作为新一代核心工业软件的关键组成部分，CAE仿真系统是高端制造研发效能跃升的“隐形加速器”。75%以上的零部件依赖模具成型，模具的设计精度与效率直接决定了制造业的上限。
作为深耕精密注塑领域多年的华南地区装备行业某头部企业，该企业长期服务于通讯、数码、医疗、家电及新能源汽车领域的全球顶尖客户。近期，该企业携手英特仿真、粤港澳大湾区国家技术创新中心与麒麟软件，完成了核心CAE仿真系统的全栈升级。
这不仅优化了研发工具链，更推动了模具设计从“经验驱动”向“数据驱动”的转型。
01 挑战：业务高速增长下的现实课题
随着下游新能源、消费电子客户对交付周期和模具精度要求越来越高，原有的仿真体系面临新的考验。
该企业技术中心负责人回忆道：“以前最怕模型导进来乱码，或者特征丢了，工程师大半时间都在修模型，而不是做设计。”
具体来看，挑战主要集中在四个方面：
数据流转不畅：长期依赖多款海外软件，CAD设计数据与CAE仿真结果难以双向联动，形成“数据孤岛”。
综合成本偏高：海外厂商“全家桶”式的捆绑销售，导致企业为大量冗余功能付费，运营成本居高不下。
研发效率待提升：软件导入模型时常自动简化特征，且自动修复能力薄弱，工程师需耗费大量精力手动修补模型。
本土化服务不足：复杂的界面逻辑与滞后的技术支持，难以满足国内特有制造工艺的快速迭代需求。
02 选型：双轨验证，甄选最优方案
面对挑战，该企业启动了一项严谨的系统升级计划。项目确立了“分步骤、分级别攻关”的策略，并于2022年9月正式拉开帷幕。为确保选出最优方案，该企业制定了独特的“双轨原型验证机制”：
• 策略A：探索从现有CAD产品增加仿真能力。
• 策略B：基于成熟CAE软件进行定制化轻量化。
经过长达半年的深度对接与开发，2023年6月，英特仿真INTESIM-Structure V7.2凭借三大优势脱颖而出：不仅求解内核强大，更实现了与NX的高度操作一致性，且在国产硬件上展现出了卓越的求解效率。
标准化仿真分析流程
建立标准化仿真分析流程，涵盖从边界条件设定、网格划分到结果后处理的全链路闭环，确保仿真数据的准确性与可追溯性。
03 实践：全栈协同，打造“懂行”的仿真引擎
该项目的成功，是“软件+硬件+系统”深度协同的成果。三方团队针对模具行业的五大核心攻关点，逐一击破：
方案架构图
英特仿真（算法层）：深度适配，让仿真更“懂”模具
INTESIM-Structure V7.2针对该企业的使用习惯做了大量针对性优化，解决了模具行业特有的三大技术难点：
极简前处理：支持批量几何清理功能，可一键自动识别和清理倒角、圆角、凸台、凹槽、logo、螺栓孔等特征。配合快速智能体网格剖分功能，可一键根据几何特征智能设置的网格尺寸和增长率等参数，一键快速进行四面体网格剖分。
模流-结构联合仿真：采用外部载荷导入功能，可一键快速导入模流分析温度、压力结果作为外部载荷加载。实现了CAD/CAE一体化及模流-结构联合仿真分析，打通了“塑料流动”与“模具结构”的数据壁垒。
接触稳定收敛算法：针对模具与工件之间存在复杂的接触问题，通过接触稳定收敛算法提升解决行业痛点。接触阻尼有效克制接触状态突变，接触对网格映射效率提升13%；触刚度自适应机制有效减少了穿透试算，残差收敛迭代次数降低约 20%，显著改善了非线性大变形工况下的求解稳定性与收敛性。
客户端CAD数据导入、模具结构设计到CAE仿真分析的无缝衔接
基于银河麒麟系统与NX的深度集成，实现了从客户端CAD数据导入、模具结构设计到CAE仿真分析的无缝衔接，真正做到了“设计即仿真”
大湾区国创中心（全栈调优）：垂直优化，释放澎湃算力
大湾区国创中心提供的鼎器通用结构加速一体机，基于鲲鹏架构，并针对英特求解器进行了底层的垂直优化。这一优化使得原本需要耗时1.4小时的640万单元大规模模型求解，缩短至仅需30分钟以内，较国外商软效率提升3.5倍，极大地缩短了超大模型的求解时间，显著提升了研发迭代效率。
