我国流程制造工业软件开源生态建设的策略及建议

doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2025-0297

化工进展 ›› 2025, Vol. 44 ›› Issue (10): 5503-5514.DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2025-0297

• 特约评述 •

我国流程制造工业软件开源生态建设的策略及建议

高立兵¹(), 刘茂珍², 刘东庆¹, 陈平²^,³, 罗梦迪¹, 雷海申²^,³, 井琳琳¹

^1.石化盈科信息技术有限责任公司，北京 100020
^2.工业和信息化部电子第五研究所，广东广州 511370
^3.工业软件工程化与应用技术工业和信息化部重点实验室，广东广州 511370

收稿日期:2025-02-27 修回日期:2025-03-21 出版日期:2025-10-25 发布日期:2025-11-10
通讯作者: 高立兵
作者简介:高立兵（1970—），男，硕士，高级工程师，研究方向为石化行业智能制造、石化智能工厂规划等。E-mail：libing.gao@pcitc.com。
基金资助:
中国石化集团有限公司科技开发项目(R24032)

Strategies for open-source ecosystem development in China's process manufacturing industrial software: A framework and policy recommendations

GAO Libing¹(), LIU Maozhen², LIU Dongqing¹, CHEN Ping²^,³, LUO Mengdi¹, LEI Haishen²^,³, JING Linlin¹

^1.Petro-Cyber Works Information Technology Co. , Ltd. , Beijing 100020, China
^2.China Electronic Product Reliability and Environmental Testing Institute, Guangzhou 511370, Guangdong, China
^3.Ministry of Industry and Information Technology Key Laboratory of Industrial Software Engineering Application Technology, Guangzhou 511370, Guangdong, China

Received:2025-02-27 Revised:2025-03-21 Online:2025-10-25 Published:2025-11-10
Contact: GAO Libing

摘要/Abstract

摘要：

通过开源模式加快发展我国流程制造工业软件成为国家战略需求。然而，面临两方面挑战：一是在利用开源资源方面，如何防范开源供应链风险；二是在发展开源软件方面，如何构建健康繁荣的开源生态。文章首先阐述了开源软件、开源生态和许可证等基本内涵，分析了开源供应链的安全风险。接着，以化工过程模拟软件为例，从分子模拟、计算流体动力学和流程模拟三个方面，研究了国际开源现状和治理模式，分析了印度政府的开源软件教育项目和国际能源化工企业的开源实践及启示。在此基础上，提出了“321”开源创新生态建设框架，包含基础能力建设、协同发展和安全保障三大领域。从政府、行业联盟/组织、企业和高校四个层面，分别提出了具体的工作重点和发展策略。本文旨在为我国流程制造工业软件开源战略的制定和实施提供参考，推动流程制造工业软件从“跟跑”到“并跑”乃至“领跑”的跨越式发展。

关键词: 开源软件, 工业软件, 开源生态, 流程制造, 过程模拟, 对策建议

Abstract:

Accelerating the development of China's process manufacturing industrial software through open-source innovation has emerged as a critical national strategic priority. This initiative, however, confronts dual challenges: securing the open-source supply chain against potential risks when leveraging existing resources and cultivating a sustainable open-source ecosystem through global collaboration. This paper systematically examined core concepts of open-source software, open-source ecosystem and licensing, while identifying vulnerabilities inherent in open-source supply chains. Through a case analysis of chemical process simulation software, it evaluated global open-source advancements and governance frameworks across three technical domains: molecular simulation, computational fluid dynamics and industrial-scale process modeling. Comparative insights were drawn from India's national open-source education programs and the collaborative open-source practices of multinational energy/chemical corporations. Building on this analysis, the study proposed a "321" Open-Source Innovation Ecosystem Framework, structured around three pillars: foundational capability enhancement, industry-academia-government collaboration and integrated security protocols. Specific implementation priorities and strategic approaches were delineated across four operational tiers: governmental policymaking, industry alliance coordination, corporate implementation and academic research. This research provided a strategic roadmap for China to transition from technological emulation to co-innovation and eventual global leadership in process manufacturing software, offering evidence-based recommendations for open-source strategy formulation and execution.

Key words: open source software (OSS), industrial software, open source ecosystem, process manufacturing, process simulation, policy recommendations

中图分类号:

高立兵, 刘茂珍, 刘东庆, 陈平, 罗梦迪, 雷海申, 井琳琳. 我国流程制造工业软件开源生态建设的策略及建议[J]. 化工进展, 2025, 44(10): 5503-5514.

