文 | 張冰冰

編輯 | 阿至

36 氪獲悉，北京優(yōu)解未來科技有限公司（以下簡稱「優(yōu)解未來」）近日宣布連續(xù)完成兩輪融資，累計融資金額數(shù)千萬元。A1 輪由中關(guān)村發(fā)展集團(tuán)雨林基金領(lǐng)投、峰瑞資本跟投，A+ 輪由上海合世家資本獨家投資。資金將用于加強研發(fā)團(tuán)隊、加快產(chǎn)品迭代，以及拓展直銷和代理商等銷售渠道，加速商業(yè)轉(zhuǎn)化。

「優(yōu)解未來」成立于 2020 年 9 月，是國內(nèi)首家自主研發(fā)新一代云 CAX 智能設(shè)計工業(yè)軟件和超材料產(chǎn)品的高科技公司，主營產(chǎn)品為基于 OptFuture 軟件的設(shè)計、仿真和優(yōu)化、制造的一站式 SaaS 平臺，能夠廣泛應(yīng)用于航天軍工、汽車、建筑、醫(yī)療等行業(yè)。

研發(fā)團(tuán)隊來自清華大學(xué)、北京理工大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、武漢大學(xué)等高校，大多具有碩士、博士學(xué)歷，近一年眾多研究成果發(fā)表在傳熱學(xué)、材料學(xué)和結(jié)構(gòu)優(yōu)化等領(lǐng)域的國際頂級期刊上。

探索工業(yè)設(shè)計的更優(yōu)解決方案

近年來，隨著科技的迅猛發(fā)展與產(chǎn)業(yè)升級的加速，國防軍工、新能源汽車等領(lǐng)域?qū)Ξa(chǎn)品提出了更高的減重、散熱及使用壽命等要求，不僅極大地提升了設(shè)計難度，也對材料創(chuàng)新帶來了新的挑戰(zhàn)。在此背景下，「優(yōu)解未來」以智能拓?fù)鋬?yōu)化與超材料設(shè)計技術(shù)，探索工業(yè)設(shè)計的更優(yōu)解決方案。

在工業(yè)制造中，結(jié)構(gòu)設(shè)計方法多樣，但傳統(tǒng)方式往往涉及大量人工操作，設(shè)計過程復(fù)雜且需要頻繁迭代。拓?fù)鋬?yōu)化（Topology Optimization, TO）技術(shù)則突破了傳統(tǒng)經(jīng)驗設(shè)計的局限，它能夠在給定的 3D 幾何設(shè)計空間內(nèi)，根據(jù)設(shè)計人員設(shè)定的規(guī)則，利用數(shù)學(xué)算法對材料進(jìn)行重新分配，優(yōu)化布局和結(jié)構(gòu)，從而實現(xiàn)輕量化設(shè)計、性能提升、材料高效利用、成本控制、創(chuàng)新驅(qū)動以及可持續(xù)發(fā)展。

「優(yōu)解未來」創(chuàng)始人張海西認(rèn)為，作為計算驅(qū)動設(shè)計的核心技術(shù)，拓?fù)鋬?yōu)化正逐漸從傳統(tǒng)工程的輔助工具轉(zhuǎn)變?yōu)楣I(yè)創(chuàng)新的核心驅(qū)動力。基于拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)，「優(yōu)解未來」的核心產(chǎn)品 OptFuture 可以實現(xiàn)全自動智能設(shè)計。

據(jù)介紹，OptFuture 是一款完全自主研發(fā)的新一代國產(chǎn) CAE 和生成式設(shè)計工業(yè)軟件，保持每季度一次的迭代速度。與傳統(tǒng) CAE 仿真軟件相比，OptFuture 的亮點主要體現(xiàn)在效率的提升上。

在空間網(wǎng)格技術(shù)方面，傳統(tǒng) CAE 軟件在處理汽車、航天等復(fù)雜模型（如車身、電池包、發(fā)動機）的設(shè)計時，采用有限元網(wǎng)格劃分，處理速度慢且人工參與度高，通常需要一兩周甚至更長時間。而 OptFuture 的空間網(wǎng)格技術(shù)則能夠在幾秒到幾分鐘內(nèi)自動劃分出高質(zhì)量網(wǎng)格，迅速進(jìn)入仿真分析階段。

在優(yōu)化模塊方面，OptFuture 開發(fā)了基于 AI 生成式設(shè)計的智能優(yōu)化模塊。以設(shè)計趙州橋為例，傳統(tǒng)方式需要反復(fù)試錯以滿足諸多要求，而 OptFuture 的模塊只需輸入趙州橋的長方體包絡(luò)及設(shè)計要求，就能自動優(yōu)化出最優(yōu)橋梁結(jié)構(gòu)方案。

