梅敬成：打造自主可控的高端工业软件SINOVATION 9.0 （华天软件）
摘 要：
梅敬成早年远赴法国留学，获得博士学位后，在世界顶级的达索系统、think3公司等CAD CAM(计算机辅助设计 制造)软件研发公司就职，从事CAD CAM研发20余年，对这些领域所涉及的技术都有深入研究和造诣，曾参与和领导三项欧洲共同体项目。身在法国享有世界声誉的CAD软件公司里，梅敬成尽管如鱼得水，但他一直在寻找报效祖国的最佳方式。多年旅居海外生活的他仍然保持着一颗火热的中国心，能够早日回到祖国成为他魂牵梦萦的事情。
梅敬成早年远赴法国留学，获得博士学位后，在世界顶级的达索系统、think3公司等CAD/CAM(计算机辅助设计/制造)软件研发公司就职，从事CAD/CAM研发20余年。20多年来，他主要致力于复杂曲面造型、固体造型、参数化设计、有限元分析、CAE/CAD/CAM系统的开发，并参与了许多国际项目的研发，尤其在工业设计和回弹补偿领域有很深的造诣。曾参与和领导三项欧洲共同体项目。身在法国享有世界声誉的CAD软件公司里，梅敬成尽管如鱼得水，但他一直在寻找报效祖国的最佳方式。多年旅居海外生活的他仍然保持着一颗火热的中国心，能够早日回到祖国成为他魂牵梦萦的事情。
【奋斗历程】
出国——是为了报国
梅敬成从小学习成绩就十分优秀。1980年，他以优异的成绩考入华中科技大学铸造专业，主要学习材料成型与控制工程等基本课程。随着梅敬成对铸造专业的深入学习，他对这个专业也越来越热爱，但同时也感觉到，当时的中国在这方面的知识还比较匮乏，难以满足他那“欲穷千里目”的求知欲。
1985年，梅敬成远赴法国高等材料及机械构造研究院攻读机械工程专业，这是对本科所学专业的进一步精化和细化。后来，他又顺利考取法国国立工艺学院攻读博士学位。梅敬成就这样学海泛舟，在他所学习的领域里越学越精，越走越高。
毕业后的梅敬成怀揣着激 情和梦想，来到享有世界声誉的法国CAD软件公司CISIGRAPH，负责CAM软件的研发。他作为开发部数学水平最高的研发工程师，很快成为技术骨干，对所有的项目提供算法支持。其间还开发了一款高效的STL接口，不到一年时间给公司带来了上百家客户，如奔驰、宝马等知名汽车制造商。作为资深顾问，梅敬成在著名软件公司DASSAULTSYSTEMES工作一段时间后，于1999年底加盟Think3。担任公司的前沿研发经理。梅敬成和他的团队把一款通用机械CAD软件开发成了世界上顶级的工业设计和冲压模设计软件，成为Think3公司最有价值的部分。
2008年，Think3进军中国市场，成立了北京Extech合资公司。公司总部派梅敬成到北京做执行副总裁，全权负责产品的规划和研发。虽然公司产品在中国市场的占有额不断攀升，但梅敬成的心里却总是感到若有所失。多年旅居海外生活的他仍然保持着一颗炽热的报国心。他看到了三维CAD/CAM软件在中国发展的巨大潜力，也看清了中国市场一直被国外CAD软件所垄断的事实。他对朋友说：“如果没有自主研发的软件，中国的制造业和工业总是走在别人的后面。我突然感到多年积累的研发技术和经验，应该用在发展国产自主知识产权的三维CAD/CAM软件上。”
回国——只有一个理由
衡量一个国家经济实力首先看其制造业，制造业的发展直接影响到国民经济各部门的发展,影响到国计民生和国防力量的加强。因此,各国都把机械制造业的发展放在首要位置。三维计算机辅助设计和辅助制造（CAD/CAM）技术是支撑机械制造业发展最重要的核心技术之一，它的水平代表一个国家设计制造技术的能力。
因数学及图形学的学科水平及人才基础原因，中国的CAD/CAM软件水平远远落后于欧美国家，导致软件水平与产业发展极不匹配。中国市场主要被欧美软件所垄断, 而进口软件存在费用较高、与中国国家标准不一致的问题。国内制造业由于缺乏核心技术的支持，难以将现场制造技术软件化，严重制约了自主创新和后续发展能力。在军工、国防等工业领域，还存在出口审查、软件安全的问题。所以发展国产自主知识产权的三维CAD/CAM软件势在必行，迫在眉睫。
