Beschleunigung der industriellen Intelligenzgestaltung und der Innovation in der Metamaterialforschung: "Youjie Future" schließt nacheinander zwei Finanzierungsrunden im Wert von mehreren Millionen Yuan ab | Exklusivbericht von 36Kr

Text  |  Zhang Bingbing

Redaktion  |  A Zhi

36Kr hat erfahren, dass Peking Youjie Future Technology Co., Ltd. (im Folgenden als „Youjie Future“ bezeichnet) kürzlich angekündigt hat, zwei aufeinanderfolgende Finanzierungsrunden abgeschlossen zu haben, mit einem kumulativen Finanzierungsbetrag von mehreren Millionen Yuan. Die Runde A1 wurde von der Yulin-Fonds der Zhongguancun Development Group als Vorreiter und Fengrui Capital als Mitinvestor durchgeführt. Die Runde A+ wurde exklusiv von Shanghai Heshi Family Capital investiert. Die Mittel werden zur Stärkung des Forschungs- und Entwicklungsteams, zur Beschleunigung der Produktiteration sowie zur Erweiterung der Vertriebskanäle wie Direktvertrieb und Agenturen verwendet, um die kommerzielle Umsetzung zu beschleunigen.

„Youjie Future“ wurde im September 2020 gegründet und ist das erste chinesische Hochtechnologieunternehmen, das eigenständig eine neue Generation von Cloud-CAX-Intelligent Design-Industriesoftware und Metamaterialprodukte entwickelt. Das Hauptprodukt ist eine One-Stop-SaaS-Plattform für Design, Simulation, Optimierung und Herstellung basierend auf der OptFuture-Software, die in Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Automobil, Bauwesen und Medizin weit verbreitet eingesetzt werden kann.

Das Forschungs- und Entwicklungsteam besteht aus Fachleuten, die von Universitäten wie Tsinghua-Universität, Peking Institute of Technology, Harbin Institute of Technology und Wuhan-Universität kommen. Die meisten von ihnen haben einen Master- oder Doktorgrad. In den letzten Jahren wurden zahlreiche Forschungsergebnisse in internationalen Spitzenzeitschriften auf den Gebieten der Wärmeübertragung, Materialwissenschaft und Strukturoptimierung veröffentlicht.

Die bessere Lösung für industrielles Design erkunden

In den letzten Jahren haben mit der rasanten technologischen Entwicklung und der Beschleunigung der industriellen Aufwertung Bereiche wie Verteidigung und Militär, Elektromobilität höhere Anforderungen an die Gewichtsreduzierung, Wärmeableitung und Lebensdauer der Produkte gestellt. Dies hat nicht nur die Schwierigkeit des Designs erheblich erhöht, sondern auch neue Herausforderungen für die Materialinnovation mit sich gebracht. Vor diesem Hintergrund sucht „Youjie Future“ mit der Technologie der intelligenten Topologieoptimierung und Metamaterialdesign nach einer besseren Lösung für industrielles Design.

Bei der industriellen Fertigung gibt es verschiedene Methoden für die strukturelle Gestaltung. Die traditionellen Methoden erfordern jedoch oft viel manuelles Arbeiten, der Designprozess ist komplex und erfordert häufige Iterationen. Die Topologieoptimierung (Topology Optimization, TO) hat die Grenzen des traditionellen Erfahrungssystems überwunden. Sie kann in einem gegebenen 3D-Geometrie-Designraum die Materialien neu verteilen, die Anordnung und Struktur optimieren, indem sie mathematische Algorithmen verwendet, um so eine leichte Bauweise, eine Verbesserung der Leistung, eine effiziente Nutzung der Materialien, die Kostenkontrolle, die Innovation und die nachhaltige Entwicklung zu erreichen.

Zhang Haixi, Gründer von „Youjie Future“, meint, dass als Kerntechnologie des Rechengetriebenen Designs wird die Topologieoptimierung allmählich von einem Hilfsmittel in der traditionellen Technik zu einem zentralen Treiber für industrielle Innovation. Basierend auf der Topologieoptimierungstechnologie kann das Kernprodukt OptFuture von „Youjie Future“ vollautomatisches intelligentes Design realisieren.

OptFuture ist eine neu entwickelte, vollkommen eigenständig entwickelte chinesische CAE- und Generative Design-Industriesoftware, die alle drei Monate aktualisiert wird. Im Vergleich zu herkömmlichen CAE-Simulationssoftware zeichnet sich OptFuture vor allem durch die Verbesserung der Effizienz aus.

