3D打印为拓扑优化软件插上翅膀

寂静天花板

重构造型、以精确的方式布局材料、减轻重量、减少零件数量、降低制造成本和组装要求-几乎每个围绕着这些话题的3D打印设计都与一家公司有关，那就是来自美国的Altair公司。 雷尼绍的山地自行车车架组件、Arup的建筑连接件、RUAG Space的天线支架、Thales Alenia Space合作的卫星过滤器支架、voxeljet的汽车铝合金轮架、VTT的液压组件、APWorks的3D打印摩托车… …这些不胜枚举的大牛作品都离不开Altair的软件，仿佛忽如一夜春风来，千树万树梨花开， Altair成为3D打印设计领域的吸睛品牌。
+ p  P% P8 G% |" O9 b  }. x究竟是什么原因使得Altair从众多的三维建模与仿真软件领域脱颖而出，并获得3D 打印设备厂商与用户的一致信任?尤其是考虑到大多数金属增材制造厂商都分布在欧洲，他们是如何相互发现，并且不约而同地与世界各地的用户连接到一起的？而随着Altair在3D 打印业界的知名度上升，Altair又如何应对竞争对手纷纷调转船头，对增材制造仿真的大举进军？面对中国市场，Altair如何把握机遇？
BAltair首席执行官司rett Chouinard先后在Altair的工程、咨询、管理等各种职位工作了20年，加入Altair公司之前，Brett曾在GE飞机发动机从事金属和复合材料结构的设计和分析。他拥有密歇根理工大学的学士学位和辛辛那提大学机械工程硕士学位，研究重点是机械工程与结构仿真以及人体组织工程。
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如果说自1985年创立以来，Altair立足于市场的核心竞争力都基于仿真，那么Altair的拓扑优化与仿真的结合为Altair衍生出了新层次、交叉领域的核心竞争力：仿生设计解决方案。在仿生设计解决方案中，Altair又集结构优化与晶格结构的设计能力于一体，通过solidThinking整合拓扑优化与网格结构设计，使得设计师可以轻松地通过拓扑优化找到材料布局，再考虑更多的设计要求，包括应力、屈服强度等通过晶格进行更精细程度的材料分配，达到设计的最优化。
$ @! l+ \; v8 _# P在工作中设计工程师会遇到很多挑战，存在的痛点包括如何获得最优的结构形状，如何将最优的结构形状与最优的产品性能相结合起来设计等。Altair的仿生设计软件将这些难以协调和甚至是看起来相互矛盾的因素变得轻松和谐起来。
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; w3 y; F$ d2 E# _Brett认为Altair的拓扑优化技术被3D打印行业不约而同地使用这一现象对于Altair来说是水到渠成的。因为Altair在1993年开发的拓扑优化技术，已被几千家来自不同行业的用户所使用，包括铸造、模具、工程机械等行业。而当3D打印技术走向主流制造技术的时候，Altair的拓扑优化技术在市场上已经有了20多年的积累和品牌声誉，可以说市场上对于Altair技术的全面拥抱来源于 Altair的多年积淀。
众所周知，产品当从市场的需求出发，市场的需求来自于市场的痛点，从解决3D 打印设计的需求来看，Altair的拓扑优化技术是3D打印设计理想的选择，Brett也用ideal这个词来形容这两者的契合程度。Altair在20多年前开发拓扑优化技术的时候，3D 打印制造工艺还不够成熟。而这20年来，Altair的拓扑优化技术也因为没有遇到最适合它的制造技术，而一直处于被市场声音掩盖的状态中。如今，当3D打印与之相遇，不仅激发了3D打印的潜能，也无疑给拓扑优化技术插上了腾飞的翅膀。
* Y. D5 a/ ~( s这样的机缘也让Brett感到很兴奋，尤其是对于solidThinking这一产品品牌来说，随着3D打印转变为一种严格意义上的制造技术，越来越多业界的目光投入到这一领域，solidThinking凭借着在3D打印行业有口皆碑的经典案例，获得了众多媒体的争相报道：Altair的拓扑优化技术与仿真技术结合，使得设计师只需要给出载荷和工况，软件将提供最高效能的结构设计。
: o" ~; h. v. j+ U做好自己面对竞争的最好方式
谈到竞争，Brett幽默地说3D打印不仅仅给Altair插上了腾飞的翅膀，也给很多其他企业插上了翅膀。而面对竞争的最好方式就是做好自己，始终从市场的需求出发，做用户的合作伙伴。
和业内其它公司相比，Altair的独特之处是其产品线之间的相互支持，相辅相成，这使得Altair面对竞争的时候，可以不慌不乱。就在2016年9月，Altair还收购了真实感渲染和可视化领域的领导者 Solid Iris Technologies公司用以为产品设计提供照片级渲染解决方案。
在3D打印领域，solidThinking最出名的两款软件是Insprie和 Evolve。Inspire不仅集成了强大的拓扑优化技术，还可以无缝对接其他的CAD软件，使得设计师不需要懂得复杂的CAE知识就可以达到高效的建模水平。Evolve则提供了一个高度融合的三维建模和渲染环境，使得设计师更高效的对各种设计方案进行评估、研究以及可视化。
4 y6 b3 H7 P% t; p" e除了solidThinking Inspire, 和solidThinking Evolve, solidThinking旗下的软件产品还包括：
6 X# [& [. G3 A: yCompose：为工程师、科学家和产品制造者进行包括矩阵分析、微分方程、信号分析和控制设计等各种数学运算提供高水准、基于矩阵的语言以及现代编程环境。
8 ]* N# E: ]! h1 k) K6 A' p/ p! RActivate：帮助产品创造者、系统仿真和控制工程师在框图环境下对多科目系统进行建模、仿真和优化。
Embed：通过超强的“图形转代码”能力帮助控制工程师和嵌入式开发者快速地为目标微处理器实施多速率控制系统。
做耕耘中国市场的有心人
谈到中国市场的机遇与挑战，Brett认为中国发展了多年的制造业，是世界制造的中心，3D打印在为其他的国家带来制造机会的同时，也为中国创造了更多的机会。在物联网、大数据、分析、和机电一体化时代的当下，正是因为机械、电子和控制系统的多学科交集，市场上对从自动驾驶汽车到可穿戴设备等各种应用需求的出现，Altair的全系列产品为满足这一大趋势不断推陈出新，相信凭借自身的实力，Altair在中国将迎来更多的机遇。
# O( t0 d7 G  c5 T$ j谈到市场对Altair产品的接受度，与我们经常对国内的教育持有的批判精神不同的是，Brett认为中国的教育和西方的方式的确是不一样的，但中国有不少的人才，从事仿真领域的人才总的数量很多，只是因为总的需求量更大，所以显得少，尤其这个领域的人才非常的好学，看到好的软件心态都很开放，这使得Altair节约了那些需要煞费苦心地跟用户沟通产品特点的时间。
* O$ F  A% A! U当然，与所有的软件公司一样，Altair也希望中国的企业能够把软件公司当成紧密的合作伙伴而非简单的供应商来看，因为通过软件及解决方案，企业获得的是在市场上的持续竞争力，与软件公司结成合作伙伴，从长期来看，企业获得的利益更大。

面壁深功

真正3D打印发达起来，现有的3D软件应该都会被革命