Ansys的历史和并购战略 ― CAE行业巨人是如何诞生的
创业期 ― 原子能工程师发起的FEM革命
Ansys是全球最大的CAE企业吧?它有什么样的历史?
简单说,Ansys是1970年由一位名叫John Swanson的工程师创办的公司。Swanson最初在Westinghouse Electric的原子能部门工作,开发了用FEM(有限元法)分析反应堆结构的代码。
原来根源在原子能啊? 听起来很厉害…
是的。当时通用的FEM代码基本上只有NASA开发的NASTRAN,而且用起来很麻烦。Swanson想"一定能做出更实用的FEM软件",于是从Westinghouse辞职,创办了Swanson Analysis Systems Inc.(SASI)。最早的产品就是ANSYS(ANalysis SYStem)。
原来ANalysis SYStem是这个意思啊! 最初只有结构分析吗?
初期主要是结构分析,但1970年代后期也增加了热分析功能。使用独特的APDL(Ansys Parametric Design Language)可以进行参数化分析,这在当时是非常先进的。1996年上市NASDAQ后快速成长。
通过并购实现多物理场化
Ansys好像进行了很多并购。具体并购了多少家公司?
2000年代以来并购了30多家公司。这是CAE行业最激进的并购战略。让我按时间顺序整理一下主要的并购:
- 2003年:CFX ― 来自英国的CFD求解器。对压缩流和涡轮机械强大
- 2006年:Fluent Inc.(约3亿美元) ― 通用CFD求解器的行业标准。同时获得了网格划分工具GAMBIT
- 2008年:Ansoft Corporation(约8亿美元) ― 获得高频电磁场模拟器HFSS和电机设计用Maxwell。电磁分析一下子丰富起来
- 2012年:Esterel Technologies ― 嵌入式软件模型基础开发工具(SCADE)
- 2019年:LSTC(约7.75亿美元) ― LS-DYNA的开发方。整合了显式法碰撞、跌落模拟
- 2020年:Lumerical ― 光子学(光导波管·光器件)模拟
- 2021年:AGI(Analytical Graphics) ― 卫星轨道·任务分析工具STK
- 2021年:Zemax ― 光学设计模拟
从结构→流体→电磁→光学→卫星,覆盖范围太广了! 都是通过并购获得的吗?
这正是Ansys战略的关键点。"在各个领域获得具有实绩的求解器,然后整合到一个平台里"这个做法比自己从零开发快得多,而且能够获得已有的用户基础。比如Fluent在并购前就已经是全球使用最广泛的CFD代码。
Workbench与集成平台
但是,并购来的这些不同的软件怎么整合在一起呢? 各自独立使用吗?
答得好。这时候就需要Ansys Workbench这个集成环境。在Workbench上可以用拖拽方式把Mechanical(结构)、Fluent(CFD)、HFSS(高频)、Maxwell(低频)、LS-DYNA等各个求解器连接起来,实现多物理场分析。
比如,可以做什么样的耦合分析呢?
工程实践中比较常见的是"用Fluent求解流体温度场,然后把结果传给Mechanical计算热应力"这种流体-结构的单向耦合。还可以用System Coupling功能实现双向FSI(流固耦合)。对电子设备,可以"用HFSS求解天线电磁场,然后用Icepak或Mechanical评估散热"这样的分析。
明白了,一家公司拥有结构、流体、电磁所有能力,所以耦合分析能无缝进行。
Synopsys并购与未来展望
听说2024年Synopsys并购了Ansys。这意味着什么?
2024年1月宣布的约350亿美元(约5万亿日元)的并购案。这是CAE行业史上最大的交易。Synopsys是半导体设计工具(EDA)的顶级公司,在芯片电路设计·验证领域拥有绝对优势。
半导体公司并购CAE公司,这不是跨界吗?
实际上并不是。在最先进的半导体芯片中,电路设计不再是唯一决定因素。"电磁干扰""发热和散热""封装应力"等物理问题影响性能。Synopsys的EDA与Ansys的物理模拟融合,就能实现从芯片设计到系统级性能验证的完整流程。这是他们的目标。
5万亿日元,确实值这个价…
Ansys对行业的影响
回过头看,Ansys对CAE行业有什么样的影响?
我认为有三个主要影响:
1. 多物理场分析的普及:从"只做结构"或"只做流体"转变为通过并购和整合推动多物理场耦合分析走向实用化。
2. CAE的民主化:推出Ansys Discovery这样的实时模拟工具,让非专家的设计者也能使用CAE。推进"Simulation-Driven Product Development"这一概念。
3. 行业重组加速:Ansys激进的并购战略促使其他厂商(Siemens、Hexagon等)也开始进行并购竞争,推动了整个CAE厂商的整合。
原来追踪一家企业的历史,就能看到整个行业的发展脉络。
总结
把Ansys的历史概括一下:
- 1970年:John Swanson以原子能工程师身份创办SASI
- 1990年代:NASDAQ上市,开发基于GUI的Workbench
- 2000年代:通过CFX·Fluent并购获得CFD,通过Ansoft获得EM
- 2010年代:整合SCADE(嵌入式)、Apache(电源完整性)、LSTC(LS-DYNA)
- 2020年代:通过Lumerical·AGI·Zemax扩展到光学和太空领域。2024年被Synopsys以350亿美元并购
"在一个平台上分析所有物理现象"这一贯彻始终的战略,让Ansys成长为年销售额约24亿美元(2023年)的巨大企业。
从原子能FEM代码开始,最后和半导体设计巨人合并,50年的发展真是戏剧性。谢谢!
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