华天软件：摘下工业软件的“明珠”

一件工业产品从图纸构想走向实体落地，始于摸不着的数字空间。大到飞机、高铁、工业机器人，小到手机、耳机等日常智能终端，在走下生产线之前，都先要在三维CAD（计算机辅助设计）中完成形态“生长”。

“作为制造业的数据源头，三维CAD被誉为工业软件领域‘皇冠上的明珠’，却长期遭遇海外技术垄断。”山东山大华天软件股份有限公司（以下简称“华天软件”）首席科学家、济南工业软件研究院院长梅敬成深耕CAD研发30多年，曾尝过工业软件受制于人的滋味，也更加坚定了破局的唯一路径——自主创新。

立足济南、投身国产工业软件赛道的华天软件，不生产终端产品，却决定着终端产品的精度、性能与品质。在这里，梅敬成及其所在团队专注突破三维CAD核心技术，在高精尖赛道上，走出了一条国产替代、自主自强的突围之路。 

难，但不得不做

2009年之前，梅敬成一直在国外的全球顶尖CAD企业做软件研发。一次派驻北京的工作调动，让他真切看到了三维CAD在中国制造领域的巨大空白与广阔空间，归国报国、攻坚“卡脖子”技术的念头开始变成行动。

恰在此时，华天软件向梅敬成抛出了“橄榄枝”。华天软件，一家从济南热土里“长”出来的企业，由山东大学的教师杨超英创立。彼时，国外三维CAD技术高度成熟，长期垄断国内高端制造市场，不仅价格高昂、技术封闭，更暗藏数据安全隐患。华天软件想要打破这种垄断，却陷入瓶颈。手握前沿技术与研发经验的梅敬成，成了企业突破技术壁垒的关键力量。

本就看好山东雄厚制造业基础与产业潜力的梅敬成，没有犹豫。

当时，面对技术壁垒与资金压力的重重挑战，国内多数厂商选择封装国外技术、套用开源代码，快速抢占市场、赚取收益。但在梅敬成看来，这种方式治标不治本。“一套国外三维CAD软件售价高达1万美元，工程师人手一套、无法共享，专业分析软件年费动辄上百万元，这就是依附于人最直观的代价。”

摒弃捷径，梅敬成带领团队毅然踏上了最难的路——从零攻坚底层源代码，研发拥有完全自主知识产权的三维CAD系统。

这条路布满荆棘。底层核心研发周期漫长、资金投入巨大、见效极慢，充满未知与挑战。2011年，梅敬成带领一支仅四五十人的小团队正式启动攻关，越深入研发，越能体会到底层技术突破的几何级难度。

“这是我一生难得的追梦机会。无论多难，我一定要把中国人自己的工业软件做出来、做扎实。”此后的十余年，支撑梅敬成团队坚守的，是一份纯粹而坚定的初心。 

“皇冠”面世，从此“不求人”

对三维CAD而言，真正的自主可控，关键在于啃下底层核心技术。梅敬成深知，三维几何建模引擎与几何约束求解器，是两大关键底层“卡脖子”技术。

他投身其中，编写关键代码，以国际领先技术为标杆，联合行业权威力量持续突破，先后成功研发出国内首个完全自主研发、具备商用能力的三维几何建模引擎与几何约束求解器，一举打破国外长达30年的技术垄断，为国产三维CAD筑牢了自主可控的技术底座。

核心技术实现“从0到1”的突破后，新的难题摆在梅敬成面前。“单项技术攻关只需要拼命地逐个突破，但要将底层技术转化为适配市场趋势、产业未来的成熟产品，就牵涉到技术路线选择、技术选型的问题。对我们来说，这是一个巨大的挑战。”

彼时，国外传统CAD产品架构陈旧、模式固化，已难以适配当下云计算、网络化协同的产业新需求。敏锐洞察行业变革趋势的梅敬成，果断跳出传统追赶路径，选择布局全新赛道，带领团队攻关云架构三维CAD。

“重工业软件的云化改造在国内并无先例，国际范围内相关探索也极少。”从2016年确立技术路线，到2018年打通完整技术体系，团队一步步摸索、一次次验证，攻下了云化改造的诸多技术难题。

云CAD，让用户只需通过浏览器即可轻松进行建模工作，支持公有云、私有云灵活部署，更重要的是，它能够在国产芯片与操作系统上无缝运行，这对于破解工业软件“卡脖子”问题具有不可估量的价值。

历经十年核心技术攻坚、五轮版本迭代、两轮全国范围内公测验证，2021年9月，三维CAD平台皇冠CAD（CrownCAD）正式面世，中国制造最关键的研发工具“不求人”的局面就此打开。

但技术创新从来不是一次突破、一场成功，而是一场久久为功、永不停歇的长线征程。对梅敬成而言，十年研发并非终点，复杂装备正向设计、大规模云端协同设计等领域，将是其未来重点攻坚的方向。 

国产工业软件站上新起点

今年4月，华天软件集中发布三大重磅成果：CrownCAD 2026R3版、工业造型软件CrownStyling与工业母机正向设计平台（IMDP）。“特别是IMDP，推动国产高端数控机床研发从逆向模仿迈入自主正向设计的新阶段。”梅敬成说。目前，这一平台已在多家企业完成验证，济南二机床集团有限公司即是其一。

济南二机床集团具备成套高端冲压装备的全球供货能力，但长期依赖国外CAD软件，迭代速度滞后，应用华天软件的定制版CAD软件后，管路设计、焊接效率、产线仿真效率提升30%以上。

8月6日，2025年度山东省科学技术奖揭晓，华天软件牵头的“三维几何建模引擎及系列三维CAD平台的研发及应用”项目，斩获全省工业软件领域唯一的一等奖。手握证书，梅敬成表示，这是国产工业软件规模化落地、体系化突破的全新起点。

“项目联合了9家单位共同完成，有高校提供几何算法、图形渲染等技术支撑，也有行业客户参与产品打磨与定制开发。”梅敬成说，产学研用协同攻关，能够破解单一主体难以突破的底层技术瓶颈，加速产品落地。

目前，CrownCAD公有云注册用户已突破53万，并在航空航天、复杂装备、轨道交通、石化等领域得到验证和应用。

“一套商用CAD软件需要近2000万行代码，我们从底层代码到专属文件格式，实现完全自主知识产权。这背后是年复一年的人才积累。”梅敬成坦言，三维CAD为交叉前沿学科，成熟人才稀缺。十余年来，公司通过体系化自主培养模式，持续锻造研发力量，40余人的团队发展为400余人的高精尖研发梯队，成为国内规模最大的三维CAD专业研发团队。

“工业软件是庞大的系统体系，以三维CAD为基础的仿真分析覆盖结构、流体、电磁、热学及工艺制造等众多领域，需要全行业企业各司其职、协同攻关。”在梅敬成看来，“我们需要构建一个全新的生态。”各企业立足细分赛道追赶突破、抱团联动，整体提升行业竞争力，全面推进国产化替代，助力中国制造由大到强。（郭蓓蓓）