2025年11月12日,北京构力科技有限公司Plant软件研发部总经理樊昊在深圳核博会核电数字·生态·科技论坛,科技创新 赋能核电高质量发展专题环节发表《BIMBasePlant:重构流程工业数字基座,护航核电数智化设计》主旨报告。

报告介绍了构力科技基于 BIMBase 底层平台研发 BIMBase Plant 的背景、理念和阶段性成果,核心目标是解决流程工厂三维设计中的数据孤岛、跨专业协同困难以及关键工业软件国产化替代问题。演讲强调通过统一数据中心、多专业集成、AI 智能化能力和开放生态,支撑核电等重大基础设施领域实现更自主、更高效的数字化设计。

关键点
1. 报告定位与主要结构(00:27)
房浩表示,本次报告将从不同视角介绍三维工厂软件的最新进展,重点包括研发背景、在成熟三维工厂领域中的新思路,以及国产工业软件研发中的生态合作展望。
2. 行业痛点是从“三维化”走向“协同优化”(01:34)
流程工厂虽然较早实现三维设计,但主要解决了从无到有的问题,尚未解决从有到优的问题。不同专业长期使用不同软件平台,导致数据孤岛和协同困难,例如管道与结构专业之间仍需通过临时图纸或模型转换传递信息,影响整体效率。
3. 核电领域工业软件国产化具有紧迫性(03:31)
流程工厂三维设计市场中,国外软件占据主导地位,核电等重大基础设施领域对国外软件依赖更高。报告指出,授权升级、维护停止以及潜在禁售风险都可能影响行业发展,因此国产化替代已成为行业持续迭代发展的必要条件。
4. 构力已具备自主底层三维技术基础(05:28)
构力和建研院长期开展工业软件核心技术攻关,从结构软件、图形引擎、BIM 软件到自主三维内核逐步积累能力,并在建筑、交通、电力等领域应用。报告认为,在面临卡脖子风险时,已有可选择的自主底层技术。
5. BIMBase 平台支撑多行业软件体系(06:41)
基于自主底层技术形成了 BIMBase 商业化内核平台,并支撑建筑、电力、流程工业等行业产品。BIMBase Plant 面向三维工厂设计,正在与核电相关企业开展联合打磨,目标是在平台生态中形成新的核心产品。
6. 统一平台兼顾不同专业工作习惯(08:02)
报告认为,管道、暖通等专业天然依赖三维空间,而土建、结构等专业更习惯二维工作方式。BIMBase Plant 试图通过统一数据中心和平台,在保留二维习惯优势的同时生成三维设计成果,使各专业能在同一底座上高效协同。
7. Plant 从集成协同阶段起步并融入 AI(09:41)
报告回顾了流程工业三维软件从二维到三维、到多专业集成协同、再到 AI 智能化的发展阶段。BIMBase Plant 从诞生之初就面向多专业集成协同问题,并结合 AI 能力,被定位为面向智能化时代的三维设计平台。
8. 以数据为核心定义智能协同设计新范式(11:35)
BIMBase Plant 从数据纵深、数据广度和数据颗粒度三个维度进行定位:单专业要与计算和出图深度集成,多专业要在统一平台互通协同,模型数据要管理到构件级。其目标是依托统一平台和统一数据源实现高度集成、互通与协同管理。
9. 产品图谱包含底层平台、数据中心和专业模块(13:41)
BIMBase Plant 的产品体系以 BIMBase 底层平台为基础,上层通过公共数据中心统筹三维工厂设计数据。管道、结构、建筑设计软件已发布并开展应用验证,电气、暖通等模块将陆续发布,同时开放数据接口以支持生态插件和行业工具建设。
10. 统一数据中心改变跨专业协同方式(14:38)
传统模式中各专业独立运行,数据通过图纸或接口模型无序传递。新模式下,设备和管道调整产生的荷载变化可通过统一数据中心发送给结构专业,并自动转化影响结构计算和设计成果,形成高度协同、集成化的工作流程。
11. 管道模块提升建模、出图与数据复用能力(15:45)
管道软件已基本实现对核电等大体量既有数据的无损复用,并在建模、紧固件、焊点和规则化编辑等方面引入自动化能力。三维模型数据还可与应力分析软件打通,管道调整也能联动相关支架设计。
12. 出图能力面向国标和轴测图自主化(17:13)
