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從全球范圍來(lái)看，開源已經(jīng)成為軟件技術(shù)和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的重要模式，諸如Linux、Android、MySQL等軟件都采取了開源策略，同時(shí)全球開源軟件項(xiàng)目的數(shù)量持續(xù)呈穩(wěn)定增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。據(jù)全球最大的代碼托管平臺(tái)GitHub數(shù)據(jù)顯示，2023年GitHub托管倉(cāng)庫(kù)已達(dá)4.2億，新增倉(cāng)庫(kù)7300萬(wàn)個(gè)，增長(zhǎng)率達(dá)21%。
支持開源的擁躉者，堅(jiān)定認(rèn)為開源模式相比于工業(yè)時(shí)代封閉專利的發(fā)展模式，更順應(yīng)數(shù)字時(shí)代技術(shù)迭代快、應(yīng)用范圍廣的發(fā)展規(guī)律，通過(guò)去中心化的協(xié)作方式激發(fā)各類主體的創(chuàng)新創(chuàng)造活力，以開放協(xié)作實(shí)現(xiàn)智慧累積，對(duì)創(chuàng)新效率和創(chuàng)新質(zhì)量帶來(lái)巨大提升。
近年來(lái)，工業(yè)軟件開源生態(tài)的國(guó)際化程度逐漸深入，開源體系建設(shè)也從平穩(wěn)起步邁向加速發(fā)展的新階段。依托開源模式實(shí)現(xiàn)加速發(fā)展，成為新晉工業(yè)軟件廠商們選擇的重要模式，也是推動(dòng)工業(yè)軟件創(chuàng)新的一條重要路徑。
那么，研發(fā)類工業(yè)軟件領(lǐng)域有哪些開源引擎？有哪些做得發(fā)展得不錯(cuò)的開源項(xiàng)目？面臨著哪些機(jī)遇與挑戰(zhàn)？中國(guó)市場(chǎng)在這一領(lǐng)域的布局與進(jìn)展如何？本文將逐一剖析與介紹。
一、工業(yè)軟件開源生態(tài)觀察
萬(wàn)丈高樓平地起，從幾何建模內(nèi)核說(shuō)起
幾何建模內(nèi)核，是用于提供CAX軟件中的建模功能的軟件組件，也是任何一款CAX軟件的基石。其定義了建模造型的表達(dá)和設(shè)計(jì)交互能力，定義了幾何造型的語(yǔ)言，涵蓋了數(shù)學(xué)、幾何和拓?fù)鋵?duì)象的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及相應(yīng)算法；以及文件導(dǎo)入/導(dǎo)出功能，可實(shí)現(xiàn)IGES模型導(dǎo)入、STEP模型等標(biāo)準(zhǔn)文件格式的導(dǎo)入，并可統(tǒng)一轉(zhuǎn)為自主文件格式。
縱觀CAX60余年的發(fā)展歷程，誕生了數(shù)十個(gè)內(nèi)核/平臺(tái)。其中，二維領(lǐng)域最著名的非ITC(IntelliCAD Technology Consortium)莫屬，IntelliCAD因?yàn)榕cAutoCAD全面兼容，不僅界面、命令集、文件格式和AutoCAD高度兼容，并且編程接口LISP和SDS(c++)也和AutoCAD兼容，這也使得ITC技術(shù)聯(lián)盟擁有眾多的付費(fèi)成員。
在二維領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)兼容上，則主要依賴ODA(Open Design Alliance)，ODA開放設(shè)計(jì)聯(lián)盟是一個(gè)由1200家成員公司組成的非盈利技術(shù)聯(lián)盟，眾所周知，二維CAD軟件的兩項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)——DWG數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)及ARX二次開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)均由Autodesk制定、更新與維護(hù)，而加入ODA聯(lián)盟的成員公司可以通過(guò)ODA技術(shù)授權(quán)兼容DWG數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。