2009年，时任国务院总理温家宝提出“由制造到创造，软件是桥梁”，将软件的支撑作用提高到战略层面。工信部、科技部均将工业软件的发展作为“两化融合”工作的抓手。身在法国的梅敬成关注到了这些政策方向的变化。2010年的冬天，他告别了在法国度假胜地普罗旺斯的家人，抵达济南，回到了阔别二十多年的中国，全职加入到华天软件，成为公司技术负责人。
当亲朋好友替梅敬成远离家人和优渥的工作生活环境而惋惜之时，梅敬成却坚定地表示：“能够将自己多年所学报效国家，为国家的制造业作出贡献，是自己毕生的追求，是自己崇高的梦想，也是自己下半生的事业所在。
我这样做，只是想用学识和专业，为中国第一款自主版权的高端三维CAD/CAM软件倾注心血，贡献智慧。”
成绩——两款产品
2009年，中国工业软件领域诞生了第一款自主版权的高端CAD/CAM软件SINOVATION（中国创新），就如它的寓意一样，与之相关的所有人都希望以信息化的提升带动中国工业化的发展。软件注重工程细节的优势让这款产品很快有了第一批用户。但这样一款涉及十多个学科、代码数量多达千万行、复杂度不亚于操作系统的软件要想有持续的发展，必须有行业顶尖的技术人才引导其技术发展、创新。
加入华天软件的梅敬成带领他的研发团队，突破了大量技术难点，在CAD/CAM领域取得了一系列重大突破。他利用自己在CAD关键技术领域的造诣，在64位操作系统支持、并行计算、轻量化、大装配、图形显示加速等内核技术方面获得突破，攻克了曲面精确整体变形和直接建模等大量关键技术难点，特别是回弹补偿功能，达到国际一流水平，并形成了冲压模、注塑模、铸造工艺设计等专业设计工具，提供了CAD/CAM一体化解决方案。他和团队发布了国产三维CAD/CAM软件SINOVATION六个大版本，取得著作权七项及专利一项，成功应用于奇瑞汽车、江淮汽车、潍柴动力等两百余家知名企业，冲破了国外软件的技术封锁与市场垄断，提升了我国企业自主设计与创新能力。
在中国的航天航空制造领域，安全性往往高于技术要求。因此在航天器这种高端制造中，不仅要求软件性能卓越，更要安全可靠、可控，更何况航天器的超大数模读取、数据的长期存档、各类软件数据的直接交换……，这些都不是CAD/CAM软件能直接解决的问题。于是梅敬成与他的研发团队，结合这些特殊需求研发出了三维轻量化浏览器SView。他通过改善算法、吸取欧洲的先进做法，攻克了数据转换、轻量化处理、SVL存储、高性能展现、嵌入式控件、三维批注、装配动画仿真等一系列关键技术，大幅提高软件的性能。这款浏览器实现了打开15G数模只需5分钟，内存占用10G以内，技术水平进入国际先进行列。在航天、航空工业中，一些整机的三维数模均超过10G，达10万级的零部件数量，而轻量化后的三角面片更是超过一亿，浏览器需要支持15帧以上流畅显示。梅敬成他们研发的SView 浏览器已经完全能够实现这样的浏览。此外，SView浏览器在车间、靶场等也可以进行三维产品数模浏览、基本的视图浏览，并具有剖面、移动、批注、辅助实现浸入式仿真分析等功能。因此，这项技术突破对航空航天高端制造产品的创新设计具有重要支撑作用。该软件的性能超过了国外主流软件，获得了航天一院、航天703所、529厂、812所等核心院所的肯定，既满足了技术需求，也达到了信息安全的要求，能够充分满足“全三维下厂”的要求，支撑了航空航天军工技术的创新发展。
SINOVATION 与SView两款软件，在梅敬成殚精竭虑的开发下，不断得到发展、改进、创新，他为软件的可持续发展、升级起到了决定性作用。
创新——三种作用
作为国家高层次引进创新人才，梅敬成不辱使命，全心全意地投入到华天软件的研发工作中。