Plant 集成了国标常用图纸表达方式,标注可智能避让,图纸完整率已超过百分之九十五,且不需人为干预。报告还指出,国内已具备自研 ISO 图引擎,可完成复杂管系无比例避让、图面优化、自动标注和统计,效率达到国外引擎同一起跑线。
13. 核电数据延续性和替代验证取得进展(18:21)
面向核电领域,平台与中广核、国核等单位开展验证测评,复杂元件和厂房模型可完整复用到国产平台上。即使出现工业软件断供,长期积累的数据也可继续发挥作用,目前建模和出图流程已可在国产软件上完成,核电差异化需求正在适配。
14. 结构模块采用二三维融合设计模式(19:04)
结构工程师过去在部分三维平台上难以完成完整工作,往往只能重复翻模。BIMBase 提供二三维融合模式,三维空间构件可在三维中操作,墙梁板柱等可按二维习惯操作,并实现三维模型与计算模型打通,减少重复建模。
15. 核岛建筑结构专项能力提升复杂设计效率(20:28)
平台面向核岛复杂工况研发建筑结构设计软件,可支持复杂穹顶、墙体异形板、埋件等快速设计,并能自动生成图纸,用于核电场景的专项应用。
16. 跨专业实时协同和模型检查能力增强(21:07)
模型修改后可像保存文档一样写入统一数据中心,其他专业下载即可获取所需更新。跨专业协同可达到接近专业内协同的时效,模型检查也能基于统一平台快速完成,误报率基本控制在百分之五以内。
17. 提收资一体化减少重复翻模(22:26)
管道和设备布局对结构开洞、荷载等有直接影响。平台可通过统一数据管理实现边校审确认和数据发布,结构工程师接收上游数据后可自动转化并应用到计算模型中,减少重复建模和编辑。
18. 暖通、电气等模块扩展全专业协同(23:12)
除管道和结构外,暖通、电气等专业能力也在研发中,目标是形成全专业三维协同设计。平台不仅支持建模,还融入本土设计规范,实现自动化或规则化设计,并支持面向核电交付的三维模型标注。
19. 电缆智能敷设提升工程量准确性(24:00)
电气设计中电缆工程量常难以准确计算,导致成本偏差。基于三维模型,平台可根据上游条件自动计算电缆路由和容积率,输出电缆成果,将原先许多手算工作转为自动计算,从而提升设计准确性并控制工程投资偏差。
20. 边校审支持超大体量模型和并发协同(24:41)
Plant 集成边校审能力以配合设计审核和检查,可承载核电领域千万级数据量。百万级实体显示仍可流畅运行,并在二百人并发协同时保持五百毫秒以下的稳定响应。
21. AI 用于材料等级表自动生成(25:14)
过去生成管道材料等级表需要基于历史元件数据筛选并耗费数天。现在可将上游材料等级规定交给智能体解析,自动检索数据库标准元件并组成材料等级表,管理人员只需复核,工作量可从两三天压缩到分钟级。
22. AI 支持仪表数据匹配和模型更新(26:18)
仪表通常由外部供应商提供,早期设计时尺寸和造型不准确,后续人工核对修改工作量大。现在可将供应商数据交给智能体自动提取、匹配模型中的对应仪表并完成数据更新,相关构件也可联动适配,显著提升效率。
23. 自然语言智能体支持批量查询和设计操作(27:20)
平台智能体可接收自然语言指令,筛选特定管道、管线或设备,并进一步执行属性编辑、批处理以及调用管道打断、焊点设置等工具。许多高频操作可由原来的多步点击转为一两句话批量完成。
24. 结构领域探索生成式设计(28:06)
基于提收资一体化和数据协同,AI 可自动处理上游开洞和荷载信息,并将结构化荷载批量录入计算模型。平台还尝试使用图卷积神经网络训练模型,根据柱网、洞口和荷载条件自动生成梁,准确率已达到百分之九十五以上。
25. 开放生态是国产工业软件发展的关键(29:11)
报告最后强调,新国产工业软件离不开行业共同参与。建研院和构力践行平台加生态战略,通过联合实验室、开放 API 接口、生态插件和迁移兼容方案,吸引行业伙伴共同建设国产工业软件生态。
时间线
00:00 - 主持人介绍报告主题和演讲嘉宾,开始汇报 BIMBase Plant 的研发进展与报告框架。
01:34 - 报告首先分析流程工厂三维设计的行业背景,指出当前主要矛盾已从是否三维化转向多专业数据孤岛和协同效率问题。