麒麟软件（系统底座）：坚若磐石，保障稳定运行
银河麒麟高级服务器操作系统（工业版）V10为整个仿真体系提供了可靠的运行环境。其针对工业高负载场景进行了内核级优化，确保了全天候高负载仿真计算的稳定性；通过细粒度的权限管控与数据加密，确保了核心知识产权安全，顺利通过了下游客户的合规审计。
04 价值：数据驱动，研发效率跨越式提升
2023年12月，完成专用仿真功能突破；2024年3月，整体项目发布交付。在该企业的实际业务场景中，这套全栈国产方案交出了一份亮眼的成绩单。
电池包结构件及超薄壁消费电子外壳的3D模型及其配套的精密注塑模具
本次全栈国产化替代的核心验证案例，涵盖高难度新能源电池包结构件（案例1）及超薄壁消费电子外壳（案例2）。图示为上述产品的3D模型及其配套的精密注塑模具。
场景一：新能源电池包模具——首试即成功
效率：640万单元模型求解从1.4小时缩短至30分钟以内，较国外商软仿真提速3.5倍。
痛点：模具设计参数寻优过程繁琐，仿真次数高达上百次，以往使用国外软件，仅仿真环节就需耗时一周。且团队共用工作站，仿真任务经常排队，严重影响项目进度。
解决方案：利用英特软件的典型注塑模具非线性静力分析能力，验证在锁模力和注塑压力的作用下，模具的模肉分型面变形后的最大间隙。分析涉及稳态分析、接触非线性及外部压力载荷。采用HPC并行求解功能，进行多核并行计算。
成果：640万单元模型求解从1.4小时缩短至30分钟以内，较国外商软仿真提速3.5倍。客户评价：“过去团队共用工作站，仿真任务经常排队。采用国创通用结构垂直优化解决方案后，一周仿真时间缩短到两天。”
英特软件的典型注塑模具非线性静力分析能力
场景二：消费电子精密外壳——零返工交付
痛点：某全球旗舰机型外壳壁厚仅0.8mm，极易产生困气缺陷，且注塑压力大，对模具强度要求极高。
解决方案：利用注塑模具结构热-固耦合分析能力，在锁模力和注塑压力的作用下，分析模具的模肉分型面变形后的最大间隙，判断是否会有披锋。分析涉及瞬态分析、固定支撑、外部压力载荷及接触非线性。通过对型腔加载模流分析压力和温度载荷，进行模流-热-固顺序耦合仿真，精准捕捉模具在高压注塑过程中的结构应力分布和分型面贴合情况。
成果：一次性试模成功，修模次数为0，有力保障了客户的上市窗口期。
注塑模具结构热-固耦合分析能力
针对复杂注塑件（如消费电子外壳）的精密仿真，通过模流-热-固顺序耦合仿真，精准捕捉模具在高压注塑过程中的结构应力分布和分型面贴合情况，为模具强度校核提供数据支撑。
客户证言
“这次升级给我们最大的感受就是‘顺手’和‘省心’。”该企业负责人评价道，“软件操作和NX几乎一样，工程师基本上手就能用。再加上国产算力加持，以前要跑一下午的仿真，现在喝杯咖啡的功夫就出结果了。试模次数少了，成本降了，客户对我们交付速度的满意度也高了。这套‘英特+大湾区国创中心+银河麒麟的组合，确实是我们提升竞争力的利器。”
05 展望：可复制的“全栈协同”新范式
该头部企业的实践案例，为制造业数字化转型提供了一个极具参考价值的范本。它证明了国产软件在特定工业场景下的性能完全可以满足甚至超越原有系统的使用体验。
“全栈协同是关键。”该企业技术中心负责人总结道，“单点突破难以撼动根深蒂固的原有生态，唯有‘软件+硬件+系统’的深度融合，才能构建起稳定高效的产业韧性。”
未来，英特仿真将继续携手麒麟软件与国创中心，将这一可复制的经验推广至更多行业，打磨好用、易用的仿真工具，助力中国制造业高质量发展。
*文章来源：英特仿真
《铸·器——新工软 新智造》
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