西北工业大学飞行器综合设计数智化技术陕西省高等学校重点实验室，产学研合作推动人工智能技术在复杂装备研发、生产和运维中的落地应用研究——

　　AI赋能!破局国产工业软件“卡脖子”困境

　　西北工业大学飞行器综合设计数智化技术陕西省高等学校重点实验室主任喻天翔教授指导学生。

　　工业软件是现代工业体系的“数字大脑”与“神经网络”，其自主可控水平直接关系到高端装备研发的能力与安全。“当前，我国在研发类高端工业软件领域面临严峻挑战，市场高度依赖国外产品。这不仅关乎产业安全，更关乎我们能否掌握面向未来的智能研发主导权。”4月7日，西北工业大学飞行器综合设计数智化技术陕西省高等学校重点实验室主任喻天翔教授接受采访时表示。

　　如何摆脱这一困境?“我们正在探寻一条以人工智能技术驱动国产工业软件跨越式发展的新路径。”喻天翔介绍。

立足破解“卡脖子”难题

　　2024年11月，西北工业大学飞行器综合设计数智化技术陕西省高等学校重点实验室正式获批，成为陕西省在工业软件自主创新领域布下的一颗重要棋子。

　　“现代工业软件绝非简单的计算机程序，而是工业知识的代码化沉淀。没有自主可控的工业软件体系，制造业的‘大脑’就会受制于人，产业链的‘神经传导’就可能被随时切断。”喻天翔开门见山。他介绍，以航空航天领域为例，一款现代飞行器的研制涉及数百万个零部件、数千种材料、数百种工艺，工业软件使工程师能够在虚拟空间中完成概念设计、性能验证、工艺规划、生产调度。

　　团队成员在展会上介绍相关设计理念。

　　“设计数据、仿真模型、工艺参数存储于特定软件格式，一旦断供，数据迁移与知识重构将耗时数年，型号研制被迫停滞。工业软件断供的影响不亚于芯片禁运，甚至更为深远——芯片禁运影响硬件供给，而工业软件断供则直接瘫痪研发能力。”实验室副主任宣建林说。

　　在这一背景下，该实验室应运而生。实验室由西北工业大学航空学院推动成立，联合陕西空天超算中心有限公司、西安航空科技创新服务中心有限公司等单位，汇聚了中国科学院工业人工智能研究所、中国空气动力研究与发展中心、航空工业第一飞机设计研究院等单位的专家担任学术委员，形成了一支40余人的“科学家+工程师”队伍。

　　“我们的核心思路是将前沿人工智能技术深度融入复杂装备的研发全流程，以‘AI+工业软件’为核心技术主张，研发数智化的新型工业软件，为国家探索一条可行、可靠的自主软件发展道路。”西北工业大学航空学院院长索涛说。

破局“后发者困境”

　　国产工业软件面临的困境，本质上是一个“后发者困境”。宣建林向记者分析道：“一方面，国产软件因缺乏海量的工程实战验证数据，难以证明其可靠性与优越性;另一方面，因为担心替换风险影响重大型号任务，用户又‘不敢用、不敢换’，导致软件无法获得迭代所需的真实场景数据。”

　　“这看似一个‘先有鸡还是先有蛋’的死循环。而人工智能技术，特别是其强大的数据学习与知识迁移能力，为打破这一循环提供了钥匙。”实验室办公室主任郝鑫介绍，“实验室成立之初，我们就提出了核心命题：如何在不干扰工业单位正常研发的前提下，为我们科研项目产生的软件成果创造工程验证与迭代的机会?”

　　经过近三年的实践，该实验室创造性地给出了“AI赋能、双轨并行”解决方案。“这包括等效工程数据提取、平行验证与迭代、‘双轨运行’等核心理念。这一模式绕过了‘必须先有完美软件，才能获得用户’的传统路径，创造了一个‘在服务中验证，在验证中优化’的良性循环。”喻天翔说。

　　西北工业大学飞行器综合设计数智化技术陕西省高等学校重点实验室团队成员。

　　基于这一思路，实验室自主研发了多款面向航空航天等复杂装备领域的数智化新型工业软件。其中，“飞机机构可靠性仿真平台Relina”专注于飞行器关键机构的疲劳、可靠性分析与优化设计，形成了25种代理模型及可靠性计算方法，开发了100余种机械零件可靠性模型，成果已应用于20余项重大型号的可靠性设计提升中。

　　另一款产品“智笔”研发过程技术文件处理软件，通过构建高质量、大规模的专业标注语料库——4000+航空航天本体术语、3000+册专业书籍、5000+篇领域论文库、10万+高质量专业标注——研发行业专用的小参数模型，实现对技术文件的全要素合规性核查。目前成果已在航空航天领域10余家单位开展应用。

在产业沃土中迭代成长

　　工业软件的成长，离不开真实应用场景的迭代反馈和产学研各方的协同努力。

　　陕西空天超算中心是实验室的重要合作伙伴，在空天动力领域深耕多年，积累了大量的工程案例和数据，为国产工业软件搭建起迭代成长的“试验场”。

　　“这些数据资产，成为实验室AI模型训练和验证的宝贵资源。当我们把软件放到超算平台上，面向社会开放，各个方向都在帮它迭代，这个速度就快起来了。”副总经理樊党锋介绍，空天超算中心一方面搭建平台，推动国产软件进行数据迭代和算法迭代;另一方面，也希望筑好数智化发展的底座，通过算力服务和仿真支持，真正赋能航空航天产业链的研发效率提升。“我们要做的，就是帮助国产软件在真实场景中跑起来、用起来，在服务中成长。”他说。

　　团队成员在产业一线调研。

　　与空天超算中心侧重算力与数据支撑不同，西安航空科技创新服务中心从产业孵化和应用推广的角度，为国产工业软件搭建起通往中小企业的桥梁。该中心总经理段武刚告诉记者，中心运营着一个国家级航空孵化器，目前有90多家企业入驻，涵盖航空产业链的各个环节。

　　“像实验室开发的‘智笔’这类产品，就是帮助企业把干过的项目、积累的经验规范化、管理起来。这是数字化转型的第一步。”段武刚说，“我们希望通过孵化器的平台，把实验室的技术成果与企业的实际需求对接起来，让国产软件在中小企业的真实场景中接受检验、逐步优化。”

　　“我们不仅仅是在研发新型数智化工业软件，更是在为中国的先进制造业锻造面向未来的‘智能大脑’。”喻天翔说，“这条路注定漫长而艰巨，但我们坚信，在国家对科技自立自强的战略部署下，通过‘科学家+工程师’团队的长期深耕，通过与产业界的紧密协同，我们能够将这条AI赋能的破局之路走通、走实。”(群众新闻记者 张梅)