在企业中，你以为你能主导，其实说白了就是个工具。作为CAE工程师，不但能仿真，也要可以评价判断设计合理性，更重要的在评判不合格的基础上给出合理的修改建议，这就要求更高的技术能力。

   每一个CAE工程师都希望自己的建议设计部门可以采用，也就是CAE工程师在仿真分析评判优化的过程中把自己当做了主角，而设计部门工程师往往就觉得CAE就是一个工具，有需要的时候，就丢给CAE仿真，结果数据干涉穿透或不全，具体受力不清等等基本不管，有结果就行。

   如果仿真合理，设计部门就只需要一个CAE结果补全自己的汇报ppt，也就没CAE什么事了，就算往后真出了问题，直接甩锅CAE；如果仿真不合理，好的设计可能会听一些建议，不好的直接丢出一个新结构，重新再建模计算，如此往复。这就是现在CAE工程师在开发过程中实实在在的境况。

   造成现在设计工程师对CAE解析方法的不理解、解析结果的不信任，归根结底是CAE自身的综合能力问题、仿真结果精度问题。要提高综合能力，首先就得熟悉CAE仿真分析规范。

   CAE仿真分析规范是基于企业的产品特点，总结以往的仿真分析经验、参照试验数据、借鉴其它行业的相关标准，以理论为指导，制定出的一套规范化作业流程。CAE仿真规范主要包括两部分，即基础通用CAE仿真规范与主要CAE仿真业务涉及的分析规范两大部分：

1、基础通用CAE仿真规范

   指的是对于企业通常进行CAE仿真总体的工作规范，指导如何进行CAE仿真分析及管理，具体可以根据客户的具体业务来分类，梳理。

2、具体业务分析规范

   指的是企业对于其研发的具体产品类型进行某一类型仿真分析的业务规范，比如某类型机匣强度分析规范，包括从模型的导入、几何清理简化、网格生成、材料等属性赋予、边界载荷设定、分析提交、结果处理、评价及报告编写等，同时形成一套作业指导书，分析工程师按照作业指导书进行机匣的强度分析，以此保证工作效率、精度。因此需要根据企业自身的产品分类来进行梳理、规划。

   通常，会以企业研发的主要产品为研究对象，建立相应的仿真分析规范，用以规范企业的仿真分析。

   CAE规范的建立与CAD、试验密切相关，一般CAE规范建立的步骤如下：

• 明确产品的性能要求，一个产品具有不同种类的性能要求，首先确定哪些性能指标需要进行仿真分析验证；

  
  

• 确定性能指标的评价标准，这需要在对同类产品进行大量试验测试、计算分析、质量事故统计、参考相关标准的基础上形成；

  
  

• 制定有限元建模标准，重点内容是网格质量标准、边界条件与载荷标准，材料数据、连接模拟标准（螺栓、点焊、缝焊等），这需要在大量试验测试结果与计算结果相互校对的基础上形成；

  
  

• 确定计算结果的处理方法，最终的计算结果可能需要在已有的计算输出中进行进一步的数据处理，才能与试验测试结果和评价指价进行比对。

   对于企业而言，通过CAE仿真分析规范的建立应用，能够使企业的CAE仿真分析工作标准化、规范化，有效缩短CAE分析的时间，提升CAE分析质量，通过规范建立积累-更新机制，实现工程分析经验与知识的不断积累，从总体上提高研发产品设计/分析能力，促进企业分析知识的共享和创新。对于CAE工程师来说这也是最重要的一点。

   接下来就要不断提高自身有限元方面的基础知识，夯实自身专业方面的理论水平，提高自身CAE建模解析工作效率，同时也要增加设计、制造、工艺、成本等方面的知识储备，最重要的是不断提高仿真的精度水平！

   提高自身有限元方面的基础知识，就能在建模上知道如何采用何种单元进行建模，网格划分质量是否符合有限元要求，各种工况是否隐含了一些基本的假设以及这些假设理论对结果精度的影响；

   提高自身的专业理论水平，就能在方法上告诉设计部门为什么需要这么做，仿真出来的结果该怎么理解，如果不这样不那样做会出现什么结果，这些结果是是由于哪些因素导致的，个别专有名词怎么解释，与实验的方法的差别；

   提高CAE建模仿真工作效率，即能又快又好的完成建模解析工作，并且一定保证解析无误精度有保证，这是基础。

   CAE工程师不断增加自己在设计、制造、工艺、成本等方面的知识储备，也是因为只有在这些设计知识能力具备的情况下，才能提出一些合理可靠的设计变更建议；最后，提高仿真精度，我觉得更加重要，试想，一个分析项目，仿真出来的结果能几乎完全等同于实验结果，而且是在实物没有出来之前，这对于一个企业来说可以大量节省成本，甚至许多的实验完全可以由仿真来替代。