03:31 - 演讲转向国产化背景,说明核电等重大基础设施领域对国外工业软件的高度依赖及潜在断供、授权风险。
05:28 - 报告介绍建研院和构力在图形引擎、BIM 软件、自主三维内核及多行业应用方面的技术积累。
06:41 - 演讲说明 BIMBase 平台如何支撑建筑、电力和流程工业产品,并引出面向三维工厂的 BIMBase Plant。
08:02 - 报告阐述 BIMBase Plant 的核心设计理念:在统一数据平台上兼容不同专业的工作习惯,解决多专业协同难题。
09:41 - 演讲从三维软件发展阶段和数据维度出发,定位 Plant 为融合多专业集成协同与 AI 能力的新一代设计平台。
13:41 - 报告展示产品图谱和协同工作模式,说明底层平台、公共数据中心、专业模块和开放接口如何组成整体体系。
15:45 - 演讲进入具体成果介绍,重点说明管道模块在数据复用、自动化建模、应力分析联通、出图和核电验证方面的进展。
19:04 - 报告介绍结构模块的二三维融合设计、计算模型联通、核岛专项设计和自动出图能力。
21:07 - 演讲展示跨专业协同能力,包括统一数据中心保存与拉取更新、模型检查、提收资流程和荷载自动转化。
23:12 - 报告扩展到暖通、电气、电缆敷设和边校审能力,说明平台正面向全专业协同和超大模型应用完善。
25:14 - 演讲介绍 AI 在材料等级表生成、仪表数据更新、自然语言批处理和结构生成式设计中的应用尝试。
29:11 - 报告最后强调平台加生态战略,呼吁行业伙伴通过联合实验室、开放接口和生态插件共同建设自主工业软件生态。

AI 延伸阅读(下文由AI生成,其内容可能存在偏差,请注意甄别):
BIMBase Plant重构流程工业数字基座,推动核电设计迈向自主可控与智能协同
北京构力科技有限公司Plant软件研发部总经理樊昊围绕BIMBase Plant在流程工业与核电数智化设计中的研发进展作了系统介绍。报告指出,流程工厂三维设计经过二三十年发展,已经基本完成“从无到有”的三维化建设,但行业新的瓶颈正在从单专业建模能力转向多专业协同、数据互通、设计效率和数字资产安全。当前管道、结构、建筑、暖通、电气等专业长期依赖不同软件和平台,数据传递往往通过图纸、接口导出或人工转换完成,容易形成信息孤岛、重复建模和数据不一致等问题。在核电等重大基础设施领域,国外软件长期占据主导地位,关键工程数据沉淀在国外体系中,带来了成本、授权、安全和断供等多重风险,国产化替代与自主可控数字底座建设已成为行业发展的必要条件。
构力科技与建研院依托长期积累的结构软件、计算引擎、图形引擎、三维内核和BIM平台能力,形成了以BIMBase为基础的自主三维平台,并进一步面向核电、石化、化工等流程工业场景打造BIMBase Plant。该平台的核心思路不是简单替代某一类建模工具,而是通过统一底层平台、统一数据中心和统一协同机制,重构流程工业数字设计模式,使管道、结构、建筑、暖通、电气等专业能够在同一数据底座上开展设计、计算、校审、提资、出图和交付工作。
BIMBase Plant强调数据的纵深、广度和颗粒度。纵深方面,平台不仅支持三维建模,还试图打通专业计算、规则校核、材料统计和图纸生成等环节,使单专业能力达到工程设计、计算分析和成果交付所需深度。广度方面,平台面向全专业协同,支持不同专业之间模型参照、条件互提、数据共享和协同修改。颗粒度方面,数据管理从传统文件级、图纸级进一步下沉到构件级,使每一个模型对象都能够承载属性、规则、变更和流程信息,为后续智能化应用奠定基础。
在协同模式上,BIMBase Plant将传统“各专业小闭环”转变为“统一数据中心下的跨专业协同”。例如管道和设备布置调整后,相关荷载可通过数据中心传递给结构专业,进而影响结构计算和设计成果;结构开洞、荷载、设备条件等信息也可通过平台完成提资、收资、校审和发布。设计人员保存模型后,其他专业能够及时获取所需数据,使跨专业协作接近专业内部协同效率,减少人工传递、重复录入和版本错配。
