开源工业软件工作委员会（OpenAtom openCAX）由开放原子开源基金会、中国力学学会、工业和信息化部电子第五研究所、清华大学、华中科技大学、大连理工大学、杭州电子科技大学、哈尔滨工程大学、中科院数学与系统科学研究院、上海宇航系统工程研究所、广州中望龙腾软件股份有限公司、澎峰（北京）科技有限公司始等单位共同发起，致力于构建一个国际化的开源工业软件工具链，推动我国开源生态有序发展，加速工业软件关键核心技术的积累和产业商用的迭代，为工业软件开源使用者、开发者、研究者提供国际化交流平台。

 

 一、SIG组工作内容及成员介绍

 

SIG1：三维CAD几何建模引擎

组长：雍俊海 清华大学教授 清华大学软件学院计算机辅助设计、图形学与可视化研究所所长
联合组长：李会江 广州中望龙腾软件股份有限公司副总经理、总工程师

该团队由清华大学软件学院雍俊海教授召集，致力于研发开源三维CAD几何引擎。团队研发队伍包括中国科学院数学与系统科学研究院、西安交通大学、山东大学、大连理工大学等CAD研发队伍，专注于曲面造型、特征造型、真实感渲染等技术研发。广州中望龙腾软件股份有限公司、广联达科技股份有限公司的研发队伍也参与引擎的需求分析、设计架构及功能测试等工作。团队成员各有所长，致力于推动国内CAD技术的发展与开源。

项目介绍

几何造型功能是三维 CAD 软件最核心的部分，被称为几何引擎或几何内核。以研发自主版权的开源三维CAD几何引擎为目标，搭建三维 CAD 几何引擎的开放架构，进一步突破曲线曲面求交、元素永久命名、高精度三维离散处理与可视化等三维 CAD 几何引擎关键技术；形成系列三维 CAD 几何引擎核心库；搭建协同研发平台，提供开放式辅助研发工具及相关研发规范，形成国内三维 CAD 几何引擎“众创”研发环境，为企业提供技术支持、为行业培养专业人才。

 

 

SIG3：CAE结构优化

组长：郭旭 大连理工大学教授、工程力学系主任、工业装备结构分析国家重点实验室副主任，中国力学学会副理事长

该团队人员主要来自工业装备结构分析国家重点实验室、“结构优化”自然科学基金委创新研究群体。主要面向国家CAE工业软件开展研究，聚焦计算力学、结构优化基础理论与算法研究以及自主化工业软件研发，研发了2套自主化的结构优化设计软件，在若干特色功能上实现了对现有商用软件的显著超越。

项目介绍

近年来团队聚焦计算力学基础理论与算法及工业软件的研发工作，基于我国学者独创的理论和方法，开发了2套自主化的结构优化设计软件，在功能上实现了对现有商用软件的显著超越。
DLUTOPT：是一款结构拓扑优化软件系统，可以对各类国防和工业装备结构开展考虑刚度、强度、稳定性、动态特性等性能指标的创成式构型自动化优化设计。
TW-OPT：是一款薄壁加筋结构优化设计软件系统，可以对国防工业领域中各类装备中大量使用的薄壁结构开展尺寸、形状、拓扑、加筋布局等优化设计。

 

 

SIG4：结构化网格生成

组长： 雷娜 大连理工大学国际信息与软件学院党总支书记、教授、国家杰青

该团队以计算共形几何为出发点，建立了结构化网格生成基础理论、设计自动化网格生成算法，并开发相关软件平台。区别于现有技术方法因缺乏理论基础支撑采用基于工程化解决方案，该团队在理论方面建立了基于亚纯微分的结构化网格统一理论体系，引入Abel-Jacobi理论、叶状结构理论以及最优传输理论等，从根本上解决了结构化网格自动生成瓶颈问题；在算法技术方面，依据理论基础设计系列新型算法，包括结构化网格奇异点优化算法、参数化算法，以及网格质量优化算法等；在软件开发和应用方面，开发了结构化网格生成算法库与软件原型，并在多项国防项目中得到验证和应用。

项目介绍

UniQuadGen是一个四边形网格生成算法统一架构，其通过总结当前四边形网格生成方法中的本质问题，将四边形网格生成流程、要素、与数据统一为编程框架。这个架构为不同的四边形网格生成方法提供了统一的接口，使得用户能够结合具体的四边形网格生成算法完成二次开发，同时网格生成的软件开发与集成提供了解决方案，从而为国产工业软件的开发提供了支撑作用。

 