得益于ITC+ODA這對(duì)黃金組合，誕生了ZWCAD、Wrightsoft、progeSOFT、FRAMECAD、CADian、ActCAD、MicroSurvey等一批頗有影響力的軟件。
在三維領(lǐng)域，最具代表性的三個(gè)內(nèi)核則是——ACIS(被達(dá)索收購(gòu))、Parasolid(被西門子工業(yè)軟件收購(gòu))和OpenCasCade(開源幾何建模內(nèi)核)。此外，隨著CAX技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多公司探索自有內(nèi)核(Own kernel)的發(fā)展路徑，譬如PTC的Granite，CATIA的CGM以及SOLIDWORKS也在逐步轉(zhuǎn)向CGM，CrownCAD的DGM內(nèi)核，ZW3D的Overdrive內(nèi)核等。
其中，ACIS最初是美國(guó)Spatial Technology公司(后被達(dá)索系統(tǒng)并購(gòu))開發(fā)的產(chǎn)品，應(yīng)用于CAD系統(tǒng)開發(fā)的幾何平臺(tái)。它提供從簡(jiǎn)單實(shí)體到復(fù)雜實(shí)體的造型功能，以及實(shí)體的布爾運(yùn)算、曲面裁減、曲面過(guò)渡等多種編輯功能，還提供了實(shí)體的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能和SAT文件的輸入、輸出功能。
ACIS的特點(diǎn)是采用面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用C++編程，使得線架造型、曲面造型、實(shí)體造型任意靈活組合使用。ACIS產(chǎn)品使用軟件組件技術(shù)，用戶可使用所需的部件，也可以用自己開發(fā)的部件來(lái)替代ACIS的部件。ACIS產(chǎn)品包括一系列的ACIS3DToolkit幾何造型和多種可選擇的軟件包，一個(gè)軟件包類似于一個(gè)或多個(gè)部件，提供一些高級(jí)專業(yè)函數(shù)，可以單獨(dú)出售給需要特定功能的用戶。使用ACIS內(nèi)核的代表軟件包括AutoCAD、ABAQUS、Fluent、Nastran、Cimatron、SpaceClaim、REVIT、ActCAD等。
Parasolid則是由Shape Data公司開發(fā)，經(jīng)過(guò)多番并購(gòu)現(xiàn)在由西門子數(shù)字化工業(yè)軟件擁有，可以被其他公司許可用于其3D計(jì)算機(jī)圖形軟件產(chǎn)品。Parasolid的功能包括模型創(chuàng)建和編輯實(shí)用程序，如布爾建模操作、特征建模支持、高級(jí)曲面設(shè)計(jì)、加厚和挖空、混合和切片以及圖紙建模等。
Parasolid還包括用于直接模型編輯的工具，包括逐漸變細(xì)、偏移、幾何替換以及通過(guò)自動(dòng)再生周圍數(shù)據(jù)來(lái)移除特征細(xì)節(jié)。Parasolid還提供廣泛的圖形和渲染支持，包括隱藏線、線框和繪圖、曲面細(xì)分和模型數(shù)據(jù)查詢等。使用ParaSolid內(nèi)核的代表軟件包括NX、SolidEdge、SOLIDWORKS、ANSYS、Onshape、FEMAP、Adams、Adina、Shapr3D等。
CAX開源軟件/項(xiàng)目薈萃，OCC獨(dú)領(lǐng)群英
數(shù)十年來(lái)，隨著技術(shù)的演進(jìn)與革新，CAX內(nèi)核并沒(méi)有呈現(xiàn)多點(diǎn)開花的格局，反而形成ACIS和Parasolid雙寡頭相對(duì)壟斷的局面。盡管也有不少公司在探索自有內(nèi)核(Own kernel)的發(fā)展路徑，但較難形成規(guī)模化挑戰(zhàn)。
這也使得，開源成了除ACIS、Parasolid和Own kernel之外的另一選擇。