   根据虚拟仿真的对象、计算方法、物理场、应用行业等不同维度，CAE技术可以细分出很多单元技术。在过去几十年的发展过程当中，诞生了很多解决特定行业、特定问题的CAE产品和专业CAE厂商。

   虽然CAE技术已经逐渐成熟，但是仍然面临着诸多实际问题和挑战，作为一个CAE工程师，就要用最犀利的目光去关注这些问题，迎接挑战。接下来我们总结下目前CAE行业所遇到的十大挑战。

1、 CAE软件的易用性

   仿真涉及大量的数学和力学问题。因此，传统的CAE软件专业性强、准入门槛高，长期得不到普及应用。如何能够让拥有丰富设计经验和制造业专业背景的工程师能够将CAE软件应用到产品研发设计过程当中，实现普及应用，是一个十分重要的问题。

2、CAE知识的积累与传承

   同样的产品模型，应用同样的CAE软件，但不同的分析工程师，由于知识和经验的差异，分析得到的结果差异性很大。因此，企业如何建立自己的仿真规范和知识库，实现对仿真知识的捕捉和重用，如何将经验丰富的专家的仿真知识和仿真流程传承给新入门的分析工程师，是企业真正应用好CAE技术的关键。

3、仿真流程的规范化与自动化

   对产品进行仿真涉及到十分复杂的流程，而应用单元的CAE产品，需要手工管理仿真流程，导致仿真效率不高。如何实现仿真流程的自动化，创建完整的仿真流程模板，并且能够根据各个学科仿真的需求动态调整几何模型，对于提升仿真的效率和质量非常关键。

4、对仿真结果的评价

   如何将虚拟仿真与实际的物理试验结合起来，提高虚拟仿真结果的置信度，从而真正减少物理样机和物理试验的数量，在提高产品性能的同时，降低产品研发成本，提高产品研发的成功率和研发效率。

5、多学科仿真与优化

   各个领域的仿真结果提供了局部的性能仿真和改进建议，但是，单元的CAE产品无法实现产品整体性能提升，只能解决局部优化问题，无法解决全局优化问题。

6、仿真数据的管理

   在仿真过程中，生成了海量的、不同类型的仿真文档和数据，对应不同的分析结果。如何有效管理仿真文档，如何建立分析文档与产品模型的对应关系，是CAE技术深化应用必须解决的问题。

7、多场耦合分析

   在解决复杂仿真问题的过程中，涉及到多物理场耦合分析的问题，如流固耦合问题、光机热耦合问题，这对于单纯提供某个领域仿真技术的CAE厂商而言，是一个巨大挑战。

8、研发组织架构如何支持仿真驱动设计

   在制造企业传统的产品研发流程当中，仿真技术人员往往属于一个专门的部门。如何在企业中将仿真技术真正融入产品研发流程当中，调整研发部门的组织架构和研发组织体系，使仿真分析工程师与设计、工艺和制造工程师协同工作，实现从事多个学科虚拟仿真的工程师之间的协作，真正实现仿真驱动设计，是一个巨大的挑战。另外，如何在上下游企业之间进行虚拟仿真的协同，则更是一个难题。

9、仿真软件与优化软件的结合

   仿真软件只能完成仿真计算，却不能解决优化问题，应用虚拟仿真软件是一个试错过程。因此，仿真技术如何与优化技术有效结合，是一个重要挑战。

10、仿真技术如何跟上计算机硬件技术的发展

   目前，多核CPU、GPU、刀片工作站等硬件技术发展迅速，如何将多核CPU、HPC、并行计算等新兴技术与仿真技术相结合，以提高仿真的效率，同样是一个重要挑战。

   目前，全球CAE技术发展和应用的焦点已经从单元技术的提升转向对整个仿真流程、乃至整个研发过程管理的提升。面对这十大挑战，能否给出明确而完整的解答，将决定CAE厂商未来在全球CAE市场的竞争力。

   所以，感到CAE工程师自身地位低，只是一个工具，请自问以下几个问题：

• 自身有限元方面的基础知识是否完备？

• 自身专业方面的理论水平是否较高？

• 自身CAE建模解析工作效率是否够用？

• 自身在设计、制造、工艺、成本只是储备是否全面？

• 仿真的精度水平能否达到要求？

• 是否敢去迎接挑战？