SIG5：前处理和非结构化网格生成

组长：关振群 大连理工大学运载工程与力学学部/工业装备结构分析国家重点实验室网格生成团队负责人，教授，博士生导师

该团队以大连理工大学运载工程与力学学部/工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室网格生成团队研发的“美格—通用网格生成引擎MeshGeneV5（2019）”为核心，以上海格宇软件有限公司所研发的通用前处理软件ArcherPre为基础，融合中国空气动力研究与发展中心计算所网格团队丰富的CFD软件开发及工程管理经验，并以行业头部企业英特工程仿真技术（大连）有限公司多年研发与积累的CAE多物理仿真软件INTESIM为应用出口，是一支具备在高科技领域大规模工业级应用能力，具有国际领先水平的优秀前处理和非结构化网格团队。

项目介绍

openCAX.ArcherPre Community 1.0在通用框架ArcherFrame1.0 基础上实现了用户界面设计，模型树管理交互，集成渲染模块视图操作，几何模型导入导出，有限元网格模型导入导出，几何创建编辑，交互式曲面网格生成，交互式网格重划分，包络面网格生成，交互式四面体网格生成，几何切割以及映射网格生成等等功能，并提供了质量检查，单元消隐，测量，法线检查，边检测等等工具。

 

 

SIG6：等几何分析

组长：徐岗 杭州电子科技大学计算机学院副院长，教授，博士生导师

该团队由杭州电子科技大学计算机学院徐岗博士召集，聚集了等几何分析建模、仿真、应用多个方面的专业人才。团队研发出基于等几何分析的二维/三维产品建模与数值仿真平台，具有建模、仿真及后处理等功能；团队成员开发的非线性等几何分析软件NLIGA被50多个国家的研究团队下载；团队成员还研发了适用于板壳结构的等几何分析和形状优化软件。

项目介绍

等几何分析软件是数字化设计、仿真与优化一体化的自主化软件平台，集成面向等几何分析的三维产品曲体造型设计、基于等几何分析的高精度数值仿真与评测、基于等几何分析的结构优化。等几何分析软件目前的1.0版本集成样条工具建模、基准问题（泊松方程、线弹性方程等）的等几何仿真分析、等几何结构优化功能，具备典型问题的应用能力。

 

 

SIG7：CAE 求解器集成框架

组长：唐滨 哈尔滨工程大学副教授、硕士生导师。青岛数智船海科技有限公司创始人兼总经理，FastCAE开源平台创始人。

该团队由青岛数智船海科技有限公司创始人兼总经理唐滨召集，主要面向CAE软件研发与应用过程中软件集成架构与流程仿真平台的研发与服务工作。聚集各学科求解器研发团队、前后处理模块研发团队和开源社区IT集成开发者等，遵循统一的开源协作标准和模式，以自主CAE软件产品化为目标，推动自主CAE软件开源研发生态和应用生态建设。

项目介绍

FastCAE是国内首个开源CAE集成框架平台，可方便集成各领域CAE内核算法（自研/开源/商业）行成专用CAE软件，进一步通过多学科联合仿真引擎，面向不同场景整合CAE软件定制仿真流程。经多年迭代完善，行成丰富的前后处理等模块，可快速封装成各领域专用CAE软件产品，帮助用户沉淀核心技术与仿真经验，为自主CAE软件产品化迭代提供健壮底层平台。

 

 

SIG8：MBSE框架

组长：张文丰 上海宇航系统工程研究所研究员，科技委常委，中组部特聘专家、国家重点研发计划首席科学家

该团队由上海宇航系统工程研究所张文丰博士召集，牵引航天系统MBSE一体化研制模式转型工作，并在火箭、卫星和探月等型号开展试点实践。长期从事基于模型的系统工程、数字孪生、基于模型定义和复杂系统建模与仿真研究。主持和参与科技部重点研发计划、装发预研、国防基础科研、日产和丰田全车型等十余个项目，获得教育部自然科学一等奖、日产“行家风范奖”、本田“最佳合作伙伴奖”等奖项，推动其应用领域的突破和创新。

项目介绍

基于模型的系统工程（MBSE）实现目标：研制过程模型化提高复杂系统技术状态管控；集成测试虚拟化实现设计每个阶段的集成验证； 基于模型的知识体系共享实现有效复用；研制生态的互联互通无缝集成。

 

 