這就不得不提Open CASCADE(Open Computer Aided Software for Computer Aided Designand Engineering)，它是全球十分重要的幾何造型基礎(chǔ)軟件平臺(tái)之一，也是工業(yè)領(lǐng)域唯一具有工程價(jià)值的開源幾何建模引擎。
Open CASCADE的歷史最早可以追溯到上世紀(jì)80年代的Matra Datavision(馬特拉資訊)，當(dāng)時(shí)Matra Datavision發(fā)布了Euclid CAD系統(tǒng)，隨著版本的迭代逐漸成為CAD/CAM領(lǐng)域的市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者。1993年，Matra Datavision創(chuàng)建了名為CAS.CADE(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和工程的計(jì)算機(jī)輔助軟件/Open Computer Aided Software for Computer Aided Designand Engineering)的開發(fā)平臺(tái)，并于1999年以O(shè)pen CASCADE的形式開源發(fā)布了CAS.CADE開發(fā)平臺(tái)；2000年，Matra Datavision宣布成立Open Cascade SAS子公司；此后，經(jīng)過(guò)多次并購(gòu)，Open Cascade平臺(tái)更名為Open Cascade Technology(OCCT)，以避免與公司本身(Open Cascade)名稱混淆。
在幾何建模上，Open CASCADE是一個(gè)功能強(qiáng)大的三維建模工具，提供了點(diǎn)、線、面、體和復(fù)雜形體的顯示和交互操作，經(jīng)過(guò)深度開發(fā)后可實(shí)現(xiàn)紋理、光照、圖元填充、渲染等圖形操作和放大、縮小、旋轉(zhuǎn)、漫游、模擬飛行、模擬穿越等動(dòng)態(tài)操作；在數(shù)據(jù)交換上，Open CASCADE為CAD數(shù)據(jù)交換提供了先進(jìn)的工具，支持STEP、IGES、STL和VRML等常見(jiàn)格式；在可視化上，Open CASCADE Technology平臺(tái)提供了基于OpenGL的自定義可視化子系統(tǒng)，該子系統(tǒng)不僅允許有效地使用庫(kù)的幾何資源，而且還支持在真實(shí)CAD應(yīng)用程序中實(shí)現(xiàn)交互式3D場(chǎng)景。
在商業(yè)模式上，Open CASCADE通過(guò)開源方式讓全球各種軟件開發(fā)商使用其技術(shù)，并因?yàn)?ldquo;開源”的屬性被公眾所知。如今，業(yè)界有眾多基于Open CASCADE引擎開發(fā)的開源項(xiàng)目/軟件，以及基于Open CASCADE構(gòu)建的開源社區(qū)。
除Open CASCADE外，CAD開源引擎還包括Coin3D和CGAL。Coin3D主要是用于3D圖形編程的開源跨平臺(tái)庫(kù)，通常與Open Inventor(用于三維圖形開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)和工具包)結(jié)合使用；CGAL則是開源計(jì)算幾何算法庫(kù)，盡管也應(yīng)用于CAD領(lǐng)域，如開源項(xiàng)目Open SCAD就使用CGAL用于構(gòu)造實(shí)體幾何(CSG)評(píng)估。但CGAL更多還是應(yīng)用在地理信息系統(tǒng)GIS、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)CG(游戲、娛樂(lè)等)以及分子生物學(xué)、醫(yī)學(xué)成像等領(lǐng)域。
而在仿真分析領(lǐng)域，開源引擎則主要包括OpenFOAM、CodeAster、SU2、Calculix等。OpenFOAM是免費(fèi)的開源CFD軟件，2004年以來(lái)由OpenCFD Ltd開發(fā)，每六個(gè)月發(fā)布一次專業(yè)版本，包括客戶贊助的開發(fā)和來(lái)自社區(qū)的貢獻(xiàn)。經(jīng)過(guò)多次并購(gòu)和重組，OpenFOAM如今是ESI Group的全資子公司，2023年ESI Group又被Keysight并購(gòu)。