除此之外，OptFuture 的另一大亮點是其超材料設(shè)計功能。

主流新材料的研發(fā)通常通過改變材料配比、調(diào)整分子結(jié)構(gòu)等化學(xué)手段實現(xiàn)，研發(fā)周期長且難以根據(jù)需求進(jìn)行反向定制。超材料作為一種人工設(shè)計的復(fù)合材料，通過調(diào)整材料在關(guān)鍵物理尺寸上的有序結(jié)構(gòu)，賦予材料超乎自然規(guī)律的特殊性質(zhì)。

然而，如何設(shè)計這種獨特的人工結(jié)構(gòu)是一大難題。以汽車隔聲材料為例，傳統(tǒng)超材料設(shè)計中很難準(zhǔn)確猜測出何種孔隙結(jié)構(gòu)形狀和大小能滿足隔聲需求，需要憑借人工經(jīng)驗并進(jìn)行反復(fù)試驗修正。而 OptFuture 則能夠根據(jù)要求，從實心結(jié)構(gòu)逆向設(shè)計出滿足性能的孔隙結(jié)構(gòu)，直接給出最優(yōu)方案。同時，通過融入 AI 技術(shù)，將超材料計算周期縮短至幾個小時。

張海西相信，這種技術(shù)路徑將更契合未來發(fā)展趨勢：" 中國制造業(yè)的許多產(chǎn)品仍處于粗放式設(shè)計和批量化生產(chǎn)階段。但未來幾年，隨著六代機等高端裝備的陸續(xù)服役以及新能源汽車性能要求的不斷提升，對產(chǎn)品性能和領(lǐng)先技術(shù)的要求將越來越高。這意味著我們不能再簡單模仿國外技術(shù)，而是要逐步嘗試領(lǐng)跑。因此，對底層軟件和材料體系的需求也將相應(yīng)增加。"

把握國產(chǎn)化替代與設(shè)計仿真一體趨勢性機會

在國際工業(yè)設(shè)計軟件行業(yè)中，已涌現(xiàn)出潛在的獨角獸。nTopology、ANSYS 分別憑借 3D 打印技術(shù)、工程仿真技術(shù)，在航空航天、汽車、醫(yī)療和消費行業(yè)等多個領(lǐng)域應(yīng)用落地。2024 年，nTopology 獲得了英偉達(dá)旗下風(fēng)險投資公司的注資。

國內(nèi)工業(yè)場景中，工業(yè)軟件上云推動了用戶付費意愿的提升，帶來了工業(yè)軟件商業(yè)化的機會。但另一方面，國外軟件云服務(wù)安全性、斷供風(fēng)險等問題，促使工業(yè)軟件向國產(chǎn)化替代轉(zhuǎn)向。

" 國內(nèi)航天軍工等領(lǐng)域使用的軟件版本很多是十多年前的，更新速度慢，導(dǎo)致工具落后 5-10 年，這對研發(fā)新一代技術(shù)或產(chǎn)品迭代很不友好。" 張海西同時指出，航天、軍工、汽車、高端裝備等對數(shù)據(jù)安全要求高的行業(yè)，更傾向于本地私有化部署。

這也成為「優(yōu)解未來」重點突破的應(yīng)用方向。在這些領(lǐng)域的商業(yè)化研發(fā)進(jìn)程中，「優(yōu)解未來」重點提升軟件的通用性和可靠性，同時放棄國際軟件已經(jīng)成熟、小修小改的功能，全力研發(fā)未來五年可能更急需的軟件功能。

張海西相信，未來五年設(shè)計和仿真一定會融合為一體，" 這是企業(yè)追求更快研發(fā)速度的本質(zhì)決定的。我們非常注重設(shè)計、仿真和工藝鏈條的整合，這也是我們軟件的定位。設(shè)計仿真一體化結(jié)合拓?fù)鋬?yōu)化、AI 等新技術(shù)，可突破人力限制，實現(xiàn)算法驅(qū)動設(shè)計。"

截至目前，「優(yōu)解未來」積累了 100 多個工程案例，完成了客戶驗證。在一個機器人設(shè)計方案中，優(yōu)化前產(chǎn)品重量為 152.8kg，拓?fù)鋬?yōu)化后減重 76%，質(zhì)量為 37.3kg。

面對 AI 迅猛的發(fā)展趨勢，張海西坦言，AI 目前對行業(yè)還是更多起輔助作用，主要體現(xiàn)在減少人工經(jīng)驗依賴和自動化基礎(chǔ)工作上。從底層來講，由于工業(yè)設(shè)計數(shù)據(jù)相對保密，產(chǎn)品對大模型的依賴度還不高。但「優(yōu)解未來」會在求解器中融入 AI 技術(shù)來加速求解，把方程求解時間縮短，提高計算效率。

未來規(guī)劃上，「優(yōu)解未來」會加大在 AI、超材料和優(yōu)化算法的深度開發(fā)與結(jié)合上的投入，進(jìn)一步確立技術(shù)優(yōu)勢。同時在銷售方面采取梯度擴(kuò)展的方式，優(yōu)先在長三角、珠三角、京津冀等重工業(yè)區(qū)布局銷售或代理商渠道，樹立頭部客戶標(biāo)桿案例。

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