在这里，他展现了自己的专业作用。工作中，他身先士卒，亲自参与到一线开发，经常在研发大厅中指导和讨论问题。在SView软件攻克大数模读取的技术难关时，CTO梅敬成将自己列为技术第一责任人，充分发挥多年的所学和专业能力，全部承担起改良算法的任务，甚至不分昼夜地亲自编程，午夜零点后在办公系统RTX上还常常看到梅敬成亮着的头像。汗水终于浇灌出硕果，他带领团队如愿以偿解决了转换和浏览的性能提高问题。
在这里，他发挥了海外留学和工作的优势，起到了搭建桥梁的作用。梅敬成利用自己在国外学习和工作的资源，为华天软件与法国、日本、加拿大、以色列等多家公司和高校建立了友好合作关系，为公司与国外企业交流合作搭桥牵线，推动了国产软件的发展和提升。他还与清华大学、山东大学、华中科技大学、东南大学等国内多所著名高校保持紧密的合作与交流。
在这里，梅敬成发挥了技术团队带头人的作用。他根据在国外顶级公司从事管理工作的经验积累，组建起了一支结构合理，专业能力强，朝气蓬勃的研发队伍，并结合华天公司的培训考核体系，建立起更精密的研发管理考核办法，保证了研发团队的稳定与可持续发展。他为人谦逊、博识、低调，对工作高标准、严要求，敬业精神尤为突出，他不仅是员工学习的榜样，更有许多员工视他为人生导师，在他的栽培下成长为华天公司的骨干力量。梅敬成不仅为华天培养了大量的专业人才，更为中国的工业软件的发展培养了生力军。
加强自主研发，打破国外垄断
终于，在2011年初，博士梅敬成全职加入位于济南高新区的山东山大华天软件有限公司，担任首席技术官 & 技术研究院院长，带领团队研发出了一系列具有自主知识产权的高端工业软件，打破了欧美软件对中国市场的垄断，大大提升了我国制造业的设计与创新能力。
三维CAD软件用于构建产品三维数字化模型，是产品设计和技术创新的有效工具，它代表了一个国家设计制造技术水平，是支撑工业发展的最重要的技术之一。多年来，三维CAD软件市场被美国、法国、日本等少数几个国家软件厂商垄断，在重大装备制造、军工等关键工业领域，还存在封锁和信息安全等诸多问题，严重阻碍了我国高端制造业的发展。因此，研发自主三维CAD软件提升到了国家战略高度。
2009年，在国家和山东省的大力支持下，通过引进和消化吸收，华天软件正式发布了三维CAD/CAM软件SINOVATION (简称SV) 第一个版本，成为国产工业基础软件的典型代表。自梅敬成博士加入华天软件之后，他和他的团队通过不懈努力，在64位操作系统支持、并行计算、轻量化、大装配、图形显示加速等CAD内核技术方面获得突破，形成了冲压模、注塑模、铸造工艺设计等专业设计工具，提供了一体化解决方案。
现在SINOVATION其产品效能以及易用性等方面均不低于国外同类软件，达到国际先进水平，一举打破了欧美同类软件对中国市场的长期垄断，完全实现了自主可控，为我国制造业的产品创新研发提供了安全可靠的软件平台。
基于CAD，将三维技术应用最大化
在航天这种高端制造领域，不仅要求软件性能卓越，更要安全可靠、可控，在航天器的研发和制造中，对工业软件的要求也有很多特殊之处。航天器的超大数模读取、高性能浏览、各类软件数据的直接交换等等,这些都不是普通CAD/CAM软件能直接解决的问题。
梅敬成与他的研发团队，结合这些需求研发出了三维轻量化浏览器SView。他们攻克了数据转换、轻量化处理、SVL存储、高性能展现、嵌入式控件、三维批注、装配动画仿真等一系列关键技术，大幅提高软件的性能。在航天工业中，一些整机的三维数模均超过10G，达10万级的零部件数量，轻量化后的三角面片更是超过一亿，而浏览器需要支持15帧以上流畅显示，现在SView 浏览器已经完全能够实现这样的浏览。此外，在车间、靶场等也可以进行三维产品数模浏览、基本的视图浏览、剖面、移动、批注等功能，辅助实现浸入式仿真分析。因此这项技术突破对高端制造的产品创新设计具有重要支撑作用。
目前该软件的性能超过了国外主流软件，获得了众多航天院所的肯定，能够充分满足全三维下厂的要求，既满足了技术需求，也达到了信息安全的要求，支撑了航天军工技术的创新发展。
