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在傳統(tǒng)工業(yè)制造領(lǐng)域，過去的工業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要以人工為主，需要CAD設(shè)計(jì)師、CAE仿真師、CAM工藝師等大量專業(yè)人員，從任務(wù)需求到生產(chǎn)制造過程中經(jīng)歷多次迭代和修改，整體設(shè)計(jì)流程十分冗雜。
實(shí)際上，結(jié)構(gòu)優(yōu)化可分為尺寸優(yōu)化、形狀優(yōu)化和拓?fù)鋬?yōu)化。其中，拓?fù)鋬?yōu)化（Topology Optimization）能夠在給定的3D幾何設(shè)計(jì)空間內(nèi)，針對(duì)設(shè)計(jì)人員設(shè)置的定義規(guī)則集來優(yōu)化材料布局和結(jié)構(gòu)過程，具有優(yōu)化設(shè)計(jì)、材料使用最小化、成本效益、降低環(huán)境影響等特點(diǎn)，同時(shí)比尺寸優(yōu)化和形狀優(yōu)化擁有更多的設(shè)計(jì)自由度和設(shè)計(jì)空間，在結(jié)構(gòu)優(yōu)化領(lǐng)域極具發(fā)展前景。
從另一個(gè)角度看，如今3D打印技術(shù)在制造端已成為未來具有潛力的制造手段之一，而設(shè)計(jì)端的拓?fù)鋬?yōu)化能夠?qū)⑷斯そ?jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)換成純數(shù)學(xué)上的優(yōu)化數(shù)據(jù)，替代更多人力成本。因此，3D打印與拓?fù)鋬?yōu)化兩者的結(jié)合，將是未來一個(gè)重要的工業(yè)設(shè)計(jì)制造的技術(shù)發(fā)展趨勢。
現(xiàn)階段，國外如nTopology、OptiStruct、ABAQUS等新老企業(yè)都在加速拓展，從不同角度和環(huán)節(jié)為客戶提供相應(yīng)的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)服務(wù)。
據(jù)相關(guān)市場數(shù)據(jù)，目前國內(nèi)的結(jié)構(gòu)產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)服務(wù)規(guī)模已超2000億人民幣，覆蓋航天航空、軍工、汽車、建筑、機(jī)械臂、家具等多個(gè)領(lǐng)域。由于早期我國研究拓?fù)鋬?yōu)化學(xué)科的學(xué)者較少，許多設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)采用的底層軟件基本來自國外。但隨著近年來我國拓?fù)鋬?yōu)化學(xué)科的進(jìn)步與技術(shù)的逐漸成熟，不少玩家開始加大在拓?fù)鋬?yōu)化領(lǐng)域布局，如優(yōu)解未來、數(shù)巧科技，同時(shí)清華大學(xué)、大連理工大學(xué)等高校也在加強(qiáng)這方面研究。
過去一段時(shí)間，36氪曾接觸到「優(yōu)解未來」這家企業(yè)，該公司成立于2020年9月，是國內(nèi)率先自主研發(fā)工業(yè)級(jí)拓?fù)鋬?yōu)化軟件的公司，提供面向工程應(yīng)用中輕質(zhì)化、減振降噪、隔熱散熱、超材料/點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的解決方案。
在團(tuán)隊(duì)上，優(yōu)解未來創(chuàng)始人碩士畢業(yè)于清華大學(xué)航天航空學(xué)院的飛行器設(shè)計(jì)專業(yè)，曾任職中國航天科工集團(tuán)，利用拓?fù)鋬?yōu)化參與設(shè)計(jì)了多個(gè)關(guān)鍵產(chǎn)品并成功應(yīng)用，還擁有兩家商業(yè)火箭公司的項(xiàng)目設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。公司70%以上均為博士學(xué)歷的研發(fā)人員，核心團(tuán)隊(duì)擁有超過20年學(xué)術(shù)積累，在國際上發(fā)表了多項(xiàng)前沿的理論和算法學(xué)術(shù)成果，獲得11項(xiàng)專利。
基于多年學(xué)術(shù)積累，優(yōu)解未來開發(fā)了拓?fù)鋬?yōu)化軟件，核心采用空間網(wǎng)格技術(shù)，具有更高效、高精度、更快速的特點(diǎn)，同時(shí)軟件的功能模塊還支持熱、聲、頻響、振動(dòng)、多尺度、多材料等維度的拓?fù)鋬?yōu)化。
從產(chǎn)品角度看，優(yōu)解未來的拓?fù)鋬?yōu)化軟件通過一站式平臺(tái)的全自動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，為用戶提供應(yīng)用設(shè)計(jì)的最終效果。例如用戶需要設(shè)計(jì)飛機(jī)或火箭時(shí)，只需將減重、性能指標(biāo)、成本控制、制造工藝等設(shè)計(jì)要求輸入軟件，軟件就會(huì)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)前處理、CAE模塊分析、優(yōu)化模塊、后處理等多個(gè)環(huán)節(jié)，最終設(shè)計(jì)出滿足用戶要求的最優(yōu)方案。
目前，公司的服務(wù)模式以軟件服務(wù)為主，已經(jīng)與多家國內(nèi)重點(diǎn)研究院和重工企業(yè)達(dá)成合作伙伴關(guān)系，在航天、軍工、建筑、工廠、汽車、醫(yī)療、運(yùn)動(dòng)等領(lǐng)域均有應(yīng)用案例，提供產(chǎn)品和超隔音材料/點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)優(yōu)化等設(shè)計(jì)服務(wù)，如人造骨骼的定制化優(yōu)化設(shè)計(jì)、建筑的鋼筋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。
關(guān)鍵詞： 瞄準(zhǔn)工業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)痛點(diǎn) 優(yōu)解未來自研一站式工業(yè)級(jí)拓?fù)?/a>
