航天产品研制模式正加速向数字化、模型化转型,CAD、CAE、CAM、MOM、MRO 等工业软件与 PLM 之间的模型贯通与协同,已成为制约数字主线价值发挥的关键环节。为推动异构模型语义一体化表达、构建面向多域软件的统一元模型体系,现就“基于元模型的航天工业软件集成适配技术研究”方向公开发布技术需求,欢迎具备相应研究基础与工程能力的单位及团队参与申报。
技术背景
(一)航天产品研制模式数字化转型对 CAX 工具的融合深度提出新要求
现有 CAD、CAE、CAM 工具采用私有数据原生格式,缺乏统一的模型语言、方法与工具,导致语义不一致、点对点集成耦合高;
CAD、CAE、CAM 工具链需要深度融合,形成设计、仿真、生产制造的数据模型贯通。
(二)现有 PLM 与 CAD、CAE、CAM 工具间的协同缺乏基于统一元模型的集成适配器
CAD、CAE、CAM、MOM、MRO 工具与 PLM 之间集成需要打破数据格式壁垒和接口瓶颈,提升协同效能,促进数字主线价值发挥。
技术挑战
面向航天工业软件多域模型贯通融合应用,需要突破异构模型语义一体化表达这一核心难题。
当前统一元模型体系欠缺,需要构建一套面向 PLM、CAD、CAE、CAM、MOM 与 MRO 六类软件的表达完备、能持续扩展的统一元模型体系,改变各软件沿用私有格式与各自的语义体系现状,通过元模型确立各领域模型的共性语义基础,满足实际工程中的模型数据处理与流转应用要求。
技术诉求
01
构建统一的元模型表达语言
、元模型标准及配套工具
元模型表达语言支持领域划分与定义、对象类型定义及扩展、属性、关系、约束、公理与安全标注等,支持一体化构建PLM、CAD、CAE、CAM、MOM和MRO等各领域模型。元模型语言需具备高效存储模型数据的能力,高效解析数万零件模型数据的能力需要有足够的验证支撑;构建基于元模型的模型数据序列化、模型编译、语法校验与验证、模型的解析及基于元模型的模型转换机制;建立支撑上述领域的元模型基类、属性、关系、约束与公理的基础模型框架,保持模型框架可扩展,并形成相应的配套工具;元模型的模型数据通信和集成化应用满足可集成、可通讯、可验证。
02
构建CAD领域可扩展元模型
支持完整表达 CAD 的几何建模要素,包括完整的几何模型、拓扑模型、装配模型、轻量化模型、属性数据及连接数据定义;构建的 CAD 元模型可作为 CAD 工具集成适配器数据标准,支持基于元模型实例化并解析 CAD 模型数据;基于元模型的数万零件 CAD 模型数据解析性能比相同 CAD 模型的 STEP242 格式的解析性能高 50%;构建测试件、测试用例库及测试工具集,建立标准符合性测试体系,保障模型数据的保真与标准符合性。
03
构建CAE领域可扩展元模型
支持完整表达结构、流体、电磁、热等专业仿真前后处理过程中几何模型、网格模型、求解设置及仿真结果的数据定义;构建的 CAE 元模型可作为 CAE 工具集成适配器数据标准,支持对Nastran BDF、CGNS、ABAQUS INP 等 CAE 通用数据结构的解析,并转换为统一的元模型数据,实现跨格式、跨工具的 CAE 模型数据统一表达;构建测试件、测试用例库及测试工具集,建立标准符合性测试体系,保障模型数据的保真与标准符合性。
04
构建 CAM 领域可扩展元模型
支持完整表达加工数据模型、加工特征模型、刀具模型、部件余量模型及加工参数等模型定义;构建的 CAM 元模型可作为 CAM 工具集成适配器数据标准,支持基于元模型实例化并解析 CAM 模型数据。
05
构建 MOM 领域可扩展元模型
支持完整表达生产订单与工单、工艺路线与工序、制造资源、物料与在制品、生产实绩与质量追溯等模型定义;构建的 MOM 元模型可作为 MOM 集成适配器数据标准,支持基于元模型实例化并解析 MOM 业务数据,实现与 PLM 间模型数据的映射与交换。
06
构建MRO领域可扩展元模型
支持完整表达装备构型、故障模式、维修方案与工卡、备件与维修资源及维修履历与状态参数等模型定义;构建的 MRO 元模型可作为 MRO 集成适配器数据标准,支持基于元模型实例化并解析 MRO 业务数据,实现与 PLM 间模型数据的映射与交换。
07
配套工具需满足自主可控部署
要求
元模型的构建、编译、验证等配套工具需要支持在国产操作系统、国产数据库与国产 CPU、GPU 环境下部署运行。
申报说明
申报截止时间:2026年11月20日
联系人:徐辉
联系电话:010-59895629 / 13269451199
(申报书及经费模板请联系相关负责人获取)
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