在中国，CAE真正意义上的较大规模发展是在最近的6年当中，作为世界上汽车发动机工程咨询领域的知名企业，AVL公司亲身见证并参与了国内汽车行业CAE的发展。

2008年4月10～11日，AVL在海南三亚组织了以“产品开发中的CAE”为主题的高峰论坛，吸引了国内汽车界CAE领军企业有关领导的参加。在这里，大家一起探讨了有关动力总成研发中CAE应用及许多管理方面的课题。

CAE的作用

2007年，菲亚特公司在汽车行业创造了在18个月内推出新款5门掀背车”Bravo”的研发纪录。在18个月内完成一款崭新车型从草图到产品生产的全部过程，正是CAE（计算机辅助工程分析）创造了这个奇迹。

由于在设计开发的前期即概念设计和初步设计阶段就进行了大量的CAE分析工作，可以在计算机上实现整个系统和零部件的设计和优化，所以很快就可以做出达到设计性能目标和机械可靠性的数字样机，原型样机的制作只是用来做最后的验证试验，另外电控系统的标定工作也开始大量采用基于模拟的手段(“SmartCalibration”)如硬件在环仿真等，这样的开发方法使得整个发动机开发周期平均缩短6个月，项目投入可节省10%左右。

要使得CAE真正进入产品开发流程，高层领导的支持至关重要，因为这涉及到组织机构和工作流程的变动。但最初要取得领导的支持关键还是要让其看到CAE确实有用，并且是切合实际的没有被夸大的用处。

5类虚拟开发工具

CAE的应用

总结来看，CAE的应用可分为三个层面：产品开发流程之外的应用——故障诊断；产品开发中部分阶段的零部件的设计校验；整合到产品开发流程中，从概念设计到最终设计发布各阶段的分析及优化。

其中第一个层面即“故障诊断”是目前国内企业中相当普遍的CAE应用，这种应用主要针对产品在最后阶段的测试或客户使用当中出现的问题，用模拟计算的方法提供快速的诊断以及解决方案。实际上这基本上是每个企业刚开始CAE工作时其所扮演的角色，也是一个非常有效的快速解决故障的方式，可以由设计和机械开发（试验）部门的工程师来进行，也不需要很多的硬件支持。

第二个层面的应用就进了一步，作为产品开发中部分阶段的辅助设计工具，CAE被用来比较不同设计方案的优劣，校验局部设计修改方案或某些部件不同工况下的性能，还可以方便地进行无法通过试验来做的变参数研究，CAE往往作为设计部门的一部分，工作重点在零部件的设计校验和优化上。

第三个层面的应用就更进了一步，CAE被完全地整合到产品开发流程中，当然这一层面也可分为CAE的基本应用和扩展应用。在基本应用里，CAE作为概念设计阶段的标准开发工具，工作重点在于零部件和子系统的分析优化，试验只用来做最后的验证，或用于对一些不确定参数的影响的研究。而在扩展应用中，CAE作为产品开发和优化的标准手段，每个计算任务都有标准化流程，并且根据不同目的和开发阶段建立了不同复杂程度的分析流程。有专人进行计算数据、试验数据和工程经验数据库的集成，同时还有一些CAE高手专门从事本公司项目中一些特殊或前沿的CAE应用方法的开发。像AVL公司在动力总成项目开发中就实现了这种扩展应用，而国内公司中做得比较好的如奇瑞汽车也实现了第三个层面的基本应用。

某柴油机转化为汽油机的开发项目中的CAE分析

企业应用模式

从对应的组织结构来看，当前国内的公司各有自己的模式。许多公司最初是从设计和试验部门抽调几个工程师来做计算，他们同时还做着设计或试验工作，这样做的问题就是他们本来对软件应用就不熟悉，也欠缺一些必要的理论背景，掌握这项新技术很费劲，同时他们又要赶手头其他工作的进度，结果对有些人而言CAE就变成了一项业余爱好，很难指望他们利用CAE对设计做出贡献。要克服这种弊端，最重要的就是要从管理上保证计算工程师花在软件学习和应用上的时间，并对这方面的工作进行具体的考核。一汽技术中心一直沿用CAE工程师分散在各个专业组的模式，取得了良好的成果。

另一种模式也是不少国内企业目前采用的，就是建立一个相对独立的CAE部门，当然由于整车和发动机的应用各具很强的专业性，整车厂往往是整车和发动机各有一个CAE室，从专业性的角度考虑，这是非常必要的。CAE部门的工程师多是有一些软件应用背景和经历的，但大部分是从高校刚刚出来，没有足够的工程经验，若没有一段时间的积累很难完全胜任工程项目。另外，独立的CAE部门在工作上一定不能“独立”，而这在该部门成立初期是常常发生的，这需要强有力的管理流程来保障该部门的工作逐步融入整个设计开发项目中。像一些CAE应用和集成化已做得比较好的公司，则可以考虑让少数高手脱开常规的计算工作，专门研究一些疑难应用问题，联合软件供应商开发出相应的应用方法，让CAE主导的产品研发水平走上一个新的台阶。

CAE工程师要面对很多公式，如果要用一个公式来定义CAE本身的话，那么以下这个式子应该是很贴切的：CAE=软件＋应用方法＋应用经验；其中软件主要是一些商业化的有着很好的用户界面的软件，应用方法则涉及到软件的应用领域，因为很多软件商趋向于开发通用软件，而在某些专业领域应用通用软件则面临着有些特殊的专业结果无法直接得到或相关软件如何进行联合计算等问题，解决这些问题往往需要用户进行二次开发，需要懂编程的工程师编写程序，这样对用户提出的要求和投入就更多。作为专注于动力总成开发的咨询公司，AVL开发的CAE软件就是专门为这个领域的工程师提供的，而且是集成化的分析平台，对于发动机性能、燃烧和排放、振动噪声、整车性能匹配、热管理等都有相应的分析平台，专业的应用方法往往已集成到软件本身。

某直喷汽油机的燃烧系统

结语

站在巨人的肩上，就可以看得更高，走得更远，当今的中国在CAE领域虽然起步较晚，但起点却比国外同行高很多。我们用上的是成熟的软件，有丰富的应用经验可供借鉴，可以少走很多弯路，甚至两步并作一步走。中国汽车行业在世界的崛起也要求我们的步伐更快，更坚定，不容任何迟疑。近两年的发展让我们看到中国汽车业正在迈入CAE主导设计开发的时代。