CodeAster是開源有限元仿真軟件，適用于固體力學(xué)、熱學(xué)和聲學(xué)等物理現(xiàn)象,具體細(xì)分為靜力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、流固耦合、傳熱學(xué)等，發(fā)源于法國(guó)電力集團(tuán)(EDF)，目前由一個(gè)德、法、奧地利多國(guó)專家團(tuán)隊(duì)運(yùn)營(yíng)。
SU2是用C++和Python編寫的開源軟件工具集合，用于使用最先進(jìn)的數(shù)值方法分析非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格上的偏微分方程(PDE)和PDE約束優(yōu)化問(wèn)題，廣泛適用于航空、汽車、船舶和可再生能源行業(yè)。其誕生于斯坦福大學(xué)航空航天系航空航天設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室(ADL)，目前由SU2基金會(huì)運(yùn)營(yíng)。
Calculix是一個(gè)由德國(guó)慕尼黑MTU航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司工程師開發(fā)的開源結(jié)構(gòu)有限元軟件，其基于GPL分發(fā)，處理器和求解器可單獨(dú)使用，并提供外部CAD接口。
另外，還有一系列運(yùn)作較為成功的CAX開源項(xiàng)目，它們有一個(gè)共同的特點(diǎn)，就是建立于Open CASCADE開源幾何建模引擎之上，或構(gòu)建于多個(gè)免費(fèi)開源軟件庫(kù)之上：
比如FreeCAD，就是一個(gè)基于OpenCASCADE的開源CAD/CAE工具。FreeCAD具有類似CATIA、SOLIDWORKS、Solid Edge的功能，因此也提供除CAX之外的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理功能。同時(shí)也適用于多平臺(tái)，可在Windows和Linux/Unix和Mac OSX等系統(tǒng)運(yùn)行；
SALOME是一個(gè)多方合作的開源CAE集成平臺(tái)，由法國(guó)電力集團(tuán)EDF、法國(guó)原子能和替代能源委員會(huì)CEA和Open CASCADE三方合作共同發(fā)起；SALOME主要功能包含幾何建模、網(wǎng)格生成以及后處理,其中幾何建?；贠pen CasCADE,網(wǎng)格劃分主要基于NETGEN及Gmesh，后處理主要通過(guò)ParaView來(lái)實(shí)現(xiàn)；
開源國(guó)產(chǎn)CAE軟件集成開發(fā)平臺(tái)FastCAE的幾何建模模板也是基于Open CasCADE，由開源工業(yè)軟件工作委員會(huì)(Open Atom openCAX)孵化，面向求解器開發(fā)者提供CAE軟件界面與通用功能模塊快速研發(fā)集成框架，用戶可免費(fèi)使用同時(shí)鼓勵(lì)商業(yè)化；
Open Geometry則是國(guó)內(nèi)2023年剛成立的一個(gè)基于Open CASCADE的開源社區(qū)，由數(shù)字化工業(yè)軟件聯(lián)盟孵化，并由開元幾何作為服務(wù)公司運(yùn)營(yíng)的開源項(xiàng)目，主要搭建“云幾何內(nèi)核開源軟件開發(fā)平臺(tái)”。
其他的開源項(xiàng)目還包括，基于云端的CAM開源項(xiàng)目Open Builds CAM，適用于五軸激光加工和其他數(shù)控加工操作；以及由Onshape開源而來(lái)的Feature Script，主要用于創(chuàng)建和處理3D參數(shù)模型，F(xiàn)eature Script內(nèi)置于Onshape中，其源代碼是開源的，可在名為“std”的公共Onshape文檔中免費(fèi)查看。
二、開源工業(yè)軟件機(jī)遇與挑戰(zhàn)
機(jī)遇面前，開源加速創(chuàng)新成共識(shí)
