1月8日，同元軟控MWORKS 2023產品發(fā)布會暨數(shù)字工程研討會于蘇州獨墅湖畔舉辦，同元數(shù)字化工程解決方案全新發(fā)布，平臺產品MWORKS 2023a重大更新，三大數(shù)字化應用最佳實踐重磅分享。
受疫情影響，本次發(fā)布會線上線下同步進行，線下邀請了蘇州上海地區(qū)的合作伙伴、投資人、重點用戶等嘉賓，線上通過抖音、視頻號、B站、微贊等渠道直播。本次會議線上線下云端聯(lián)動，開播1小時播放量逾2萬，各方觀眾共同見證新興工業(yè)軟件與裝備數(shù)字化之旅。
一、基于MWORKS的裝備數(shù)字化工程解決方案
自2017年以來，同元軟控一直致力于裝備數(shù)字化的研究、探索、推進與實踐。一方面積極探索裝備數(shù)字化解決方案，另一方面持續(xù)打造面向數(shù)字工程的信息物理系統(tǒng)建模仿真平臺底座MWORKS。發(fā)布會現(xiàn)場，同元軟控總經理周凡利帶來《基于MWORKS的裝備數(shù)字化工程解決方案》報告。
數(shù)字化是生產力革命，通過模型的充分應用將帶來效率的數(shù)量級提升。數(shù)字化可以給每一個行業(yè)賦能，并終將推動生產關系的全面變革，裝備數(shù)字化首當其沖。其中，工業(yè)軟件是基礎，模型與數(shù)據(jù)是核心。一切裝備都是信息物理融合系統(tǒng)（CPS），因此CPS系統(tǒng)的設計、建模與仿真是數(shù)字化的核心。
裝備數(shù)字化工程是目前數(shù)字化發(fā)展的高級形態(tài)。從上世紀80年代開始的專業(yè)建模與仿真，到1997年以Modelica為代表的系統(tǒng)建模仿真技術的出現(xiàn)，到2007年以SysML發(fā)布為標志的基于模型的系統(tǒng)工程為工程界所接受，再到2017年美國國防部推出數(shù)字化工程，標志著裝備數(shù)字化時代的到來。
裝備數(shù)字化工程是數(shù)字技術與裝備技術的深度融合，提出了基于新型系統(tǒng)工程的新方法，支持裝備研制模式變革；提供了基于信息物理系統(tǒng)的新能力，支持產品智能升級；形成了從實物資產到模型數(shù)據(jù)資產的價值體系重塑。
INCOSE系統(tǒng)工程愿景2035指出，“高保真模型、高級可視化和高度集成的多學科仿真將使系統(tǒng)工程師能夠比目前對單一設計更快、更徹底地評估和評估數(shù)量級更多的備選設計。”“數(shù)據(jù)科學技術將融入系統(tǒng)工程實踐，以幫助理解大規(guī)模數(shù)據(jù)集并評估復雜系統(tǒng)。…… 由大數(shù)據(jù)集和專家領域知識提供支持的人工智能將推動系統(tǒng)工程方法和工具以及系統(tǒng)本身發(fā)生重大變化。”系統(tǒng)建模仿真技術、數(shù)據(jù)科學與AI技術成為新型系統(tǒng)工程的兩大支撐技術。
裝備數(shù)字化的核心是以系統(tǒng)模型為中心的數(shù)字化設計、驗證與交付，實現(xiàn)全要素數(shù)字化系統(tǒng)建模、全系統(tǒng)數(shù)字化仿真驗證、分層級數(shù)字化模型交付，其關鍵是全周期數(shù)字化模型融合與貫通。模型融合與貫通在橫向上是實現(xiàn)從設計、制造、測試、運維等全流程的模型一致演化，其依據(jù)是多領域物理模型融合及信息物理模型融合，這是MWORKS平臺可以支持的；在縱向上是實現(xiàn)專業(yè)、系統(tǒng)到體系的交付貫通，其依據(jù)是系統(tǒng)與專業(yè)融合、體系與系統(tǒng)融合，MWORKS新提供了系統(tǒng)模型與三維CAE專業(yè)仿真模型融合的模型降階工具以及支持系統(tǒng)與體系融合的DELTA仿真工具。