Bei der Raumgittertechnik verwenden herkömmliche CAE-Software bei der Gestaltung komplexer Modelle wie Autos, Luft- und Raumfahrt (z. B. Karosserie, Batteriepack, Motor) die finiten Elemente-Methode, die langsam ist und viel manuelles Eingreifen erfordert. Normalerweise dauert es ein bis zwei Wochen oder länger. Die Raumgittertechnik von OptFuture kann jedoch in wenigen Sekunden bis Minuten automatisch ein hochwertiges Gitter erstellen und schnell in die Simulationsanalysephase eintreten.

Vorschau des Standardgitters von OptFuture-Geometrie

Im Bereich des Optimierungsmoduls hat OptFuture ein intelligentes Optimierungsmodul basierend auf AI-Generative Design entwickelt. Nehmen wir das Design der Zhaozhou-Brücke als Beispiel. Die traditionelle Methode erfordert wiederholtes Ausprobieren, um zahlreiche Anforderungen zu erfüllen. Das Modul von OptFuture kann jedoch einfach die rechteckige Einfassung der Zhaozhou-Brücke und die Designanforderungen eingeben und automatisch das optimale Brückenstrukturdesign generieren.

Ein weiteres Highlight von OptFuture ist seine Metamaterialdesign-Funktion.

Die Entwicklung von neuen Materialien erfolgt normalerweise durch chemische Methoden wie die Änderung der Materialzusammensetzung und die Anpassung der Molekülstruktur. Die Entwicklungszeit ist lang und es ist schwierig, eine rückwärtsgerichtete Anpassung an die Anforderungen vorzunehmen. Metamaterialien sind künstlich gestaltete Verbundwerkstoffe, die durch die Anpassung der geordneten Struktur des Materials in kritischen physikalischen Abmessungen dem Material außergewöhnliche Eigenschaften verleihen, die über die natürlichen Gesetze hinausgehen.

Die Gestaltung dieser einzigartigen künstlichen Struktur ist jedoch eine große Herausforderung. Nehmen wir das Schalldämmungsmaterial für Autos als Beispiel. Bei der traditionellen Metamaterialgestaltung ist es schwierig, genau zu erraten, welche Porenstrukturform und -größe die Schalldämmungsanforderungen erfüllen kann. Es ist erforderlich, auf die menschliche Erfahrung zu vertrauen und wiederholte Tests und Korrekturen durchzuführen. OptFuture kann jedoch basierend auf den Anforderungen aus einer massiven Struktur rückwärts eine Porenstruktur entwerfen, die die Leistungserfordernisse erfüllt, und direkt das optimale Design vorschlagen. Gleichzeitig wird durch die Integration von AI-Technologie die Rechenzeit für Metamaterialien auf einige Stunden verkürzt.

Zhang Haixi ist überzeugt, dass dieser Technologiepfad eher der zukünftigen Entwicklungstrend entspricht: „Viele Produkte der chinesischen Fertigungsindustrie befinden sich noch in der Phase des groben Designs und der Massenproduktion. In den nächsten Jahren werden jedoch mit dem Einsatz von High-End-Ausrüstungen wie der 6. Generation von Kampfflugzeugen und der ständigen Verbesserung der Leistungsanforderungen an Elektromobile die Anforderungen an die Produktleistung und die führende Technologie immer höher werden. Dies bedeutet, dass wir nicht einfach die ausländische Technologie imitieren können, sondern zunehmend versuchen müssen, die Spitze zu erreichen. Daher wird auch der Bedarf an Basissoftware und Materialsystemen entsprechend steigen.“

Chancen der nationalen Substitution und der Integration von Design und Simulation nutzen

In der internationalen Branche der industriellen Designsoftware sind bereits potenzielle Unicorns aufgetaucht. nTopology und ANSYS haben ihre Technologien wie 3D-Druck und Engineering-Simulation in verschiedenen Bereichen wie Luft- und Raumfahrt, Automobil, Medizin und Konsumgütern umgesetzt. Im Jahr 2024 erhielt nTopology eine Investition von der Risikokapitalgesellschaft von NVIDIA.

In der chinesischen industriellen Szene hat die Cloud-Nutzung von industrieller Software die Zahlungsbereitschaft der Benutzer erhöht und Chancen für die Kommerzialisierung von industrieller Software geschaffen. Andererseits haben Probleme wie die Sicherheit der Cloud-Dienste ausländischer Software und das Risiko des Lieferausfalls die industrielle Software zur nationalen Substitution veranlasst.