在管道设计方面,平台已经形成较完整的工程能力,能够复用核电等领域多年积累的大体量既有数据,包括复杂元件、厂房模型和工程信息,降低国外软件断供或切换带来的数据风险。系统支持便捷建模交互、土建构件定位参考、紧固件与焊点自动设计,并可在编辑管道或管件时根据周边模型关系自动联动支架等构件调整。同时,平台打通三维管道模型与应力分析软件,支持设计模型与分析计算集成。出图方面,平台内置符合国标习惯的图纸表达能力,支持符号化表达、消隐干预、自动标注避让等功能,图纸完整率达到较高水平;自研ISO轴测图引擎也已具备复杂管系无比例避让、图面优化、自动统计和自动标注能力,出图效率对标国外主流引擎。
面向核电场景,BIMBase Plant重点解决数据延续、复杂对象适配和规范交付问题。核电工程模型体量大、对象复杂、规范要求高,且既有数据资产十分庞大。平台通过对复杂元件、厂房模型和历史工程数据的复用,保障核电设计数据的连续性,并已在相关单位测试中验证整体建模和出图流程。针对核电行业特殊规范、复杂构件和交付要求,平台仍在持续加速适配,以支撑更大范围的工程应用。
在结构设计方面,BIMBase Plant突出二三维融合理念。针对结构、土建等专业长期依赖二维设计习惯的现实,平台允许墙、梁、板、柱等构件采用二维习惯操作,同时对爬梯等空间构件采用三维方式编辑,实现二维图纸与三维模型无缝切换。平台还打通了三维设计模型与结构计算模型,减少结构工程师重复建模工作,并实现图模联动:当三维模型或二维图纸发生修改时,另一端能够同步更新。对于钢节点选型、材料统计、图纸生成等环节,平台也提供自动化能力;在核岛建筑结构专项设计中,可支持穹顶、异形墙体、异形板、埋件等复杂对象快速设计并自动生成图纸。
暖通、电气等专业模块也在持续研发完善,目标是构建全专业三维协同设计体系。平台不仅关注建模功能本身,也强调将国内设计规范、行业规则和工程经验融入软件,使设计过程具备自动化、规则化和可校核能力。面向核电等领域日益增长的三维模型交付需求,平台支持模型空间三维标注,未来有望减少对传统二维图纸的依赖。在电气专业中,智能电缆敷设能力可基于三维模型和上游条件自动计算电缆路由、容积率并输出成果,提高电缆量统计准确性,降低工程成本偏差。
针对核电等超大规模工程,平台还强化了边设计边校审、超大模型承载和高并发协同能力。BIMBase Plant能够在设计过程中集成审核、检查和校验机制,及时发现设计问题;面对千万级数据量场景,平台具备大模型承载能力,在百万级实体显示情况下仍可保持较流畅运行;在约二百人并发协同条件下,系统也能维持较稳定、低延迟响应。由于平台基于统一数据和业务规则开展检查,相比单纯几何碰撞检查,误报率能够控制在较低水平。
AI赋能是BIMBase Plant迈向智能化设计的重要方向。平台正在探索利用智能代理自动解析上游材料等级规定,检索标准元件并生成材料等级表,将原本需要两三天的工作压缩到分钟级;也可解析供应商仪表数据,自动定位模型中的对应仪表并更新尺寸和属性,同时触发关联构件自动适配。用户还可以通过自然语言查询特定管道、管线或设备,并批量修改属性、调用工具、执行管道打断或焊点布置等操作。在结构专业中,AI可将上游开洞、荷载等信息结构化并批量录入计算模型;生成式结构设计则通过图卷积神经网络训练,根据柱网、洞口和荷载条件自动生成梁布置,展现出较高准确率。
在生态建设方面,BIMBase Plant依托央企原创技术策源地任务和自主三维CAD研发设计软件方向,采取“平台加生态”的发展策略。构力科技在自主研发核心平台的同时,与行业单位建设联合实验室,推进核电等重点行业深度应用,并通过开放API和数据接口,支持智能PID、制造价智能设计、行业插件和专业工具接入国产底座。对于过去基于国外软件进行二次开发的生态厂商,平台也提供接口、迁移方案和兼容支持,尽可能保留既有知识成果,降低行业迁移成本。
BIMBase Plant的价值不仅在于提供国产三维工厂软件,更在于以自主底层平台、统一数据中心、多专业协同、专业深度集成和AI智能设计能力,推动流程工业数字设计从工具替代走向模式重构。面向核电、石化、化工、电力等行业,它为重大基础设施设计提供了更安全、可控、协同和智能的数字基座,也为国产工业软件生态共建提供了新的实践路径。