在以前，數(shù)字系統(tǒng)模型是作為設計仿真驗證的手段支持產品研制，系統(tǒng)模型存在于產品之外。隨著數(shù)字化的發(fā)展，系統(tǒng)模型作為裝備機理的表達呈現(xiàn)系統(tǒng)模型與裝備一體化融合的趨勢，即系統(tǒng)模型逐步成為裝備產品的一部分，以嵌入式代碼的形式存在裝備，或者通過云端與裝備相連。在這里模型驅動的代碼生成、機理-數(shù)據(jù)融合成為其關鍵技術。新版MWORKS通過提供Sysplorer Embedded Coder支持數(shù)字裝備模型的部署與運維，通過提供機理-數(shù)據(jù)融合工具支持模型的演化。
在數(shù)字化時代，模型與數(shù)據(jù)將成為越來越重要的價值資產，一方面對于可重用、可交付的模型需求越來越強烈，不可重用、不可交付的模型其價值是有限的；另一方面，迫切需要能夠對模型進行有效的管理，充分盡其所用。MWORKS通過提供模型的“建、評、管、用”支持模型的建構、評價、管理、應用。
周凡利報告最后總結道，同元軟控將MWORKS定位為裝備數(shù)字化工程平臺底座，致力于打造信息物理系統(tǒng)通用建模仿真平臺，通過與行業(yè)聯(lián)合進行行業(yè)模型庫開發(fā)、算法庫開發(fā)以及APP開發(fā)，形成行業(yè)數(shù)字化工程平臺。MWORKS從“數(shù)字化交付、全系統(tǒng)仿真驗證、全流程模型貫通、數(shù)字孿生應用”四個層面，全面支持裝備數(shù)字化工程建設。
二、MWORKS煥新而來
作為業(yè)內領先的工業(yè)軟件企業(yè)，依托多年的正向研發(fā)技術積淀，同元軟控不斷打磨MWORKS產品，平均保持每年一次大版本升級，半年小版本升級，MWORKS 2023a如約而至。
此次，全面升級的MWORKS平臺更新發(fā)布了MWORKS.Syslab 2023a、MWORKS.Sysplorer 2023a、MWORKS.Syslink 2023a以及MoHub。
MWORKS.Syslab 2023a
自2022年MWORKS.Syslab首次發(fā)布以來，我們延攬數(shù)學、通信、AI等一批領域專家，MWORKS.Syslab開發(fā)與應用進入快速迭代周期，MWORKS.Syslab 2023a實現(xiàn)數(shù)學計算、領域工具、平臺環(huán)境的全面升級。
在數(shù)學計算層面，MWORKS.Syslab 2023a擁有更加完整、成熟的數(shù)學計算函數(shù)庫，對基礎數(shù)學、符號數(shù)學、曲線擬合做了大幅升級，全新推出統(tǒng)計、優(yōu)化與全局優(yōu)化3個函數(shù)庫，目前科學計算函數(shù)庫數(shù)量合計達到1381個。數(shù)學計算函數(shù)功能基本覆蓋、性能局部領先，對標M軟件，函數(shù)覆蓋率超90%，平均計算速度提升20% 。
在領域工具層面，對信號處理與通信做徹底優(yōu)化，在AI與數(shù)據(jù)科學與控制系統(tǒng)兩大領域，全新推出機器學習、深度學習、控制系統(tǒng)、基于模型的控制設計4個工具箱，支撐CPS機理與數(shù)據(jù)融合驅動建模。
在平臺環(huán)境層面，MWORKS.Syslab 2023a對交互式編程環(huán)境進行持續(xù)優(yōu)化。軟件啟動速度從30S提升至5S；熟悉且舒適的Ribbon菜單隨界面寬度自適應折疊或展開；幫助系統(tǒng)架構升級，支持全局搜索、在線瀏覽；MWORKS.Syslab 2023a還提供多平臺安裝適配程序，支持Windows、Ubuntu、CentOS、銀河麒麟等主流操作系統(tǒng)。
值得一提的是，MWORKS.Syslab 2023a在M語言兼容實現(xiàn)重大進展，支持M核心語言解析，支持M語言與Julia互調用，支持用戶自定義擴展M函數(shù)，對歷史資產和未來發(fā)展我們選擇“既要又要”。
MWORKS.Syplorer 2023a