縱觀全球開源生態(tài)的發(fā)展，相較前幾年，呈現(xiàn)出愈加蓬勃發(fā)展的態(tài)勢(shì)：
首先，在技術(shù)創(chuàng)新方面，開源具備匯聚眾智，促進(jìn)多方協(xié)同的特點(diǎn)，能有效提升技術(shù)創(chuàng)新及重大科學(xué)問(wèn)題突破速度；其次，在產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面，通過(guò)吸收開源協(xié)同的協(xié)作模式，使得分工鏈條更長(zhǎng)更廣，可以讓產(chǎn)業(yè)鏈更多的人才參與到場(chǎng)景化、定制化的應(yīng)用需求中，實(shí)現(xiàn)共創(chuàng)；在合作方面，通過(guò)開源可以鏈接廣泛的國(guó)際合作關(guān)系，構(gòu)建更加緊密的全球協(xié)作分工體系。
從大方向上來(lái)看，這種開放共享的新型協(xié)作模式是數(shù)字經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新、開放、共享和可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力，相比于工業(yè)時(shí)代以專利為牽引的封閉產(chǎn)業(yè)體系，具有分工效率更高、協(xié)作范圍更廣的特點(diǎn)?？梢哉f(shuō)，開源加速創(chuàng)新已是業(yè)界基本的共識(shí)。
當(dāng)然，對(duì)工業(yè)軟件領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，借助開源雖不意味著一定能彎道超車，卻能在固化已久的市場(chǎng)掀起一些波瀾，或在細(xì)分市場(chǎng)占據(jù)一席之地。
以ITC技術(shù)聯(lián)盟為例，盡管它是一個(gè)需要付費(fèi)加入的聯(lián)盟，但基于IntelliCAD發(fā)展出了ZWCAD、Wrightsoft、progeSOFT、FRAMECAD、ActCAD、MicroSurvey等一批頗有影響力的軟件。譬如Wrightsoft已成為暖通空調(diào)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)者，而ZWCAD則為90多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的超過(guò)140萬(wàn)用戶提供產(chǎn)品和服務(wù)。
基于Open CASCADE更是誕生了一批有代表性的開源項(xiàng)目和產(chǎn)品，覆蓋航空航天與國(guó)防、汽車、BIM和AEC、化學(xué)、消費(fèi)品、牙科、電子工程、工業(yè)設(shè)備、機(jī)械工程、醫(yī)療、軍事、造船、機(jī)器人、特種機(jī)械、體育用品等眾多行業(yè)和領(lǐng)域。
挑戰(zhàn)并存，開源面臨的潛在風(fēng)險(xiǎn)
另一方面來(lái)看，基于開源代碼雖然為工業(yè)軟件的開發(fā)提供了巨大的便利，但也存在諸多挑戰(zhàn)。
除了代碼漏洞、供應(yīng)鏈攻擊等常規(guī)開源風(fēng)險(xiǎn)，工業(yè)軟件開源更大的挑戰(zhàn)在于要遵守相應(yīng)軟件的開源規(guī)范。開源模式下，不同許可證對(duì)軟件再發(fā)行有著不同的要求，而這對(duì)選擇開源的軟件開發(fā)商來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，稍有不慎就可能掉坑里，甚至需要付出高昂的學(xué)費(fèi)。
通常情況下，開源許可有三種類別：第一種是允許二次閉源發(fā)行，需要保留原始版權(quán)和許可聲明，有代表性許可模式的包括MIT、Apache2.0、BDS2.0-clause等；
第二種是在一定條件下允許二次閉源發(fā)行，常見(jiàn)的許可模式有LGLP2.1，其商業(yè)軟件通過(guò)代碼類庫(kù)引用(軟件代碼與引用的源代碼呈“松耦合性”)的方式下可以閉源發(fā)行；
第三種是不允許二次閉源發(fā)行。常見(jiàn)許可模式如GPL——其2.0版本不允許閉源發(fā)行，3.0版本在此之上設(shè)置了更嚴(yán)格的開源要求。