GAO Libing, LIU Maozhen, LIU Dongqing, CHEN Ping, LUO Mengdi, LEI Haishen, JING Linlin. Strategies for open-source ecosystem development in China's process manufacturing industrial software: A framework and policy recommendations[J]. Chemical Industry and Engineering Progress, 2025, 44(10): 5503-5514.

图/表 11

参考文献 62

[1]	Synopsys. 2024 Open source security and risk analysis report[EB/OL]. .
[2]	王子宗, 王基铭, 高立兵. 石化工业软件分类及自主工业软件成熟度分析[J]. 化工进展, 2021, 40(4): 1827-1836.
	WANG Zizong, WANG Jiming, GAO Libing. Classification and maturity analysis on petrochemical industrial software[J]. Chemical Industry and Engineering Progress, 2021, 40(4): 1827-1836.
[3]	高立兵, 索寒生. 工业软件的发展推进石化工程设计数字化转型探析[J]. 石油化工设计, 2021, 38(2): 1-7.
	GAO Libing, SUO Hansheng. Development of industrial software promotes digital transformation of petrochemical engineering design[J]. Petrochemical Design, 2021, 38(2): 1-7.
[4]	开源工业软件工作委员会（OpenAtom openCAX）[EB/OL]. .
[5]	高立兵, 吕中原, 索寒生, 等. 石油化工流程模拟软件现状与发展趋势[J]. 化工进展, 2021, 40(S2): 1-14.
	GAO Libing, Zhongyuan LYU, SUO Hansheng, et al. Market analysis and development trend of petrochemical process simulation software[J]. Chemical Industry and Engineering Progress, 2021, 40(S2): 1-14.
[6]	Free Software Foundation. What is Free Software?[EB/OL]. .
[7]	Open Source Initiative. The open source definition[EB/OL]. .
[8]	Free software foundation, essays and articles-gnu project[EB/OL]. .
[9]	辜凌云. 以许可证为核心的开源社区治理逻辑[J]. 知识产权, 2024, 34(6): 49-61.
	GU Lingyun. Open source license as the core logic of open source community governance[J]. Intellectual Property, 2024, 34(6): 49-61.
[10]	Licenses-Open Source Initiative[EB/OL]. .
[11]	刘连政, 韩潇宁, 开建一. 企业开源产品知识产权保护策略研究[J]. 中国科技产业, 2023(3): 60-65.
	LIU Lianzheng, HAN Xiaoning, Jianyi KAI. Research on intellectual property protection strategy of enterprise open source products[J]. Science & Technology Industry of China, 2023(3): 60-65.
[12]	齐越, 刘金芳, 李宁. 开源软件供应链安全风险分析[J]. 信息安全研究, 2021, 7(9): 790-794.
	QI Yue, LIU Jinfang, LI Ning. The analysis of security risk in open source software supply chain[J]. Journal of Information Security Research, 2021, 7(9): 790-794.
[13]	王江, 姜伟, 张璨. 开源软件供应链安全风险分析研究[J]. 信息安全研究, 2024, 10(9): 862-869.
	WANG Jiang, JIANG Wei, ZHANG Can. Research on risk analysis of open-source software supply chain security[J]. Journal of Information Security Research, 2024, 10(9): 862-869.
[14]	纪守领, 王琴应, 陈安莹, 等. 开源软件供应链安全研究综述[J]. 软件学报, 2023, 34(3): 1330-1364.
	JI Shouling, WANG Qinying, CHEN Anying, et al. Survey on open-source software supply chain security[J]. Journal of Software, 2023, 34(3): 1330-1364.
[15]	高恺, 何昊, 谢冰, 等. 开源软件供应链研究综述[J]. 软件学报, 2024, 35(2): 581-603.
	GAO Kai, HE Hao, XIE Bing, et al. Survey on open source software supply chains[J]. Journal of Software, 2024, 35(2): 581-603.
[16]	GitHub [EB/OL]. .
[17]	Open Hub-the open source network[EB/OL].
[18]	Alternatives SaaSHub-Software, Accelerators & Startups[EB/OL]. .
[19]	SOURCEFORGE[EB/OL]..
[20]	Click 2Drug-Directory of computer-aided drug design tools[EB/OL]. .
[21]	杨友麒, 成思危. 中国过程系统工程20年——回顾与展望(上)[J]. 现代化工, 2012, 32(6): 1-5.
	YANG Youqi, CHENG Siwei. PSE in China over the past 20 years: Retrospective and prospects(part Ⅰ)[J]. Modern Chemical Industry, 2012, 32(6): 1-5.
[22]	高立兵. 石油化工行业工业软件趋势探析及发展路径研究[J]. 新型工业化, 2023, 13(9): 61-68.