經過重大工程型號應用的錘煉，MWORKS.Sysplorer 2023a性能易用性得到大幅提升，并實現(xiàn)內核、平臺環(huán)境、工具箱與模型庫的全面升級。MWORKS.Sysplorer 2023a為復雜裝備系統(tǒng)提供更有力的數(shù)字化支撐及對MBD全流程的覆蓋，有力保障大規(guī)模、高性能、跨地域的數(shù)字化支撐。
在內核升級層面，MWORKS.Sysplorer 2023a實現(xiàn)求解效率與代碼生成能力進一步提升。MWORKS.Sysplorer 2023a支持超過100萬方程的大規(guī)模模型高效求解，某載人工程重點型號的系統(tǒng)模型求解效率提升了約20倍。MWORKS.Sysplorer 2023a代碼生成能力穩(wěn)步提升，代碼生成的可讀性進一步增強。
在平臺環(huán)境層面，MWORKS.Sysplorer 2023a不僅支持多領域統(tǒng)一系統(tǒng)建模，也支持面向MBD全流程的覆蓋。MWORKS.Sysplorer 2023a具備控制策略建模仿真及面向嵌入式目標硬件的代碼生成能力，新增元模型庫、過程式建模以及嵌入式C代碼生成功能。MWORKS.Sysplorer 2023a對過程式建模也進行強化，支持兼容Modelica的框圖建模與狀態(tài)機建模，支撐數(shù)據(jù)字典封裝，大幅提升參數(shù)可重用性。
在工具箱與模型庫更新層面，MWORKS.Sysplorer 2023a全新推出基礎機械模型庫、傳動系統(tǒng)模型庫、多體系統(tǒng)模型庫、熱液壓組件庫、熱液壓元件庫5個模型庫，優(yōu)化了氣動、電氣、車輛等10個模型。大幅更新試驗設計工具箱，新增組件選型試驗模式，支持總體設計大量候選方案智能生成與評選；大幅更新SysML To Modelica工具箱，支持系統(tǒng)設計模型到系統(tǒng)仿真模型的自動轉化。
MWORKS.Sysplorer 2023a協(xié)同能力增強，在穩(wěn)定性、安全性、易用性及用戶體驗上均有大幅提升。MWORKS.Sysplorer 2023a已實現(xiàn)端云一體化，可前往MoHub社區(qū)，體驗Sysplorer Online功能。
MWORKS.Syslink 2023a
在系列國家重大工程的需求牽引下，MWORKS.Syslink 2023a功能不斷升級和完善，新增多分支協(xié)同建模功能，對倉庫管理、沖突解決與模型比對、在線仿真功能進行了全面升級，并增強兼容性和適配性，提升了MWORKS.Syslink的自主可控服務能力。
MoHub
同元軟控構建企業(yè)工程師、企業(yè)級協(xié)作、社會化協(xié)作3大關鍵環(huán)節(jié)的服務能力，形成工業(yè)知識模型服務完整解決方案，支持工業(yè)知識模型在公有云、私有云、混合云模式下的開發(fā)、流轉、交付、協(xié)同、應用。
MoHub基于MWORKS Cloud云平臺構建云端科學計算與建模仿真技術底座，充分借鑒開源社區(qū)成功模式構建一個覆蓋函數(shù)庫、模型庫、APP庫服務的模型社區(qū)，形成一個公有云部署、具備完全自主知識產權的工業(yè)知識模型互聯(lián)平臺，支持海量用戶參與到工業(yè)知識模型的開發(fā)、分享、創(chuàng)新應用過程。MoHub平臺提供的核心服務包括：全云端化的建模仿真支持、工業(yè)知識模型互聯(lián)服務、開放架構與標準接口服務。
MWORKS 2023a發(fā)布小結
在各方合作伙伴的支持下，經過同元團隊一年的努力，MWORKS功能與性能整體大幅提升，系統(tǒng)建模仿真環(huán)境MWORKS.Sysplorer保持國際先進，科學計算環(huán)境MWORKS.Syslab已經全面可用，工業(yè)知識模型互聯(lián)平臺MoHub全新發(fā)布，MWORKS平臺累計已經具備40個工具箱和22個模型庫。