源自中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的九韶CAX內(nèi)核，堅(jiān)持進(jìn)行自主研發(fā)而沒(méi)有選擇開源，主要就考慮到GPL許可模式的限制。
目前，大多數(shù)選擇開源的工業(yè)軟件都基于Open CasCADE內(nèi)核進(jìn)行開發(fā)，而它們均需要以LGPL License模式發(fā)布。LGPL是GPL(GNU General Public License)的一個(gè)變種，允許在不將整個(gè)項(xiàng)目開放源代碼的情況下使用LGPL代碼。它主要用于軟件庫(kù)，允許與閉源軟件鏈接而不強(qiáng)制開源，但修改的LGPL代碼仍需公開。
這就意味著，基于Open CasCADE開源代碼發(fā)布自己商用軟件的公司，需要公開和發(fā)布改寫的那部分代碼內(nèi)容，否則可能會(huì)遭到侵權(quán)起訴。
實(shí)際上，在工業(yè)軟件領(lǐng)域，因?yàn)樵创a造成的糾紛和爭(zhēng)論不一而足。不同開源許可證對(duì)于二次發(fā)行有不同程度的開源要求，要求越嚴(yán)格，開發(fā)者越難保護(hù)商業(yè)版本發(fā)行的機(jī)密性。如何平衡好知識(shí)產(chǎn)權(quán)和侵權(quán)風(fēng)險(xiǎn)，是工業(yè)軟件擁抱開源的重要挑戰(zhàn)！
三、倍道而進(jìn)的中國(guó)開源工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)
政策加持，加速推動(dòng)工業(yè)軟件開源建設(shè)
隨著開源技術(shù)的不斷發(fā)展，歐美國(guó)家在開源政策方面逐漸完善，這些政策在鼓勵(lì)創(chuàng)新、促進(jìn)技術(shù)共享和保護(hù)開源社區(qū)等方面發(fā)揮著積極的作用。
過(guò)去兩年，我國(guó)開源支持政策持續(xù)落地，一定程度上推動(dòng)著工業(yè)軟件開源體系建設(shè)從平穩(wěn)起步邁向加速繁榮的新階段。
國(guó)務(wù)院編制的“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要提到，要支持?jǐn)?shù)字技術(shù)開源社區(qū)等創(chuàng)新聯(lián)合體發(fā)展，完善開源知識(shí)產(chǎn)權(quán)和法律體系，鼓勵(lì)企業(yè)開放軟件源代碼、硬件設(shè)計(jì)和應(yīng)用服務(wù)；工信部頒發(fā)的《十四五軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中，則明確指出要培育重點(diǎn)開源項(xiàng)目、建設(shè)優(yōu)秀開源社區(qū)、提升開源治理能力等。
各地方政府更是密集出臺(tái)了支持開源的相關(guān)政策舉措：
在安徽省人民政府辦公廳印發(fā)《以數(shù)字化轉(zhuǎn)型推動(dòng)制造業(yè)高端化智能化綠色化發(fā)展實(shí)施方案(2023—2025年)》中，提出要支持工業(yè)軟件開源生態(tài)建設(shè)。
青島市人民政府辦公廳印發(fā)《數(shù)字青島2023年行動(dòng)方案》則提出：鼓勵(lì)行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)建設(shè)開源平臺(tái)，孵化一批基礎(chǔ)性、前瞻性開源項(xiàng)目，加快構(gòu)建開源軟件生態(tài)。
無(wú)錫市人民政府印發(fā)《無(wú)錫國(guó)家傳感網(wǎng)創(chuàng)新示范區(qū)(無(wú)錫市物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)集群)發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃(2023—2025年)》提到要深化與國(guó)內(nèi)開源基金會(huì)、代碼托管平臺(tái)和開源社區(qū)合作。
