数字仿真专家2026前沿核心观点
2026-08-13 作者:数字仿真网

综合国内CAE年会、世界人工智能大会、国内外院士与产业专家最新研判,集中在物理AI、仿真世界模型、具身仿真打通、仿真工业化落地、国产仿真范式、可信与V&V验证六大方向。
一、物理AI:AI不会替代传统CAE,而是把物理嵌入AI
陈十一院士:没有CAE支撑,物理AI难以真正走向工业世界。不是AI替代物理,而是将物理嵌入AI 。
1. CAE的新定位:从分析工具升级为物理AI基础设施,承担四大角色:物理样本生成引擎、物理规律约束导师、AI结果校准器、数字孪生底座 。纯大模型容易出现能量不守恒、物体穿透、外推失效,必须用机理仿真做约束。
2. 混合建模(Hybrid Modeling)成为主流:PINN物理信息神经网络、神经算子,机理求解器+AI代理模型双轨运行,而非全盘抛弃传统有限元/有限体积求解器。
3. 安全边界共识(产业专家):物理AI是加速筛选器,不是安全判官。安全攸关场景(航空结构、汽车安全件),AI完成海量方案初筛,最终必须回归第一性原理求解+工程师签字确认,不能直接拿AI结果做产品认证。AI可实现千倍加速,但不替代合规验证流程。
二、仿真世界模型:从“算给定工况”走向“生成工业场景”
1. 传统仿真:给定几何、边界条件,求解输出结果;新一代仿真世界模型:兼顾物理守恒、生成灵活性,能够自主生成长尾工况、多尺度场景,面向设计寻优、数字孪生、机器人训练提供虚拟环境。
2. 专家共识:世界模型不能只追求视觉逼真,物理保真优先;“显式物理模拟器+生成渲染器”双驱动架构被看好,生成模型负责画面,物理引擎负责动力学推演,避免AI物理幻觉 。
3. 化工/过程工业视角(葛蔚研究员):化工世界模型相当于过程工业研发的“催化剂”,有望把新材料工艺研发从数年压缩到数月,属于渐进迭代,5‑10年才会大规模规模化落地,不能期待短期一步到位 。
三、打通工业仿真与具身仿真,弥合Sim‑to‑Real鸿沟
1. 当前痛点:传统工程CAE(产品设计、强度流体分析)和机器人具身仿真两套体系割裂,经过工程验证的材料、摩擦、公差、装配模型,无法直接喂给机器人智能体训练 。
2. 前沿判断:工业是具身智能最大落地入口,核心短板不是大模型算法,而是缺少一座桥梁,把经过验证的工业仿真资产迁移到具身训练环境;未来重点解决模型互转换、参数校准、虚实闭环反馈,把仿真资产复用起来 。
3. 目标:仿真还原度逼近95%,仿真训练策略可以直接迁移到真实硬件,大幅降低实体试错成本。
四、仿真范式变革:从事后验证,走向全流程驱动
1. 过去仿真放在设计后期,用来验证对错;现在专家普遍提出MODSIM模型驱动、数字主线单一数据源,设计‑仿真‑工艺‑制造‑运维一体化并行,仿真前置到概念设计阶段,成为创新驱动力,而不只是校验工具。
2. 西门子专家观点:仿真计算速度已经不再是最大瓶颈,组织流程与仿真工业化才是瓶颈。很多企业算得很快,但仿真能力没有嵌入日常研发决策,仿真是少数专家的专项工作,没有规模化下沉给普通工程师。
3. AI普惠仿真:AI自动网格划分、智能后处理、自然语言交互,降低CAE使用门槛,让非仿真专业工程师也能用仿真做决策,而不是全部依赖仿真专家。
五、国产仿真的前沿研判
1. 市场层面:国产CAE进入兑现期,高端定制项目占比提升,不再只拼低价;竞争赛道从传统多物理求解延伸到物理AI、工业世界模型、仿真智能体,开辟新赛道,实现换道机会。
2. 建模底层:出现原创建模方法论探索,例如许氏建模法,跳出国外Modelica体系思路,面向液压等多领域系统,直接从原理图生成隐式代数方程组,实现在线参数辨识、支撑数字孪生健康管理,代表国内底层建模范式尝试突破。
3. EDA‑CAE一体化:芯片‑封装‑系统级联合仿真成为行业趋势,电子散热、半导体装备仿真成为国产软件重要突破口。
六、仿真可信性V&V(验证与确认)成为核心痛点
1. AI仿真带来新挑战:传统V&V体系面向确定性数值求解器,面对代理模型、世界模型,如何做可信度评估、对抗扰动测试、可解释性,是学界工业界共同难题。
2. 专家观点:未来要发展“人在回路”的可信仿真体系,不能只看误差指标,要建立一套完整的评测基准,区分适用域与外推禁区,明确AI仿真结果的使用边界。

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