九韶内核AMCAX概述：

计算机辅助设计（CAD），利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。法国达索、德国西门子、美国PTC以及美国Autodesk公司市场占有率达90%以上。计算机辅助工程（CAE），计算机辅助求解分析复杂工程和产品的结构力学性能以及优化结构性能等。美国ANSYS、ALTAIR、NASTRAN等公司占据了95%以上的市场份额。可怕的例子：如果德国西门子现在对中国民用核工业领域禁用NX软件，那么所有用NX软件设计的模型、生产制造过程的管理都将被中断，整个产业将受到巨大影响，甚至无法正常运转。CAD和CAE软件是两个重要的工业软件，国内高端制造的CAD/CAE市场基本上被国外软件垄断。在工业设计和制造中，CAD与CAE所使用的几何模型不一致，需要反复实施模型转化，这个过程一般占用所有设计、分析时间的80%以上。因此，迫切需要开展三维几何设计与分析一体化研究，也是我国在本领域技术可能弯道超车的机会。

九韶团队长期从事几何模型的设计、分析与制造，围绕几何建模在CAD/CAE/CAM中的应用展开，取得了多项重要成果，在航空航天、汽车、船舶制造、公共安全、智能终端等领域得到广泛应用。代表性成果包括，针对几何模型的设计、分析与制造领域的若干挑战问题，提出了三个科学发现：（1）提出了PHT样条，较好地解决了复杂造型缝隙和减少冗余设计变量的问题；（2）提出了AST样条，较好地解决了设计分析统一表示问题；（3）提出了省材料3D打印优化技术，平均节约成本70%以上。

为了变革传统三维设计与分析的几何表示不兼容性问题（连续表示vs.离散网格表示），将探索面向设计与分析一体化的理论基础和应用框架，提出三维几何表示新方法，发展相应的计算机辅助设计（CAD）交互编辑、求交、光顺等挑战性理论算法和计算机辅助工程（CAE）结构力学方程、流体力学方程、电磁仿真等高性能并行数值算法，开发自主可控的三维设计与分析一体化系统软件内核（简称：九韶内核AMCAX），使之兼容现有基于非均匀有理B样条（NURNBS）表示的CAD系统，在我国航空航天、船舶、汽车、高铁、建筑、矿山、核电等装备制造企业验证相关理论和算法。

重点研究面向工业计算的算法、理论及应用，包括：三维设计与分析一体化内核；智能数字几何处理系统；工业智能检测系统；决策智能算法平台。

三维设计与分析一体化内核

为了破解我国研发设计类工业软件的卡脖子难题，九韶团队开发了国产自主可控的三维几何设计与分析一体化内核（九韶内核AMCAX）引擎和相关行业应用工业软件，获得中国科学技术大学首批科技成果赋权试点实施。

九韶内核在我国航空航天、船舶、汽车、高铁、建筑、矿山、核电等领域部署应用，快速迭代验证内核理论和算法，初步构建了自主可控的高端装备设计制造工业软件生态。目前已有多家应用层合作企业，包括：

（1）广东三维家信息科技有限公司（家装行业）；

（2）南通海赛未来数字科技有限公司（建筑行业）；

（3）璞兴技术有限公司（数字化矿山）；

（4）安徽工布智造工业科技有限公司（机械装备行业）。

智能数字几何处理系统

虚拟现实与增强现实（VR/AR）作为一种全新的计算机高科技交互模拟系统，在为客户提供颠覆性的模拟真实体验感的同时，也将对航天技术、医疗健康、建筑、教育、娱乐等领域带来革命性的影响。在VR/AR的基础研究和应用中，虚拟环境（包括静态的虚拟场景和动态的数字人等）的构建是一个基础和挑战问题。本中心拟研究几何建模与处理前沿技术以解决虚拟环境的三维重建问题，包括如下两个方面：

（1）高效高精度几何建模与测量，通过设计高效数值优化算法与基于学习的方法来有效解决几何建模与测量中的精度、效率问题。

（2）虚拟现实与增强现实中的数字媒体内容生成，通过移动智能终端高效便捷地对物体、人、场景进行数字化建模与处理，进一步利用有效结合场景理解的信息和多源的数据信息，实现场景理解与重建之间的协同优化。

工业智能检测系统

从原料质检到生产过程各项品质控制，再到质量终检，品控贯穿生产全过程。工业智能检测系统（以下简称“高斯”）以机器视觉和人工智能技术为核心，实现工业检测的数字化、智能化，帮助制造业实现精益质量管理和降本增效。