北京市人民政府辦公廳印發(fā)《北京市機(jī)器人產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)方案(2023-2025年)》提到要大力推動(dòng)開源控制系統(tǒng)、開源芯片、開源仿真軟件等研制和應(yīng)用。
南京市工業(yè)和信息化局印發(fā)《加快開源軟件發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃(2023-2025年)》強(qiáng)調(diào)，要支持特色化示范性軟件學(xué)院發(fā)揮開源人才培養(yǎng)的示范帶頭作用，探索產(chǎn)學(xué)研一體化的開源人才培養(yǎng)模式，加快推進(jìn)開源教育。
2023年12月，江蘇省人民政府辦公廳印發(fā)《關(guān)于加快工業(yè)軟件自主創(chuàng)新的若干政策措施》中，提到要支持開源技術(shù)創(chuàng)新。鼓勵(lì)各地建設(shè)、招引自主開源軟件創(chuàng)新平臺(tái)，扶持基于自主基礎(chǔ)軟件的開源社區(qū)運(yùn)營(yíng)，舉辦開源技術(shù)交流活動(dòng)，建立開源軟件項(xiàng)目“白名單”制度，營(yíng)造開源開放的技術(shù)產(chǎn)品創(chuàng)新和應(yīng)用生態(tài)。
2022年7月,在開放原子開源基金會(huì)指導(dǎo)下，我國(guó)還成立了開源工業(yè)軟件工作委員會(huì)(Open Atom openCAX)，致力于構(gòu)建一個(gè)國(guó)際化的開源工業(yè)軟件工具鏈，推動(dòng)我國(guó)開源生態(tài)有序發(fā)展，加速工業(yè)軟件關(guān)鍵核心技術(shù)的積累和產(chǎn)業(yè)商用的迭代，為工業(yè)軟件開源使用者、開發(fā)者、研究者提供國(guó)際化交流平臺(tái)。Open Atom openCAX通過(guò)凝聚國(guó)內(nèi)工業(yè)軟件開源力量，組建了10個(gè)SIG技術(shù)組，籌建國(guó)內(nèi)首個(gè)開源工業(yè)軟件社區(qū)，開展開源工業(yè)軟件技術(shù)研究，積極開展工業(yè)軟件開源文化布道。
試吃螃蟹，探索國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件開源發(fā)展
在探索工業(yè)軟件開源發(fā)展的過(guò)程中，正是有這樣一批勇于嘗試的先行者，推動(dòng)著我國(guó)開源工業(yè)軟件的發(fā)展。
開源工業(yè)軟件工作委員會(huì)牽頭的FastCAE項(xiàng)目
傳統(tǒng)CAE軟件開發(fā)方式，通常由CAE廠商/研發(fā)單位從頭開始設(shè)計(jì)架構(gòu)，并逐步開發(fā)相應(yīng)的功能模塊。這導(dǎo)致需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間周期、高技術(shù)人才和高昂的成本。
過(guò)去幾十年，我國(guó)一些高校和科研院所在CAE求解器、CAE軟件產(chǎn)品化等方面有過(guò)很多探索和積累，如何讓他們的工作形成合力，發(fā)揮規(guī)?；瘍r(jià)值？由開源工業(yè)軟件工作委員會(huì)(Open Atom openCAX)牽頭的FastCAE開源項(xiàng)目正在探索過(guò)程中。
FastCAE項(xiàng)目的發(fā)起，是想打造一個(gè)CAE軟件集成框架平臺(tái)開源模式，通過(guò)整合CAE軟件關(guān)鍵技術(shù)及參與主體，形成開放、共享、協(xié)作的研發(fā)與應(yīng)用生態(tài)。這樣一來(lái)，可以解決兩個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題：
一是將CAE開發(fā)過(guò)程中的低價(jià)值、重復(fù)工作解放出來(lái)，以用來(lái)進(jìn)行高價(jià)值的CAE軟件共創(chuàng)；二是將底座共性技術(shù)堅(jiān)持開源，分階段探索開源營(yíng)收的商業(yè)模式。
