CNCC｜工业软件核心技术及其发展趋势

廖湘科

CCF会士

中国工程院院士，国防科技大学 研究员

计算机系统软件专家，国务院学位委员会软件工程学科评议组召集人之一、教育部软件工程专业教学指导委员会副主任，中国工程院院士。长期从事高性能计算机系统软件与操作系统的科研工作，参加了多代银河巨型机的研制，主持了天河一号、天河二号和麒麟操作系统的研制，为我国高性能计算机系统研制跻身世界领先行列、为国产基础软件的自主可控发展做出重要贡献。共获国家科技进步特等奖1项、一等奖4项；部委级科技进步一等奖9项；教育部十大科技进展2项。获光华奖、中国青年科技奖、“求是”奖、中国计算机学会王选奖、“万人计划”领军人才等。

报告题目：自主CAE软件研制的实践与体会

自主CAE软件的研制，是一场绕不过去的亮剑之战。报告在分析我国自主CAE发展历程与挑战的基础上，结合团队在CAE软件研制方面的实践，认为发展我国自主的CAE软件，必须融合互联网思维与工匠精神，积极拥抱IT新技术，极致追求用户体验，大力加强国际合作与协同创新。

魏毅寅

中国工程院院士，国际宇航科学院院士

中国航天科工集团有限责任公司 副总经理

导弹制导控制专家，现任中国航天科工集团有限公司党组成员、副总经理。长期从事飞行器总体设计，制导控制系统技术研究与应用。曾任国家某科技工程重大专项总设计师、多个国家重点型号总设计师。获国家科学技术进步一等奖2项，二等奖1项及多项省部级科学技术奖励；获光华工程科技奖、何梁何利科学与技术进步奖等。

报告题目：高端装备研发的工业软件之路

工业软件是支撑高端复杂装备研制生产全生命周期的核心要素，同时也是中国软件产业链的突出短板。报告提出要突出重点，坚持科技自立自强，聚焦高端装备研发制造核心需求，走“软件代码重写”的工程化道路，加快推进大型工业软件攻关。

陈立平

华中科技大学 国家智能设计与数控技术创新中心副主任/教授

工学博士，二级教授，华中科技大学智能设计方向学术带头人。2004教育部新世纪优秀人才。创建了苏州同元软控信息技术有限公司，致力于多领域物理统一建模技术、基于模型的系统工程解决方案及产品化、产业化。二十多年来，在几何约束求解、多体系统动力学、多领域建模分析等数字化设计支撑技术方面进行研究，承担了国家自然基金、863及企业合作等多层次项目。研发了自主几何约束求解引擎CBA；在国内率先研究了多领域物理建模规范语言modelica，研发了自主可控多领域物理统一建模平台MWorks，实现产品化、产业化，在国内航空、航天、汽车、核动力、工程机械行业得到应用。

报告题目：关于CAD核心组件-几何约束求解引擎创新的思考与探索

CAD核心组件受制于人，严重制约我国CAD工具软件自主创新。创新首先要敢于质疑，积20余年潜心研究，发现目前处于垄断地位的核心组件在大规模欠定几何约束求解方面存在一系列问题。依据自主建立的《几何系统三元体图分析与代数构造理论》，突破了几何约束系统图优化算法，提出了约束传播最小恰定传播域求解准则，开发了面向多应用场景的几何约束传播自动机CBA，可实现近乎完美的欠定系统的高效确定性求解，在约束一致性判定、计算效率方面达到国际先进水平，在欠定几何约束求解质量方面，在国际上首次提出用户体验感量化评判方法，形成几何约束求解引擎的中国解决方案。CBA具有完全知识产权，用户体验感指标已处于国际领先水平。

冷文浩

中船702所 信息技术学科带头人，奥蓝托公司 创始人/总经理

博士，博士生导师，研究员，长期从事工业CAE软件核心技术的研究和开发工作，曾在日本MSC公司从事软件开发工作，通过多年的积累，已形成了工业CAE软件国产化核心技术、工业APP集成技术、虚实结合的试验验证技术和一体化协同研发平台实现技术等，并己广泛应用于航空、航天、兵器、船舶、核等领域，获中船重工集团公司有特出贡献专家等荣誉。

报告题目：工业CAE软件的实践与思考

目前，工业CAE软件几乎被国外垄断。一方面，软件的核心算法和基于核心算法的软件受制于人；另一方面，国外大型工业软件厂商通过不断地并购和扩张，形成了封闭的生态。本报告将通过我们团队二十多年的开发实践，总结出核心求解器、前后处理、APP集成环境以及APP嵌入到设计流程中的协同研发平台的开发思路和成果，最后给出打破中国工业CAE软件垄断的思考和建议。

汪国平

CCF CADCG专委主任、CSIAM GDC专委主任

北京大学 计算机学院博雅特聘教授

从事计算机图形学、人机交互和虚拟仿真等教学与研究，2002年任北京大学信息科学技术学院教授，现任北京大学北京市虚拟仿真与可视化工程中心主任。主持研发了特征驱动的三维离散造型设计与优化系统PUM、物理仿真引擎Physika、分布式虚拟仿真支撑平台ViWo、基于图像的三维重建系统i23D等大型软件系统的研发，在国防军事、工程设计和数字城市等行业领域有良好应用。曾获教育部科技进步一等奖、中国计算机图形学杰出奖以及国家杰出青年基金资助等。发表学术论文200余篇，国家发明专利50余项，多项专利获得商业转让。现任中国图象图形学会副理事长，中国图学学会副理事长，国家信息标准化委员会专家委员，图学学报主编和VR&IH副主编等。

报告题目：面向产品设计的CAD/CAE一体化设计优化系统

工业软件是支撑高端装备创新设计的核心工具，在机械、航空等关键产业的产品设计中发挥日益重要的作用，也是全球制造强国共同关注的重点。目前国内外工业制造领域主流的CAD软件大多采用参数化设计方法，主流的CAE软件大多采用有限元分析方法，在CAD参数化模型基础上进行网格剖分形成离散模型，不仅会造成迭代设计修改困难、可实施性差，而且模型格式转换易造成精度损失。以等几何分析为代表的CAD/CAE一体化计算分析方法，仍然存在模型参数化问题，同时也存在模型协调性、难以处理动态大变形等诸多短板，依然难以实现对有限元法的替代。本报告将讨论CAD/CAE一体化设计优化系统中的统一离散模型表示方法、基于细分表示的高效迭代编辑与动态局部快速计算方法、面向CAD/CAE一体化设计的仿真引擎等关键技术问题，提出一套CAD/CAE一体化设计仿真模式，旨在形成一套面向复杂产品设计的国产CAD/CAE一体化设计优化系统，从计算模式上形成对国外商业软件的超越。