在制造业一线，开发一款新产品，需要多长时间、花多少钱？过去，仅是前端研发环节可能就要超过半年、投入几十万元。但如今在江门，依托超算算力完成数字化仿真筛选与性能优化，企业只需要15天、花费几万元，就能基本敲定最优设计方案。

江门是制造业大市，传统的产品研发要经历开模、打样、测试、修正、再开模的反复循环，不仅耗时长资金投入大，还高度依赖设计师的经验。为推动传统产业研发降本增效，广东省科学院江门产业技术研究院（以下简称“江门产研院”）与中山大学合作，在蓬江区共建国家超级计算广州中心江门分中心（以下简称“中心”），将超算能力下沉到制造业一线。

一批传统产业中小型企业借助超算，大幅缩短了研发仿真环节的迭代周期，尝到了现代服务业赋能实体制造的甜头。目前，江门各地的“算力+AI”应用场景不断拓展，两业协同正为传统产业的生产车间注入新动能，为广货开拓市场增添科技动能。

国家超级计算广州中心江门分中心。受访者供图

“极致”的计算

省去多轮无效试错成本

追求极致的轻量化，是摩托车产业的核心目标之一。在“摩托车之都”江门的产业核心承载区蓬江，整条产业链上的企业都在往这个方向努力，包括很多中小型配套企业。但要跑通专业工业仿真设计，企业不仅需要配置匹配的算力硬件，还要组建掌握软件操作与工程仿真能力的技术团队。

“专业仿真软件授权费用高、迭代快，企业如果自建完整的工业仿真体系，年均综合成本可达数十万元。”江门产研院人工智能工程师赵志伟说，这对中小企业来说是一道不低的成本门槛。

他举例，一家摩托发动机企业如要研发更加轻量化的新产品，哪个位置可以使用更轻薄的材料、哪个位置受力点需要加厚加固，有很多种设计方案。逐一物理打样验证，不仅成本极高，时间周期还很长。

借助超算星光平台“开箱即用”应用云，企业在江门产研院工程师的技术指导下，可完成新款发动机的数字化建模，依托超算算力并行完成数十组方案的模拟测试。测试能覆盖结构强度、刚度等多项核心指标，还原发动机在不同车型、不同路况下的运行表现。

“单组模型就涉及上千万网格的力学计算单元，数十组方案若用普通工作站逐个运算，要耗时近两个月。但依靠超算的并行计算能力，可在15天内全部完成测算。”赵志伟介绍，仿真结果与物理实测的吻合度可达90%以上，工程师与企业根据仿真数据共同优化设计，在数字层面筛选出最优方案后再进入物理打样环节，可省去中间多轮无效试错的成本。

目前，中心的仿真分析服务已覆盖超20家摩托车企业，可提供车架模态计算、应力应变分析、发动机零部件强度与疲劳寿命评估等专业技术支持。

“轻松”的研发

打样耗材成本大幅压缩

除了蓬江利用超算能力赋能摩托车产业提质增效外，位于台山的恒达家居工艺制品有限公司（以下简称“恒达”）也在试水“算力+”。

台山恒达家居工艺制品有限公司的数字化生产系统。受访者供图

恒达做藤制家具30多年，是全球头部家居品牌宜家的核心供应商。

去年，客户提出新需求：希望在户外家具产品中加入实木材料。恒达技术部经理陈晓天坦言，对于实木的户外耐候性能，以及其与藤、碳钢、塑料等材料的结构结合方案，他一开始并没有底。

如果按照老路，研发团队需要反复打样测试5轮以上才能敲定方案。从图纸设计到最终定型量产，大概需要花费9个月，仅打样耗材成本就超过20万元。

这一次，在台山工业新城园区的对接下，恒达与江门产研院达成合作，让陈晓天体验到了前所未有的“轻松”研发。

针对藤条、实木等天然材料性能离散度高、仿真建模难度大的问题，技术团队先基于已有的材料性能数据库校准仿真参数，再依托超算算力完成材料性能匹配与结构力学仿真，最终仅用2个月就完成新产品的核心设计优化，首轮物理打样便通过了核心力学与耐候性能测试。

加上打样验证、客户确认等环节，该企业从研发到获得客户量产批准的周期缩短至7个月，研发打样成本压缩至约5万元。

“我们之前试过用企业自有电脑跑仿真，模型还没建完设备就卡顿得无法操作。”陈晓天说。通过中心向中小企业共享算力设备与专业技术服务，企业能以低成本获取高端研发能力，研发新品的意愿大大增强。这家深耕行业30年的制造业企业，在数字技术的加持下重新焕发了创新活力。

截至目前，中心依托超算算力与技术支撑，已累计为全市35家企业提供超算服务，覆盖高端装备、摩托车、家具家电、生物医药等多个领域，初步形成适配本地产业的超算应用服务体系，助力制造业企业数字化、智能化转型。

今年5月，江门市人工智能赋能制造业应用场景推广中心正式揭牌，将有更多超算与人工智能技术落地生产一线，推动传统优势产业向高端化、智能化、绿色化加速转型。

南方日报记者 李霭莹