高斯团队曾为世界最大珠宝商研发钻石智能定级系统，挑战了工业界最高难度等级的工业视觉算法难题。高斯团队聚焦于高端智能制造，主要产品和服务包括智能制造全栈式解决方案、复杂场景非标AI检测机、通用化工业视觉智能检测平台软件、AOI+AI标准化AI检测机。

高斯团队打造的AI检测机具有标准化、模块化和可复制性，辅以配套的软件，涵盖了定位测量、缺陷检测、字符识别、智能点检、智能巡检等功能，并且可实现质量数据分析和质量追溯及相关报表自动生成，能够快速部署既有产线，对接既有生产管理系统，提升智能制造水平。

高斯团队目前已为华德集团（汽车开闭科技引领者）、上海煜祥自动化设备有限公司、昆山利韬电子有限公司、合肥鼎中智能科技有限公司、安徽海行云物联科技有限公司、江苏赛德力制药机械制造有限公司、某大型钢铁集团、某SMT工厂等客户的数百条产线升级改造提供智能品控解决方案。

工业设计软件作为“工业制造的神经中枢”，是数字经济时代工业领域的“皇冠”，国内高端制造的CAD/CAE软件基本被国外垄断，工业软件内核面临卡脖子难题。

中国科大先进的几何内核，又称AMCAX几何引擎，中国科大内核支持多边形建模、UV展开、自适应细分、高精度转NURBs曲面等功能，这些技术在国际上都极具引领性。

安徽应用数学中心负责人、中国科大杨周旺教授深知“中国的工业软件主要落后在内核，安徽应用数学中心应主动扛起中国自主高端工业软件内核研发的责任”，决定自主研发国产几何内核,解决在工业软件CAD/CAM/CAE领域的卡脖子的问题。杨周旺教授表示，“如果没有商业应用场景，几何内核开发就是闭门造车，无法落地”；三维家在产业服务实践中，也认识到自主可控几何内核的重要性，以提升三维家软件产品的质量。由此，双方达成合作，由安徽应用数学中心团队负责内核研发，三维家团队在家装行业进行应用层转化。三维家根据市场和技术发展，对几何内核提出需求；同时，三维家的测试反馈，也会让几何内核不断健壮。

中国科大九韶团队由鄂维南院士领衔，2018年策划布局工业软件的国产自主研发，围绕破解我国研发设计类工业软件CAX卡脖子难题的总体目标，构建三维设计、分析、制造一体化的数学理论和高效算法，取得最前沿理论和原创算法突破，研发了国产自主可控的下一代工业软件内核（科大九韶内核）。科大九韶内核具备如下原始创新特色：复杂造型敏捷化、设计分析一体化、工程设计智能化，作为重要科技成果入选中国科大首批知识产权赋权试点项目。

科大九韶团队积极为国产工业软件产商研发完全国产自主可控的工业软件提供内核支撑，解决工业软件的“卡脖子”难题。目前已有5款基于科大九韶内核的国产工业软件成功部署应用在家装、建筑、矿山、机械装备、芯片量测等行业，初步构建基于下一代内核的国产工业软件生态雏形。

发布会现场还展示了科大九韶内核在家具模型设计，建筑模型族设计，BIM智能装配，五轴加工机设计、仿真及刀路规划，芯片量测参数化建模的落地案例。

提出三维设计与分析一体化的理论和应用框架，开发自主可控的科大九韶内核AMCAX，实现CAD/CAE/CAM无缝结合，摆脱国外技术随时可能卡脖子的危险境地，保障我国在航空航天、船舶、汽车、高铁、矿山、核电、基建等设计制造领域的国家战略安全。

决策智能算法平台

安徽应用数学中心构建了国产自主可控的以优化算法和机器学习算法为核心的决策智能平台，将诸如排产、排料、排程、排班、分储、调度、管线布设、区域覆盖等生产过程中的复杂决策优化建模和算法，以封装SDK方式供各类用户、各类场景调用，帮助制造业简化管理流程、提升决策效率、降低生产成本，并为加速实现中国制造业数字化、智能化转型升级提供有力的数学支撑。

安徽应用数学中心打造的决策智能算法平台已经实现商业落地，曾为安徽省最大家居企业研发排料优化算法，实现年平均节约原料成本数千万元。2022年1月，中心正式对外发布了决策智能算法平台AMOPT。