各位知乎大神对国内汽车研发重设计仿真,轻实验对标的现状有什么想法?做一名实验工程师又该何去何从?

试验和仿真是对等的,整体来说我觉得大多数主机厂还是可以正视这个事情。当然了,如果有谁只偏向一方的话,确实不是一个健康的研发体系。

应该说,不论是试验还是仿真,都是为设计服务的,仿真偏前期,而试验偏后期。

随便说说想法,逻辑可能比较混乱,但……就这样吧。

先说说仿真和试验,再说说其他的。

仿真的目的有两种,一种是在概念设计时,详细设计之前,尝试性得到一些可以参考的数值,并输入给设计,这类仿真多是一维。第二种是在详细设计的过程,试制样件之前,凭空对设计进行一次校验,主要是模态、强度、和流体,简单说就是CAE或者CFD,这类基本上是三维。样件出来之后,SOP之前,如果试验过程里出现了任何问题,要提出改善方案,大体上,也是会用仿真先确认一遍,再进行试制的,这种情况实际上可以归结到上面两类作用里。

即,仿真不一定能确保结果是对的,但它可以减少试错的机会。这就是所谓的“缩短研发流程”的意义,本来需要试制五轮样件,做五轮试验,有了仿真,就可以摸清楚方向,两轮试验就能得到想要的结果,岂不是很好?试验的目的,不仅仅只有“验证”这一个,也可以用于指导仿真得到更好的结果。

这两者相互迭代,才可以相互前进。

至于仿真不准确的问题是有的。我很清楚大学里的情况,所谓的实现了精度1%,2%,我一概是微笑对待的。又或者说,校准的时候确实达到了这个水平,然而那只是对于某些个参数而已,又或者当我要拓展到其他工况时,实际上并不合适。更多的时候,我认为用来“预测趋势”是合适的,至于结果到底是不是落在了真实值的那个区间,我们都不知道。我会觉得,如果距离限值很远,那么结果是可信的,如果在限值附近,那么对这个结果就需要更谨慎一点。问题是,连这个限值是不是合适的,我们也是不知道的,它只不过是以往的经验数据。

我明白这是楼主的困惑。

但实际上,工程与高校非常不同,各个层面上看,都是这样的。

这几年我也不断在重新认识车企与高校的关系。

车企提供给高校的一些横向课题,少则几十万多则几百万,在高校的时候我觉得车企好傻,这是性价比极低的项目,简直是在给高校送钱,这么简单的仿真,难道那么大的企业里没人会做吗,我们做出来的这种结果我们自己都不确定,他们敢信吗,中国的汽车造出来的到底行不行?

一直到了后来我才明白这种想法,是我自己天真。

关于钱的事情,项目往来当然有着复杂的人脉关系,这是另一个话题。但想想这十年里的巨大改变,多少在学校里玩仿真的同学进入到了企业里面,企业里会玩不过高校么?当我在学校里的时候,我有四台工作站可以同时开50个算例,一个通宵算500个,但在车企里,一天就那么点时间分给几个项目,工作站只有一台,给超算需要排队,资源是很受限的,如果要算同样的500个Case,我需要一个月以上的时间。有哪个项目等得起吗?

对于商业化的车企来说利润是唯一目的,由于资源不足所以项目委外是主要原因。企业里的事情,超过一般人的想象,为什么造一台车需要几万人必然有其理由。而对于高校的一个课题组,所需要应付的只不过是一个领域里的一个特定问题而已。

再者,车企咨询外部,通常只是参考,也并非尽然全信。打个比方,当我需要打探消息的时候,我综合的是三家以上供应商的意见,多的时候七八家也有。特别是重要的决策,不会只听信独家的说法,除非这个独家在特定的领域业内垄断。

那么,为什么在学校里会有算不准的错觉呢?

数据太少。

举个例子,在学校的时候,每一份缸内爆压数据都是弥足珍贵的,但是在单位里,天天都可以更新这样的数据。在学校的时候,其他课题组的同学找我要一份活塞运动规律时都要神神秘秘,可是现在我不在乎这样的数据,因为数十组已经有过量产经验的参数容我算对应的特点,这些数据并不是当年眼里的“Key to the result”了。

我觉得现在有很多的数据可以参考,慢慢的也就更相信自己算的准了,你知道怎么调整自己的模型,怎么让结果去与试验对起来,我觉得进步很大,自主原来真的很厉害了。

直到有一天我在咨询供应商那里看到了浩渺的、真正的数据库。那是一百多年来的积累。

如果说学校里是1,企业里10,那天我看到的是100。我认识到了我们与先进企业的区别。

我突然意识到,一直以来我只是个“玩”仿真的,并不是“做”仿真的。

仿真是真的有其意义,算不准有其原因。当然这不仅仅是在校准上,还包括在方法上。

比如计算模态,是算一个零部件?还是算一个系统?还是加几个东西?干脆算整机?约束又怎么加呢?每一种计算方法都有其意义,但你只会用一种方法做测试,只会得到一个结果,所以你会认为其他的计算方法不准确。实际上各家的设计指南各有不同,仿真、试验过程都有一定的区别,每家都有其特点,大体上都能把握住那个结果,也就可以了。

