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CAE工程师未来的发展方向
2018-08-09 11:24:19· 来源：误入CAE的程序员
CAE的一些东西，简单来说，就是前处理、计算、后处理、分析判断、优化报告，项目不停，周而复始，生生不息。CAE工程师不会永远在这个闭环圈内前行，随着研发能力的不断提高，各种新的工作内容应运而生，旧瓶装新酒，也能玩出一些新的东西。这里就只谈两点：CAE前后处理二次开发和CAE结构轻量化。
CAE的一些东西，简单来说，就是前处理、计算、后处理、分析判断、优化报告，项目不停，周而复始，生生不息。CAE工程师不会永远在这个闭环圈内前行，随着研发能力的不断提高，各种新的工作内容应运而生，旧瓶装新酒，也能玩出一些新的东西。这里就只谈两点：CAE前后处理二次开发和CAE结构轻量化。
1.CAE前后处理的二次开发
项目日程越来越短，优化迭代任务也越来越重，留给CAE工程师的时间不多了，这有限的时间分析和判断问题，team work，找出问题要因，然后验证，最终达成目标才是工作的重中之重。现在前处理的工作中，需要有最快的效率完成网格的划分，材料属性的赋予，计算工况的设置，计算完成之后，又需要极具效率的达到查看结果，分析评判的目的，最终整理结果，写成报告。这一系列的工作流程，除了有限元求解的求解器不能自己开发，其他的都可以二次开发完成，正所谓前处理到最终生成报告，一键完成，虽然夸张了一些，但现在是一种趋势，不少公司已经可以做到，并有专门的团队来做这个事情。
CAE二次开发的工作，就是在工作中，结合本企业的工作流程，降低人为错误发生概率，以提高工作效率，规范建模、后处理等做法为目标的一系列非常有价值的工作。当然，二次开发决不简简单单的局限在提高工作效率这一部分，程序代替工程师的重复劳动工作，提高效率是必然的结果，但其如果能把工程师的一些经验和方法融入到程序算法中，发挥的价值也就更大。譬如在我开发的NVH-CAE的传涵分析和判断中，就加入了设定目标和判定传涵的风险频率的相关算法，虽然不能百分之百的得到理想的结果，但可大量减轻工程师的工作，避免工程师的主观判断，也是一种创新，也是开发工具的更大价值所在。
对于成熟的主流车企研发，各种工作流程已经固定，相关的前处理的规范已经完成，目标设定、结果评判也比较成熟，甚至连报告的模板样式也是固定的了，这种情况下，大量的工具或许已经开发出来，无数工程师的经验其实已经集中在各种工具处理算法之中，无论是技术大神还是出入职场菜鸟，点点工具按钮，结果报告全部一键搞定，何不乐哉！？未来的CAE工作，工具的开发将越来越多，但有一点，千万不要成为工具的奴隶，这对于刚进入CAE这个行业的菜鸟来将尤为重要！
2.CAE结构轻量化
CAE优化工程师也是一个重要的方向。这里的优化特指以提高性能，轻量化为目标的CAE结构优化。CAE正在朝着电动化、网联化、智能化和共享化的四化前进，其中要实现电动化，必须消除顾客的里程焦虑，续航成为重中之重，这就对汽车的轻量化设计提出了更高的要求。在不牺牲性能，甚至提高性能的前提下，车体质量还需要下降，也就是说，需要使用更薄的钢板铝板，得到更大的强度刚度、更高的模态，更高的安全系数。这工作就需要CAE来完成。
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CAE结构优化方面包括：拓扑优化、形貌优化、尺寸优化和形状优化。各种优化方法和手段针对的对象各有不同，像拓扑优化用的最多的就是一些铸件的轻量化设计，尺寸优化较多用在BIW钣金件的轻量化设计上。
CAE优化也涉及到多学科多目标的优化。一个部件的性能，不单单影响到NVH，也影响到碰撞，说不定对流体也有影响，这就涉及到多学科的优化问题，但大规模的应用还是较少，未来这方面的应用也会发展起来。
1.CAE前后处理的二次开发
项目日程越来越短，优化迭代任务也越来越重，留给CAE工程师的时间不多了，这有限的时间分析和判断问题，team work，找出问题要因，然后验证，最终达成目标才是工作的重中之重。现在前处理的工作中，需要有最快的效率完成网格的划分，材料属性的赋予，计算工况的设置，计算完成之后，又需要极具效率的达到查看结果，分析评判的目的，最终整理结果，写成报告。这一系列的工作流程，除了有限元求解的求解器不能自己开发，其他的都可以二次开发完成，正所谓前处理到最终生成报告，一键完成，虽然夸张了一些，但现在是一种趋势，不少公司已经可以做到，并有专门的团队来做这个事情。
CAE二次开发的工作，就是在工作中，结合本企业的工作流程，降低人为错误发生概率，以提高工作效率，规范建模、后处理等做法为目标的一系列非常有价值的工作。当然，二次开发决不简简单单的局限在提高工作效率这一部分，程序代替工程师的重复劳动工作，提高效率是必然的结果，但其如果能把工程师的一些经验和方法融入到程序算法中，发挥的价值也就更大。譬如在我开发的NVH-CAE的传涵分析和判断中，就加入了设定目标和判定传涵的风险频率的相关算法，虽然不能百分之百的得到理想的结果，但可大量减轻工程师的工作，避免工程师的主观判断，也是一种创新，也是开发工具的更大价值所在。
对于成熟的主流车企研发，各种工作流程已经固定，相关的前处理的规范已经完成，目标设定、结果评判也比较成熟，甚至连报告的模板样式也是固定的了，这种情况下，大量的工具或许已经开发出来，无数工程师的经验其实已经集中在各种工具处理算法之中，无论是技术大神还是出入职场菜鸟，点点工具按钮，结果报告全部一键搞定，何不乐哉！？未来的CAE工作，工具的开发将越来越多，但有一点，千万不要成为工具的奴隶，这对于刚进入CAE这个行业的菜鸟来将尤为重要！
2.CAE结构轻量化
CAE优化工程师也是一个重要的方向。这里的优化特指以提高性能，轻量化为目标的CAE结构优化。CAE正在朝着电动化、网联化、智能化和共享化的四化前进，其中要实现电动化，必须消除顾客的里程焦虑，续航成为重中之重，这就对汽车的轻量化设计提出了更高的要求。在不牺牲性能，甚至提高性能的前提下，车体质量还需要下降，也就是说，需要使用更薄的钢板铝板，得到更大的强度刚度、更高的模态，更高的安全系数。这工作就需要CAE来完成。
CAE结构优化方面包括：拓扑优化、形貌优化、尺寸优化和形状优化。各种优化方法和手段针对的对象各有不同，像拓扑优化用的最多的就是一些铸件的轻量化设计，尺寸优化较多用在BIW钣金件的轻量化设计上。
CAE优化也涉及到多学科多目标的优化。一个部件的性能，不单单影响到NVH，也影响到碰撞，说不定对流体也有影响，这就涉及到多学科的优化问题，但大规模的应用还是较少，未来这方面的应用也会发展起来。
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