2024 年仿真技术：结合 AI 与工业元宇宙，推动设计与制造革新

制造业与设计领域正迎来一场由人工智能和工业元宇宙引发的仿真技术大革命。这场变革史无前例，让人充满期待，同时也孕育着巨大的发展前景。

了解仿真技术现状

仿真技术在产品研发中已变得极为普遍，得益于计算软件和硬件能力的提升。在现代制造工厂中，无论是简单零件的生产还是复杂机械的设计，仿真技术都发挥着至关重要的作用。我们不再受限于计算资源的短缺，而是面临专业知识不足的挑战。过去，获取计算资源不易，人工成本亦未受到重视，但时至今日，这一状况已发生根本转变。当前，迫切需要引入新元素以实现进一步突破，这不仅是一道行业瓶颈，更是行业转型升级的关键时刻。谁若能率先打破这一现状，谁便能在这场竞争中占据优势。

同时，扩大仿真技术的应用范围显得尤为重要。在大型机械制造企业中，必须保证从一线工人到高层设计师，每个人都能够熟练运用仿真技术，这一技术需贯穿于产品从设计到生产的全过程。这无疑是突破当前发展瓶颈的关键措施。只有做到这一点，才能实现从设计到制造各环节的优化，从而提高整个行业的效率和价值的创造。

技术创新的必要性

仿真技术在发展过程中，单纯提高准确率和速度的创新显得不够。如今，降低复杂性已经成为一个亟待解决的难题。特别是在航空航天设计领域，有些项目因为过于复杂，使得设计周期被拉长，成本也急剧增加。所以，未来的创新必须从源头开始，采用新颖的理念和技术，有效减少这些复杂性，这样才能确保仿真技术能在更广泛的范围内展现出更高的效能。

人工智能、机器学习与大型语言模型的广泛应用，带来了新的曙光。它们具备众多优势，使所有需要模拟操作的人都能从中获益。以小型制造企业为例，以往因人力和技术限制，无法进行仿真模拟，但现在这一限制已被打破，这些企业也有机会参与到更先进的制造流程改进中来。这一变革将深刻影响整个行业的格局，并进一步扩大市场份额。

工业元宇宙和生成式人工智能的作用

工业元宇宙和生成式人工智能使得模拟技术变得更加普遍。以前，在高端制造业的培训中，模拟设备价格昂贵，只有少数人能够接触并学习。然而，现在，借助与真实世界同步的数字孪生技术，结合工业元宇宙，模拟资源得以向更多人开放。这使得更多的员工有机会参与到虚拟与现实相结合的培训中。而且，在工业元宇宙中，这一理念还实现了人与AI的协同合作，共同解决实际问题。无论是研发新型产品，还是优化现有工艺流程，这种合作都发挥了重要作用。

在工作流程上，如此操作能确保设计师与工程师间信息流通无阻，从而提高系统运作效率。比如在汽车制造领域，设计师能够即时掌握车辆性能数据，对设计细节进行精准调整。而且，这种合作模式连续不断，且自动化程度高，成功实现了虚拟与现实世界的无缝对接。

模拟在产品设计早期阶段的应用

计算速度的提升促进了模拟技术在设计初期阶段的广泛应用。以电子产品设计为例，在设计的早期阶段，众多企业往往需要决定设计方向。这时，模拟技术能协助非专业人士的设计师和销售人员完成初步评估，这不仅大大增强了他们的决策水平，还降低了成本。例如，在手机外观设计的早期，通过模拟不同设计方案所需的能耗，我们便能在早期阶段淘汰掉那些高能耗的外观设计方案。

生产复杂定制产品时，模拟技术扮演着至关重要的角色。众多高端定制家具企业的定制流程既繁杂又容易出错。但借助高能力模拟技术，我们可以在生产前对定制流程进行模拟，这样一来，运营效率就能得到显著提升。这也使得模拟技术在资产管理中占据了核心地位。而虚拟传感器与数字孪生技术的结合，则有效地补充了物理数据的不足。

模拟技术的自主升级性

模拟的未来将独立存在，并且广泛分布于工业元宇宙等框架中。在船舶制造等大型项目中，基于模型的系统工程和系统建模语言标准将被更广泛地应用。这是因为，通过精细的三维模型生成的降阶模型，有助于加速原型设计和系统分析。在全球工程专家团队的协助下，未来用户可以深入理解产品的实际性能，比如通过船舶航行模拟实验。因此，在整个产品生命周期内，可以加快创新步伐，持续优化船舶设计，并在更短的时间内生产出更高品质的产品。

模拟技术在更多领域的拓展

未来数年，模拟技术将与更广泛的用户群体紧密相连。以3D打印企业为例，它已不再只是大型企业的专利，许多小型创新企业和个人发明家也开始使用。在医疗3D打印器官辅助研究、教育领域的3D打印模拟教学等多种应用场景中，模拟技术发挥着至关重要的作用。而且，它将贯穿产品和工业流程的每一个环节。这不仅能提高行业的生产效率，还能催生许多原本难以想象的新产品和服务。

最后，我想要咨询大家，若贵行业采纳了这种创新的仿真技术，大家觉得最亟需解决的问题会是哪些？若这篇文章对您有所启发，别忘了点赞和转发。

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