珠海格力電器股份有限公司（簡稱格力）是國內率先大規模投建“仿真超算中心”的家電製造企業。就像未來“智能工廠”的核心引擎一樣，仿真超算中心項目不僅大幅提升格力的基礎計算能力，率先提升格力CAE仿真應用的計算效率，有助於格力研發出更加人性化、高品質的智能產品，也為格力探尋下一代製造業的制高點，打造全球“智能工廠”示範基地、輸出“智能工廠”技術能力，提供了信息化層面的支持。

已經進入夏季空調銷產銷旺季，但格力生產車間的生產線上已經沒有早年密密麻麻的工人組裝場景。格力自主研發的機器人、自動推車早已取代過去的搬運工、打包員等工種。在耗資數百億投建智能裝備公司，率先在格力引入自主研發的機器人、數控機床等智能設備之後，格力“無人工廠”的雛形盡顯。

日前，格力繼續加碼”智能”擴張戰略：一二期仿真超算中心平臺整合項目已順利實施。就像格力未來“智能工廠”的核心引擎一樣，仿真超算中心項目不僅大幅提升格力的基礎計算能力，率先提升格力CAE（Computer Aided Engineering，計算機輔助工程）仿真設計的計算效率，減少運維成本，助推格力研發出更加人性化、高品質的智能產品，也為格力探尋下一代製造業的制高點，打造全球“智能工廠”示範基地、輸出“智能工廠”技術能力，提供信息化層面的支持。

智能擴張戰略下的基礎計算挑戰

隨著多元化智能擴張戰略的快速推進，格力主營業務從原來的空調、冰箱快速擴展到小家電、手機、機器人、數控機床等智能設備產業，產品種類迅速擴充，目前共有20個大類、400個系列、12700多種規格的產品；產品智能化程度在提升，如可手機遠程遙控的空調、可語音識別控制開關的空調，具有GPS定位功能的空調等。

多元化智能業務的快速發展，使格力在信息化方面的投入逐年增加，包括物聯網、設備信息化、大數據等建設，但是，格力內部原有的IT計算能力也驟然面臨挑戰。

產品研發設計部門首先遭遇挑戰。各產品部門排隊等待CAE仿真設計的研發需求快速增長，格力原有CAE仿真平臺已經無法滿足新品研發設計需求。

研發設計是製造業新品投產之前的一個重要環節。任何一個沒有經過仿真驗證的產品設計細節，都可能會造成百萬元乃至千萬元的生產損失。新品設計如果不能快速仿真驗證並推向市場，企業有可能錯失寶貴商機。

用於產品外觀及關鍵零部件設計的CAE仿真技術，已代替傳統手工模具，是目前製造業新品研發設計環節的重要技術手段。

從1996年起，格力就開始引入CAE技術，藉助仿真技術來優化產品結構、性能、可靠性，提高研發能力和水平，成為中國最早一批在產品研發環節採用CAE技術的家電製造企業之一。CAE技術的廣泛應用為格力掌握核心技術、贏得市場份額、樹立行業領跑地位起到了至關重要的作用。目前，格力CAE技術已經涵蓋空調風機、風葉、風道流場，震動噪聲，強度、耐久性，碰撞與防護，管道換熱和模具流道，電磁干擾及離心繫統等關鍵領域。

但是，原有格力CAE仿真應用均採用單機設備運行，單機設備的計算能力有限，不僅無法滿足格力種類繁多的產品設計需求，而且其仿真過程只能停留在一個顆粒度相對較粗的層面上，成為了格力進一步提升產品研發品質的瓶頸。同時，大量CAE軟件單機運行，也帶來了硬件設備重複建設、系統維護困難、管理難度較大等問題。2016年底，格力排隊等待CAE仿真設計的情況比較嚴重。

據格力計算機中心部長柯棟回憶，隨著格力研發隊伍的不斷擴大，每天會有十幾個甚至幾十個技術方案需要在CAE仿真分析平臺上驗證。比如說同一款產品會有幾個或者十幾個方案，需要通過CAE仿真分析平臺全部驗證之後，才能選出最佳的方案開始樣機生產。為了保證精度，平均每個方案還需要5-6次驗證。如果沒有足夠的計算力支撐，產品創新速度和品質都難以保證。

為解決仿真平臺面臨的計算挑戰，也為未來智能工廠建設打下基礎，2014年格力正式開始組建仿真超算中心，藉助高性能集群計算環境來提升仿真性能。

超算中心破解挑戰

每類仿真軟件都有自己的運行特徵，對高性能仿真集群的性能需求也不盡相同。格力CAE仿真具有應用場景多、計算量大等特點，如何針對不同類型的仿真軟件提供統一的基礎計算平臺，如何統一維護和管理各種不同的仿真應用等問題，都是格力仿真超算中心建設面臨的挑戰。

通過對格力負載壓力、仿真軟件運行特點的科學分析，浪潮配備專門應用優化團隊制定針對性解決方案，即採用TS10000高性能集群為格力搭建仿真平臺的計算環境。據浪潮信息企業推進部總經理劉志勇介紹，整套系統包含了管理和登錄節點、瘦計算節點、胖計算節點、高速計算網絡、管理網絡、並行文件存儲系統、備份存儲等硬件以及高性能集群作業調度管理軟件等。

比如，瘦計算節點可以提供強大的並行計算能力，主要承載CFD以及顯式結構分析等並行效果較好的仿真軟件；胖節點配置充足內存容量，主要承載線性加速比不高、對系統緩存需求量較大的結構分析軟件； 並行文件存儲系統則憑藉強大的數據吞吐能力滿足系統運算過程中海量數據的讀寫與存儲需求；結合浪潮集群作業調度管理軟件，可以可視化展現整個集群的使用信息，運行狀態和監視系統的健康情況。

截止目前，格力仿真超算中心一期、二期工程先後成功實施落地。格力超算中心總計算力已突破百萬億次，使CAE的運算速度整體提升了300%，新產品研發週期縮短約10%，CAE應用水平大幅提升，可以供55個用戶同時使用，整體運維效率提升50%以上。

柯棟表示，格力仿真超算中心主要解決了設計過程中對結構、流體、熱力學等仿真環境下的數據計算，通過這些仿真減少實驗次數，提高設計效率，對格力很多產品、關鍵設備的仿真設計發揮了關鍵作用，通過仿真提升了產品質量和可靠性。

舉例來說，格力消音實驗室通過高性能仿真計算額可以快速模擬出各種真實的聲音環境，從而識別出具體的降低噪音的方法，如怎麼把管線包住才能降低水流聲音；怎麼設計排氣風孔才能讓聲音不會那麼大，能否像嘴型控制一樣降低噪音等等。目前通過超算中心調整軟件數據非常方便，一秒鐘能調用20個數據，所以做出來的產品適用性遠遠比原來模式又快又好，而且適用範圍更廣。

為了降低運輸過程中的碰撞損傷，對格力空調包裝的碰撞測試也通過仿真技術提前進行測試，不同運輸方式如海運、火車或汽車運輸的包裝都不一樣，其強度、所用泡沫、包裝紙的厚度等各有不同。對於每年銷售數千萬臺設備的格力來說，提前進行仿真實驗，可以節約大量包裝成本。

為了同步提升上下游企業的產品研發能力，柯棟表示，格力超算中心也規劃向上下游中小企業輸出仿真設計能力。雙方同時表示，未來會進一步加強合作，用信息化技術支撐格力“智能”戰略快速落地。