SINOVATION 与SView两款软件因梅敬成而发展、改进，他的努力为软件的可持续发展起到了决定性的作用。基于其突出贡献，梅敬成也获评国家级特聘专家、省市级高层次人才，激励他奋发有为，继续奋斗。
坚持自主创新，未来我们在路上
2019年9月9日，华天软件正式发布三维CAD/CAM软件SINOVATION 9.0，用创新硕果献礼祖国七十周年华诞。
从2009年至今，SINOVATION从1.0迭代到9.0版本，取得了巨大的科技成果和广泛的用户。当前，SINOVATION不仅拥有完全自主的内核，成为真正的国产CAD软件，也在软件功能、数据安全等方面上不断突破，在一定程度上超越了国外软件。另外，在SINOVATION平台上衍生出来的三维技术和服务，已经应用到军工、核电、铁路、汽车、建筑工程等行业，成为他们最新智造应用的核心技术之一。
SINOVATION——进入高端制造领域的新名片
国内正处于传统产业能级提升、服务转型时期，工业软件作为信息化与工业化融合的切入点，在其中扮演着极其重要的角色。借助政策利好春风，有些企业开始打起供给侧结构性改革的旗号，但实则“腹内原来草莽”，并没有解决实际需求，更不用说对经济效率和质量的提高产生质的推定作用。CAD/CAM软件作为工业软件，在加速工程和产品的开发、缩短产品设计制造周期、提高产品质量、降低成本、增强企业市场竞争能力与创新能力等方面发挥着重要作用。近年来，国产CAD/CAM软件已经取得了长足的发展，但与国外发达国家相比，处境仍显尴尬。作为复杂的设计系统，我国的CAD研发进入较晚，大多国产软件沦为国外的仿制品，但是，总有在夹缝中开拓创新的企业，他们不再甘于做国外CAD/CAM的模仿者和跟随者。通过引进、消化、吸收和创新，他们依托国内庞大的市场，深耕细作，逐步撼动了国外CAD/CAM软件在国内市场的霸主地位。
在梅敬成博士带领下的华天软件就是这其中的优秀代表之一。根据梅敬成介绍，在1984年于华中工学院（华中科技大学前身）本科毕业后，他便一直在海外学习工作，鲜少回国，直到2010年被公司委派到北京艾克斯特科技有限公司负责一个合资项目，中国蓬勃发展的制造业市场深深震撼了他。“首先，高端制造业是工业化发展的高级阶段，是国家高技术含量和高附加值产业的集中体现，中国想要实现经济转型，去低端迎高端是必由之路，势必会得到国家政策力挺；其次，随着我国高新产业的不断发展，未来高端制造领域吸引到的外商投资规模和质量也会逐渐提升；最后，制造业一直是我国的传统优势产业，有着引以为傲的成本优势、不断向高加工度方向升级的大规模加工组装业优势等等。基于这些独特的竞争优势，把握发展趋势，塑造新的竞争优势，市场潜力只会越来越大。
”
梅敬成博士在准备离开中国之际，遇到了航天科技集团的总工程师杨海成。他推荐梅敬成到华天软件参与到国产CAD/CAM 软件的研发工作。恰巧华天软件的总经理杨超英是他的学长，也是国内少有的在1993年就开始创办公司的企业家。杨超英的个人魅力和对发展国产三维CAD/CAM软件事业的执着，深深感染了梅敬成博士。2011年至今，梅敬成一直主管华天软件的技术研发工作。二十多年的CAD研发经验，带领华天软件在CAD研发技术上至少提升了数年。直到现在，他依然活跃在产品研发的第一线，指导员工解决算法难题。根据梅敬成的介绍，我国工业软件技术受制于国外公司，尤其是尖端、核心的技术，发达国家的技术不愿意向外转移，导致国内很多关键设备、核心技术都依赖进口，致使产业安全存有隐患。因此在面向航天器这种高端制造领域对软件性能卓越、安全可控的需求下，国产高端三维CAD/CAM软件的优势就凸显出来。梅敬成透露，实现对超大规模数据模型的浏览需求，是整个研发过程中的一个关键难题。“当时他们购入了一套国外沉浸式CAVE展示系统，但超大数模的读取问题使得这个系统一直没有投入使用。