SIG9：数值求解器开发平台

组长：崔涛  中科院数学与系统科学研究院，研究员，博士生导师

该团队由中科院数学院崔涛研究员召集，该团队聚集了计算数学、并行计算和工业软件三大领域的专业人才，致力于高性能有限元技术研发，均十多年研发领域积累。团队成员作为核心技术开发者参与了多项大型有限元计算程序的研发，有着深厚的理论功底与技术实现能力。在本项目中，团队将聚焦数值求解器开发平台的研制，研发国产高性能CAE核心求解器核心部件，制定具有良好集成性、开放性和扩展性、面向CAE求解的软件架构和标准，建立通用高效数值计算库，打通数值求解计算库性能优化关键技术瓶颈，为CAE数值求解器软件开发提供便捷、友好、高效的一站式开发环境。

项目介绍

OpenSolkit（OpenCAX.Solver）数值求解器开发平台是具有良好集成性、开放性和扩展性，面向CAE求解流程的开发工具，通过定义一套对偏微分方程要素的形式化语言，实现对任偏微分方程的自动离散，并实现并行计算和各类线性代数求解器的灵活调用。该项目对构建自主化的强度、动力学、热、电磁、流体、流固等学科的仿真分析软件意义重大，可为我国航空、航天、汽车、核工业、工程机械、重大基础设施等领域的产品创新设计与正向研发提供有力支撑作用。

 

 

SIG10 高性能基础算法软件栈

组长：张先轶 澎峰科技始人兼CEO、国际知名开源矩阵计算项目OpenBLAS发起人和主要维护者

该团队由澎峰（北京）科技有限公司创始人张先轶博士召集，该团队聚集了HPC、AI、RISC-V三大领域的专业人才，致力于高性能计算软件栈技术研发，均十多年研发领域积累。PerfMPL高性能算法软件栈可以释放芯片算力，帮助芯片实现更高效的数据处理和算法运算。团队开发的高性能算法软件栈针对芯片架构特性进行了优化和重构，能够实现更加高效的数据处理和算法运算，有效释放芯片的算力潜能。目前已经被广泛应用于HPC、AI、大数据和云计算等领域，并为各行各业的客户提供了可靠的解决方案。企业和组织可以借PerfMPL高性能算法软件栈，实现更加高效的数据处理和算法运算，推动其应用领域的突破和创新。

项目介绍

PerfMPL高性能基础计算软件栈是一套针对各类处理器和各领域应用经过高度优化的数学计算库，主要包含稠密矩阵计算，稀疏矩阵计算，FFT，信号处理，DNN，稀疏解法器等模块。PerfMPL的版本分为：CPU标准版（支持x86、ARM、RISC-V指令集），GPU/NPU并行计算版，面向应用领域（工业软件、AI等）的行业定制版本。PerfMPL已经在工程计算、科学计算、AI计算领域得到了广泛应用，同时广泛赋能国内处理器芯片企业。

WG 社区运营工作组

组长：卞孟春   OpenAtom openCAX工作委员会执行总监、工业和信息化部电子第五研究所软件与系统研究部(院)科研创新部总工

该工作组由各SIG组成员以及开源爱好者共同组成，负责社区运营和发展、维护社区文化、处理问题和冲突，提供社区技术发展支持，推动社区的可持续性发展。目前，工作组已推动社区官网、公众号的建设、连续举办两届开放原子全球开源峰会开源工业软件分论坛，正在筹办开源大赛，致力营造“开放 共融 共治”的社区文化。

 

二、工作成果

OpenAtom openCAX工作委员会已开展了多项具有重要意义的开源生态建设工作。

1. 组建工业软件开源兴趣组，在工委会下设10个SIG兴趣组，各SIG组由国内顶尖科研团队带头人担任，凝聚了国内工业软件开源力量，围绕工业软件关键内核技术开展了开源项目孵化培育，正逐步探索出具有我国特色的开源项目孵化培育模式。
2. 建设国内首个工业软件开源社区，开展社区官网、公众号等建设，为工业软件开发者、使用者、研究者提供线上交流平台。
3. 开展工业软件开源技术路线研究，组织编写拓扑优化模块、国产CAE开源框架、三维CAD几何建模引擎、结构化网格生成、等几何分析、前处理和非结构化网格生成、MBSE框架、数值求解器开发等领域的开源技术路线白皮书，为国内工业软件开源技术发展指明方向；
4. 连续举办两届开源工业软件论坛，邀请了政府领导、行业专家分享国内外工业软件开源发展趋势，围绕核心技术创新、科学难题的攻关、开源集成框架及工具链发展思路展开交流研讨，搭建了产学研交流平台，形成了良好的行业凝聚作用。

未来，OpenAtom openCAX将持续推动开源工业软件社区建设，与生态伙伴携手共创，培育一批具有核心关键技术的开源工业软件项目，促进我国开源工业软件生态繁荣发展。