弗吉尼亚大学机械工程学士、硕士，拥有25年软件开发经验。
1984年加入ANSYS公司，从事电磁场、应力分析、优化方法、接触力学和多体动力学等多领域仿真技术的开发。
目前，Timothy负责指导ANSYS Workbench的设计和开发。
记者：CAE仿真分析驱动产品研发（SDPD,Simulation Driven Product Development）的概念早在几年前就已经提出。但是，由于产品研发和优化仿真分析之间的流程很难整合，数据也难以流畅互通，而且，针对不同行业、不同产品，研发流程的个性化非常强，因此，这个技术理念始终难以在企业中获得良好的应用。为什么此次随ANSYS V12同时推出的Workbench 2. 0仍然将仿真分析驱动产品研发作为重要的技术特点？Workbench 2. 0的哪些特性使其具备这样的潜力？
Timothy P. Pawlak：CAE仿真分析驱动产品研发是产品研发模式的必然趋势，Workbench 2. 0就是顺应这一趋势的研发平台。Workbench 2. 0是ANSYS V12的基础，采用了全新的、统一的应用框架。Workbench 2. 0不仅将ANSYS公司的核心应用程序集成在统一的框架和流程之下，而且也为产品研发阶段的各种CAD程序提供了更加强大的集成接口和数据接口。采用Workbench 2. 0的流程图工具，用户能将产品研发和复杂的仿真分析过程梳理、整合起来，使研发流程和研发数据之间的关系一目了然。另外，Workbench 2. 0具备足够的可扩展性和良好的可定制性，用户可以在统一的用户界面和框架下，利用脚本、界面定制工具和扩展接口根据自身需求灵活地定义研发流程，建立自定义的研发流程和研发环境。现在发布的版本可以支持Python、APDL和CCL等脚本语言，今年9月后发布的后续版本（12.1?）还会加入新的SDK开发包。
记者：Workbench 2. 0将很多ANSYS应用集成到了统一的用户界面下，改变了用户的操作习惯，这会影响用户的使用吗？另外，经过过去3-5年内的收购、整合，ANSYS旗下的产品囊括了结构动力、流体和热分析等多个方面的产品，Workbench 2. 0的集成环境是否有助于多领域产品的联合应用？
Timothy P. Pawlak：Workbench 2. 0确实是将结构、流体和热分析等领域的产品集成起来了，其中包括传统的Mechanical，也包括ANSYS FLUENT和CFX等流体分析产品，我们将分析过程的前处理、解算和后处理工作利用流程图组织起来。当然，Workbench 2. 0并不是简单地统一应用环境，而是将各专业、各领域的分析工具无缝的连接起来，利用广泛、可选的解算器，提供了可控的、动态的、多物理场直接耦合仿真分析环境。利用流程图和内嵌的多种解算器，用户可以通过简单的鼠标拖拽调整多物理场的分析流程。另外，Workbench 2. 0为解决多物理场问题进行了基础框架的优化，使得解算过程更快、效率更高。Workbench 2. 0在多物理场耦合能力上的增强有助于更真实的反应对象的物理状态，解决流固耦合、热电效应等仿真分析难题。
至于操作界面，为了实现研发、分析流程的整合，Workbench 2. 0确实做了一些改变，不过，这有助于用户充分利用新的功能，有助于加速研发的效率和质量。每个新版本ANSYS都会对用户界面进行调整，用户也会很快体验出新界面、新功能所带来的价值，从而接纳新的用户界面。
记者：ANSYS FLUENT和CFX都属于流体分析产品，也都拥有大量的用户，在ANSYS收购并推出Workbench 2. 0框架之后，这两个产品的走向如何？两者的技术能否保持持续进步？是否会影响原有的用户群体？
Timothy P. Pawlak：Workbench 2. 0将ANSYS FLUENT和CFX的解算器都集成了进来，并进行了增强和改进。而且，增强流体分析解算器和原有ANSYS解算器的融合，为解决流固耦合等多物理场问题提供了便利。ANSYS FLUENT和CFX都将作为ANSYS家族的流体分析产品继续发展，并且功能更加强大，无论哪个产品的用户都将从ANSYS流体分析解决方案中受益。在新版本中，借助新的分析框架，ANSYS FLUENT和CFX的解算效率都有大幅度提高，解算的精确度和鲁棒性更好。此外，用户界面也都更加人性化。
记者：在今年二月的时候，很多用户通过预览版的发布，获知ANSYS EKM产品的存在，对此非常感兴趣，能否谈谈EKM给分析师的工作所带来的好处？EKM如何提高分析的效用和效率？如何更紧密地将分析流程与设计流程结合在一起的？
Timothy P. Pawlak：EKM（Engineering Knowledge Manager）是ANSYS随着新版本发布同时提供的工程分析过程和数据管理系统。它和Workbench 2. 0相互配合，有助于工程分析数据的共享、管理和重用，有助于工程知识的积累。利用EKM，工程师和科研人员可以将分析项目数据统一记录和管理起来，方便检索，便于生成分析报告，并将旧的分析项目数据重用于类似的新分析项目，大幅度提高工作效率。而且，EKM能有效共享分析数据，帮助研发团队协同参与研发项目。EKM是仿真分析驱动的协同研发的重要组成部分。
记者：最近两年内，计算机硬件技术发展很快，多核处理器、64位系统、网格计算等新技术层出不穷，新版本的ANSYS在利用新硬件技术提高解算效率方面，有哪些改进？
Timothy P. Pawlak：Workbench 2. 0和ANSYS 12可以利用多核、多线程处理器的并行处理能力，并自动优化内存分配，提高解算速度。同时，新版本软件也可以充分利用64位系统的优势，提高系统处理数据和高性能计算的效率。
记者：CAE程序的应用门槛很高，长期以来，CAE程序更多地被实验室的科研人员所用，而企业的工程技术人员进行快速设计验证则很难运用CAE工具，对此，ANSYS是否有很好的解决办法？
分析软件的专业性越来越强，其功能越来越细化，给科研人员带来很多便利。但是，工程技术人员希望分析软件的通用性和自动化程度更高，以降低应用门槛，从分析解决方案中获益。对此，ANSYS有什么好的解决办法吗？
Timothy P. Pawlak：一方面，我们尽量提高ANSYS产品的自动化程度，改善用户界面，整合分析流程，提高流程的扩展性和可定义性，使得企业可以定制使用更方便的仿真分析研发系统。这方面，Workbench 2. 0已经进行了很好的尝试。另一方面，我们和CAD厂商合作，提高CAD和CAE的双向集成能力。ANSYS 12. 0在导入CAD模型数据方面有了很大提高，可以保留更多的设计模型信息，如颜色、坐标系等等，对导入数据前处理过程更加简单，效率也更高。另外，我们还将ANSYS的部分解算器嵌入到一些常见的CAD程序中，使工程设计用户在产品模型设计期间就可以进行简单的仿真分析和验证工作。
全新的Workbench 2. 0是ANSYS 12.0发布的最大亮点，它采用流程图的形式将复杂的设计、分析仿真流程清晰地展现给用户，且界面更人性化、操作更加便利，研发流程的客户化定制也更加方便。随着新的ANSYS 12.0发布，此前ANSYS收购的FLUENT等产品实现了平台和技术的集成，基于Workbench 2. 0平台，ANSYS 12.0在非线性问题、多物理场耦合等方面前进了一大步。从ANSYS 11.0到ANSYS 12.0，从Workbench 1. 0到Workbench 2. 0，ANSYS公司向前迈出的一小步，将使得仿真分析驱动产品研发向前迈进一大步。