MWORKS通過支持CPS建模仿真為裝備數(shù)字化工程提供底座支撐，已經在航天、核能、航空、船舶等產業(yè)聯(lián)合行業(yè)共同推動數(shù)字化工程落地。
三、一線專家數(shù)字化實踐經驗分享
十年磨劍，平臺成形，通過數(shù)字化助力中國航天實現(xiàn)“上天攬月”千年夢想，MWORKS在航天、核能、航空等領域為大國重器書寫數(shù)字化的故事。
航天發(fā)動機數(shù)字化應用實踐
航天六院數(shù)字化副總師陳宏玉以液體火箭發(fā)動機為例，向大家介紹了航天發(fā)動機對于數(shù)字化的需求以及系統(tǒng)建模仿真支撐轉型實踐的具體案例。
航天科技六院采用Modelica語言和MWORKS框架，開發(fā)了通用化、集成化、標準化的系統(tǒng)仿真模型庫Tulips（郁金香），實現(xiàn)了液體動力系統(tǒng)各類模型在統(tǒng)一平臺下的匯聚重用，組件級動態(tài)仿真誤差控制在1%以內，模型精細化程度與NASA、歐空局最新研究結果相當；一年內已支撐“八年九機”中的3型發(fā)動機整機試車均一次成功。
數(shù)字化空間站應用實踐
航天五院空間站總體室主任王為圍繞數(shù)字空間站，分享了航天五院基于同元MWORKS研制的航天器多學科仿真伴飛平臺，這是國內首次應用于在軌飛行任務的航天器多學科仿真伴飛平臺軟件。
王為主任介紹了數(shù)字空間站在機械臂轉位貨船、出艙活動、機械臂巡檢、首長通話、推進劑補加等關鍵任務中提供的支撐，并表示：“軟件工具的自主可控非常重要，航天器多學科仿真伴飛平臺軟件基于國產自主可控軟件MWORKS訂制開發(fā)，由于同元公司掌握軟件核心技術，可根據(jù)需求進行數(shù)字孿生與伴飛所需的功能的深度訂制開發(fā)，有力支持了型號任務。國外同類商用軟件無相應功能。”
核動力系統(tǒng)數(shù)字化應用實踐
中國核動力設計研究院反應堆數(shù)字試驗研究中心副主任曾小康介紹了中國核動力設計研究院聯(lián)合同元軟控歷經10余年基于MWORKS平臺開發(fā)的核反應堆統(tǒng)一建模與分析平臺（ Nuclear reactor Unified Modeling and Analysis Platform ，NUMAP），這是國內首次實現(xiàn)基于Modelica的建模仿真技術在核能領域的工程化應用。
曾小康表示：“核反應堆統(tǒng)一建模與分析平臺NUMAP創(chuàng)新性的突破復雜熱工水力系統(tǒng)模型表達與編譯求解、多專業(yè)異構方程系統(tǒng)耦合求解等關鍵技術，深入滿足核動力裝置數(shù)字研發(fā)與數(shù)字交付對全系統(tǒng)多專業(yè)多層次統(tǒng)一建模與仿真的強烈需求，是實現(xiàn)核能動力裝置在多專業(yè)強耦合、多層次強關聯(lián)、多系統(tǒng)強相關等復雜條件下全系統(tǒng)多工況運行特性高精度仿真的有力工具。”
四、MWORKS 2023a已開放下載
同元軟控不斷打磨MWORKS產品，持續(xù)精進，于1月8日正式發(fā)布科學計算與系統(tǒng)建模仿真平臺MWORKS 2023a，歡迎大家前往同元軟控官網下載MWORKS 2023a軟件進行試用。我們在官網新增反饋問題入口，也歡迎大家提交工單以反饋產品建議。各個產品的詳細介紹后續(xù)將陸續(xù)放出，敬請期待。
新的數(shù)字化需求，帶來新的研制變革。同元軟控一直致力于裝備數(shù)字化的研究、探索、推進與實踐，持續(xù)打造裝備數(shù)字化工程基礎平臺MWORKS，提供信息物理融合通用的建模仿真底座。
新的一年，同元軟控仍將秉承打造標準、開放、共享的新一代工業(yè)軟件的理念，通過MWORKS為裝備數(shù)字化工程提供底座支撐，助力中國裝備數(shù)字化轉型之路走的更快、更穩(wěn)。