應(yīng)該說(shuō)，經(jīng)過(guò)四年的積累，F(xiàn)astCAE實(shí)現(xiàn)了一定程度的業(yè)務(wù)、技術(shù)和人才的協(xié)同發(fā)展。包括組織開源學(xué)院培訓(xùn)、開源工業(yè)仿真軟件集成大賽以及多次的主題演講與宣傳，已應(yīng)用到船舶、汽車、航空航天、核能、機(jī)械、熱能以及多場(chǎng)耦合等行業(yè)和領(lǐng)域，服務(wù)國(guó)產(chǎn)CAE軟件100余例，覆蓋高校、研究所、企業(yè)等40余家單位。
當(dāng)然，F(xiàn)astCAE在商業(yè)模式仍有很長(zhǎng)的路要走。只有真正意義上打造成有競(jìng)爭(zhēng)力和生命力的商業(yè)化產(chǎn)品，才能立于市場(chǎng)之林。
數(shù)字化工業(yè)軟件聯(lián)盟孵化OGG開源項(xiàng)目
華為在遵守法管母社區(qū)的許可下，將OCC俄管子社區(qū)全部源代碼遷移到華為云服務(wù)器上。
這是Open Geometry Group(OGG)開源社區(qū)創(chuàng)建的背景。為區(qū)別于OCC原有俄管子社區(qū)名稱，2023年，由數(shù)字化工業(yè)軟件聯(lián)盟牽頭的Open Geometry Group(OGG)開源社區(qū)正式命名和落地。
2024年4月，OGG 1.0開源幾何建模引擎正式發(fā)布。兩年來(lái)，華為技術(shù)團(tuán)隊(duì)對(duì)OGG進(jìn)行了486項(xiàng)增強(qiáng)，并仍在持續(xù)更新和研發(fā)。未來(lái)，OGG還將針對(duì)性地對(duì)新一代云幾何融合內(nèi)核、開源測(cè)試用例庫(kù)、CAD模型交互標(biāo)準(zhǔn)……等進(jìn)行規(guī)劃。
與FastCAE開源項(xiàng)目聚焦在CAE領(lǐng)域不同的是，OGG有著更宏大的愿景。從技術(shù)層面來(lái)看，OGG接收了Open CasCADE創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)12名元老，同時(shí)組建了一支50余人的跨國(guó)幾何算法團(tuán)隊(duì)，彰顯了其投入開源的決心；但同樣，OGG面臨的挑戰(zhàn)在于商業(yè)模式，只有以市場(chǎng)化的方式贏得市場(chǎng)，才能讓開源這條路行穩(wěn)致遠(yuǎn)。
后記
探討工業(yè)軟件開源發(fā)展問(wèn)題，首先需要厘清幾個(gè)概念：
一、開源軟件是使用者在遵守許可限制的條件下，可自由獲取源代碼。遵守開源規(guī)則與規(guī)范至關(guān)重要，否則可能會(huì)陷入泥潭甚至付出高昂的學(xué)費(fèi)；
二、開源是一種開發(fā)理念和方式，并不意味著免費(fèi)。開源軟件同樣面臨商業(yè)化的問(wèn)題，沒(méi)有足夠具有競(jìng)爭(zhēng)力的商業(yè)模式，可能會(huì)曇花一現(xiàn)，成為過(guò)眼云煙。
總的來(lái)說(shuō)，我們應(yīng)有擁抱開源的勇氣，鼓勵(lì)那些嘗試、探索甚至試錯(cuò)開源的先行者們?；陂_源模式，他們將積累多年的洞察、經(jīng)驗(yàn)和Know-How貢獻(xiàn)出來(lái)，本身就是一種開放協(xié)作、符合數(shù)字經(jīng)濟(jì)價(jià)值觀的舉措，也更有助于形成多邊緊密的全球格局和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
但同時(shí)，對(duì)開源工業(yè)軟件所面臨的挑戰(zhàn)與風(fēng)險(xiǎn)、以及所需要進(jìn)行的長(zhǎng)期投入、有競(jìng)爭(zhēng)力的商業(yè)模式等要有清晰的認(rèn)知和研判。在此基礎(chǔ)上，借助開源降低企業(yè)開發(fā)工業(yè)軟件的成本、實(shí)現(xiàn)全球化使用、全球化迭代、全球化糾錯(cuò)、全球化分享，未嘗不是工業(yè)軟件創(chuàng)新發(fā)展的差異化路徑！
（節(jié)選）
原標(biāo)題：研發(fā)類工業(yè)軟件開源生態(tài)發(fā)展觀察
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