对了,回到刚才说的计算资源的问题。

我在学校的时候非常疯狂,觉得既然要算就算全面,所以一晚上算500个算例。初到企业的时候觉得企业简直囫囵吞枣,只算10个算什么啊。但慢慢的我开始认识到这么做的原因。

学校里的我,总是花费大量的时间在没有意义的结果上。500个算例当然可以给我一个详细的结果,但其实里面我只关心20个,如果描点先粗略把握趋势,再细化找到最优点,确实10个就足够了。在这里浪费精力,意味着我在其他地方只能做更少的事情。企业是追逐利润的,需求在最短的时间、最少的钱、完成最多最好的结果,而不是要得到那个完美的结果。为什么明明可以无级可调的零部件,标定上非要做成2段、3段而已呢?都是一个原因。再者,对于把握趋势来说,这样做已经足够了,所以通常一个试验准则里只有一条限值,并不会针对每台汽车去设定一个独有的限值——-我们都知道这样不太准,但是已经足够了。

当你花了五年的时间终于在这个技术上做到极致的时候,你会发现,技术已经换代了,新技术只用30%的能力就打败了100%发挥的旧一代技术,所以事无巨细,意义上没有那么大。

不要太苛求仿真。

当我开始理解标定的时候,我认识到世界不是非黑即白的,中间有千百种灰度。我们每个人都处在不同的灰度里。但是所有的仿真、试验,实际上都是一种“法”。既然不可能针对每个人去制定特别的限值,对于现在来说,设定一个“大部分人都能够适配”的限值,是最合适的。

上面的内容,套到试验里,也都是一样的。大体如此。

但需要明白的是,如前面所说,试验处在的是下游,是以“验证”为主。这意味着,前面指导设计的仿真,以及相关的设计工作,都已经结束了。一张考卷,第一遍是做题,第二遍是检查,诚然各有其意义,但平心而论,你觉得哪一遍难度更大一点呢?

我觉得,任何觉得试验不重要的人,任何只关注一个试验结果的人,都不是合格的仿真或者设计工程师。但试验真的没有进步的空间吗?

对于我来说,我对我们的试验规范非常不满意。事实上这几年在我的领域里,我已经开始尝试在每次做试验的时候都亲自跟进,看着台架的每一步操作——我自己操作也是可以的。在每一次试验结束时立刻拷走数据检查。只有这样,你才知道你看的数据,是怎么来的。

我在准备的是,未来的一两年要更新相关的试验指南。知道为什么吗?

技术已经换代了。旧一代的考核方法已经没法适用。新一代技术只有作为设计的我自己最清楚。

试验身处下游,应当更积极主动地去和上游的仿真、设计交流,这样才能更清楚的知道,一个试验的目的是什么,它需要验证哪方面的事情,怎么做才更客观,有哪些结果是重要的,如果传感器通道不够应当先舍弃哪些不重要的等等。

一旦你进行的试验足够科学,足够客观,足够堵住所有质疑,就没有人会觉得你是“干活的”,你就是那个审判者。

我不是职业做仿真的,不是职业做试验的,不是职业做标定的,我本来只是个设计工程师。

但事实上,我什么都做。

不要把自己局限在一个领域里,那样会让自己变得狭隘。

不会有谁有义务去帮助你理解一件事情,一切学习都要靠自己主动去交流。当你觉得他们对你封闭的时候,对你不友好的时候,想想自己,对他们是不是一样的不友好。他们不告诉你到底为什么这么做,你给他们数据的时候有没有制造过障碍?他们不主动和你交流是他们不想进步,但你可以。

这件事,并不是说要试图去干涉别人的领域——事实上没有人喜欢你去挑战他们,去抢他们的饭碗,你也不可能做得比他们更好。但我们去学习别的领域,接触别的领域,却可以从更广阔、更全面的角度来理解自己现有的领域。

客观地说,试验是通往真相的唯一道路,所有的试验数据,对于一个企业来说,都是不可多得的宝藏。而这件事你有发言权,他们没有,一旦你的理解高过他们,你就是他们的权威,试着不要那么在意别人,试着去接受他们,你对自己所做的一切,就会有更深刻的理解。

来源:知乎 www.zhihu.com

作者:Sleepy Lin

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