„Viele der Softwareversionen, die in Bereichen wie chinesischer Luft- und Raumfahrt und Militär eingesetzt werden, sind bereits seit mehr als zehn Jahren unverändert. Die langsame Aktualisierungsgeschwindigkeit führt dazu, dass die Werkzeuge um 5 - 10 Jahre hinterher sind, was für die Entwicklung neuer Technologien oder die Produktiteration sehr ungünstig ist.“ Zhang Haixi weist auch darauf hin, dass Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Militär, Automobil und High-End-Ausrüstung, die hohe Anforderungen an die Datensicherheit stellen, eher eine lokale private Bereitstellung bevorzugen.

Dies ist auch der Schwerpunkt von „Youjie Future“ bei der Anwendungsentwicklung. Im Prozess der kommerziellen Entwicklung in diesen Bereichen konzentriert sich „Youjie Future“ auf die Verbesserung der Allgemeingültigkeit und Zuverlässigkeit der Software. Gleichzeitig wird auf Funktionen verzichtet, die bei internationalen Software bereits ausgereift sind und nur geringfügig verbessert werden müssen, und stattdessen werden Softwarefunktionen entwickelt, die in den nächsten fünf Jahren möglicherweise dringender benötigt werden.

Zhang Haixi ist überzeugt, dass Design und Simulation in den nächsten fünf Jahren integriert werden: „Dies ist durch die Natur der Unternehmen bestimmt, die eine schnellere Entwicklungsgeschwindigkeit anstreben. Wir legen großen Wert auf die Integration der Design-, Simulations- und Prozessketten, was auch die Positionierung unserer Software ist. Die Integration von Design und Simulation in Kombination mit neuen Technologien wie Topologieoptimierung und AI kann die menschlichen Grenzen überwinden und ein Algorithmus-gesteuertes Design ermöglichen.“

Bis jetzt hat „Youjie Future“ über 100 Engineering-Fälle gesammelt und die Kundenvalidierung abgeschlossen. In einem Roboterdesignprojekt betrug das Produktgewicht vor der Optimierung 152,8 kg. Nach der Topologieoptimierung wurde das Gewicht um 76 % reduziert auf 37,3 kg.

Fallbeispiel für Topologieoptimierungsdesign

Angesichts der rasanten Entwicklung von AI gesteht Zhang Haixi ein, dass AI derzeit in der Branche eher eine unterstützende Rolle spielt, vor allem bei der Verringerung der Abhängigkeit von menschlicher Erfahrung und der Automatisierung von grundlegenden Aufgaben. Auf der Basisebene ist die Abhängigkeit der Produkte von großen Modellen noch nicht sehr hoch, da die industriellen Design-Daten relativ vertraulich sind. Aber „Youjie Future“ wird AI-Technologie in den Solver integrieren, um die Lösung zu beschleunigen, die Zeit für die Gleichungslösung zu verkürzen und die Rechenleistung zu verbessern.

In Bezug auf die zukünftige Planung wird „Youjie Future“ die Investition in die tiefe Entwicklung und Integration von AI, Metamaterialien und Optimierungsalgorithmen erhöhen, um den technologischen Vorsprung weiter auszubauen. Gleichzeitig wird bei der Vertriebsstrategie ein schrittweites Vorgehen gewählt. Zunächst werden Vertriebs- oder Agenturkanäle in Schwerpunkt-Industrieregionen wie dem Yangtse-Delta, dem Zhujiang-Delta und der Jingjinji-Region eingerichtet, um Leitkundenfälle zu setzen.

36Kr Future Industries

„36Kr Future Industries“ folgt kontinuierlich der Stadtentwicklung, der industriellen Transformation und der Umsetzung von Innovations- und Unternehmensgründungsprojekten. Wenn Sie Berichterstattung wünschen, können Sie sich per E-Mail an wangfengzhi@36kr.com wenden.

Darüber hinaus hat 36Kr dieses Jahr offiziell die „36Kr Unternehmensinvestitionsleitfaden-Intern“ herausgebracht. Basierend auf der tiefen Kenntnis in der Wirtschaftskreis-Industriegruppe, der regionalen Schwerpunktförderungsplanung und der Investitionsförderung bietet 36Kr umfassende, detaillierte, zeitnahe und exklusive Informationsdienste, um den Behörden effiziente und präzise industrielle Projekt-Interns zu liefern und Projektbetreibern zu helfen, industrielles Kapital zu finden, wichtige Kontakte herzustellen und sich schnell in die neue industrielle Ökosystem einzubinden.

Dieser Artikel stammt aus dem WeChat-Account „36Kr Future Industries“, Autoren: Zhang Bingbing, A Zhi. 36Kr hat die Veröffentlichung mit Genehmigung durchgeführt.