为了解决这一技术难点，我们的团队从三个方面实现了技术突破：首先通过改善算法并吸取国外先进经验，解决了数据的读入问题，并将数据从精确的数学模型变成简化的数据结构，实现了数据轻量化，保证高性能浏览；同时，华天软件还建立了一种能快速浏览产品三维模型的自主产权的轻量化格式——SVL，这个格式对下一步的模型浏览、工艺下发等都具有重要意义；最后是大型数模浏览的问题，通过对数据管理、优化来达到数模浏览流畅的要求。” SVL格式的部分关键技术指标，如对超大数模的轻量化转换和浏览，已经达到或超越国际先进水平。研发团队由“被问题所困”到“创新式地解决问题”，最终赢得航天领域的认可。现在轻量化转换和浏览技术已经形成独立产品“三维轻量化浏览器SView”。SView已经广泛应用于三维下厂、设计协同、电子手册等方面。
“我国在三维CAD方面取得了深入应用，这是可喜可贺的事情，但在市场份额仍被欧美等发达国家掌握的情况下，我们可以通过创新找到突破口。国外大公司专业覆盖面广、应用生态圈构建良好、标杆效应好、知名度高，这些都是长时间的正向积累所得，他们的优势正是我们的努力方向。目前，SINOVATION已经在广泛应用中日趋成熟，但仍要坚持平台改进，根据掌握的三维核心技术在多领域进行研发，让其能够在更广阔的市场上得到应用。”谈到SINOVATION作为本土软件与国外先进软件的差距时，梅敬成这样说道。
研发和市场两手抓
在SINOVATION和SView已获得了航天核心院所的肯定后，团队并没有止步不前。基于SINOVATION平台，针对不同类型企业的应用需求，后续开发了很多核心技术和亮点功能。“我们会考虑整个行业可能的未来需求，但也不只是一味追求超前性，挖掘市场需要的产品设计，提供点对点的私人订制服务，让软件技术创新与服务模式创新两者融合的新商业模式成为常态，为企业创新注入强大引擎，为制造业智能化添砖加瓦。”梅敬成给我们具体介绍了几个代表性的市场应用。
首先是为汽车模具的模面设计提供的三大功能：回弹补偿、凹R回避、间隙设计。汽车覆盖件冲压回弹问题，直接影响到冲压件的尺寸精度，回弹补偿是目前模具业最为敏感和亟待解决的问题，对此，梅敬成团队通过提高软件性能已可以做到比较准确的预测和补偿回弹。而“凹R角回避”功能很好地解决了钢板的冲制过程中需要解决凹R角回避的工艺问题，以前钳工需要在实际模型上进行手工修改，现在通过软件可以很快的完成设计。“间隙设计”功能是SINOVATION独创的，借鉴日本高端企业在生产实践过程中总结的一系列工艺经验，梅敬成团队使软件不再仅仅是简单的工具，还能帮助企业了解这个领域的先进经验，成功吸引了国内大部分模具企业的兴趣。
在高端数控设备领域，华天软件与广州数控合作定制专用的图形编程系统。梅敬成的团队了解到数控企业实际加工中，在数控机床上对简单零件进行加工或采用简单加工方式的场景比重较大，目前已有的编程方式不直观且工作效率低下。为了满足用户在数控机床上进行图形化编程的需求，华天软件提供了路径计算、三维模型显示、三维实体仿真、图纸读入四部分的工作，极大的提升了编程和调试效率。广州数控系统的功能和品质得到了提升，也增加了推广应用的亮点，让市场占有率得到提高。
在高端装备制造业，华天软件为山东硕力机械“私人定制”了数控弯板机设计软件。华天软件拥有自主三维CAD软件作为依托平台，能提供专用CAD系统服务。在这样的技术优势下，成为硕力的合作伙伴，为世界首台船舶三维数控弯板机提供相关软件开发服务。
在石油石化领域，华天软件与中石油中石化共同开发了石化静压力设备三维设计系统SVPV。团队了解到石化行业设备设计和生产特点后，结合石化企业的实际需求和现状，开发了这样的设计系统，提供石油化工容器的参数化、模块化向导式设计、一键出图、自动统计等功能，SVPV让石化静设备总体设计效率提高50%以上，同时提高了校对审核的效率，设计质量大幅提升。
梅敬成说，培养中国最大的三维CAD/CAM研发团队是他的目标，打造自主可控的高端工业软件是他的方向。未来，他将继续带领团队在自主创新的道路上砥砺前行，打造以3D为核心的全面行业生态应用，为科技强国贡献力量!