	GAO Libing. Research on the trend and development path of petrochemical industrial software[J]. The Journal of New Industrialization, 2023, 13(9): 61-68.
[23]	Blue Obelisk[EB/OL]. .
[24]	Chemsrty development Kit(CDK). [EB/OL]. .
[25]	WILLIGHAGEN Egon L, MAYFIELD John W, ALVARSSON Jonathan, et al. The chemistry development kit (CDK) v2.0: Atom typing, depiction, molecular formulas, and substructure searching[J]. Journal of Cheminformatics, 2017, 9(1): 33.
[26]	O’BOYLE Noel M, GUHA Rajarshi, WILLIGHAGEN Egon L, et al. Open data, open source and open standards in chemistry: The blue obelisk five years on[J]. Journal of Cheminformatics, 2011, 3(1): 37.
[27]	SMITH Daniel G A, ALTARAWY Doaa, BURNS Lori A, et al. The MolSSI QCArchive project: An open-source platform to compute, organize, and share quantum chemistry data[J]. Wiley Interdisciplinary Reviews: Computational Molecular Science, 2021, 11(2): e1491.
[28]	CUMMINGS Peter T, MCCABE Clare, IACOVELLA Christopher R, et al. Open-source molecular modeling software in chemical engineering focusing on the Molecular Simulation Design Framework[J]. AIChE Journal, 2021, 67(3): e17206.
[29]	SHAH Jindal K, Eliseo MARIN-RIMOLDI, MULLEN Ryan Gotchy, et al. Cassandra: An open source Monte Carlo package for molecular simulation[J]. Journal of Computational Chemistry, 2017, 38(19): 1727-1739.
[30]	Open Chemistry[EB/OL]. .
[31]	Open Molecular Software Foundation[EB/OL]. .
[32]	PIRHADI Somayeh, SUNSERI Jocelyn, KOES David Ryan. Open source molecular modeling[J]. Journal of Molecular Graphics and Modelling, 2016, 69: 127-143.
[33]	Open Source Molecular Modeling[EB/OL]. .
[34]	LEHTOLA Susi, KARTTUNEN Antti J. Free and open source software for computational chemistry education[J]. Wiley Interdisciplinary Reviews: Computational Molecular Science, 2022, 12(5): e1610.
[35]	SHAH Jindal K, Eliseo MARIN-RIMOLDI, MULLEN Ryan Gotchy, et al. Cassandra: An open source Monte Carlo package for molecular simulation[J]. Journal of Computational Chemistry, 2017, 38(19): 1727-1739.
[36]	PERNAA Johannes, TAKALA Aleksi, CIFTCI Veysel, et al. Open-source software development in cheminformatics: A qualitative analysis of rationales[J]. Applied Sciences, 2023, 13(17): 9516.
[37]	SPONGE[EB/OL]. .
[38]	GBADAGO Dela Quarme, GO Sejin, HWANG Sungwon. A leap forward in chemical process design: Introducing an automated framework for integrated AI and CFD simulations[J]. Computers & Chemical Engineering, 2025, 192: 108906.
[39]	FLETCHER David F. The future of computational fluid dynamics (CFD) simulation in the chemical process industries[J]. Chemical Engineering Research and Design, 2022, 187: 299-305.
[40]	CFD Software Comparison: Resolved Analytics[EB/OL]. .
[41]	CFD Online[EB/OL]..
[42]	PHengLEI: Platform for Hybrid ENGineering simulation of flows[EB/OL]. .
[43]	VAN BATEN Jasper, PONS Michel. CAPE-OPEN: Interoperability in industrial flowsheet simulation software[J]. Chemie Ingenieur Technik, 2014, 86(7): 1052-1064.
[44]	This page lists published scientific and/or technical papers/articles that use or cite DWSIM to some extent [EB/OL]. .
[45]	COCO Simulator[EB/OL]. .
[46]	GUNNELL LaGrande, NICHOLSON Bethany, HEDENGREN John D. Equation-based and data-driven modeling: Open-source software current state and future directions[J]. Computers & Chemical Engineering, 2024, 181: 108521.
[47]	MERCHAN Victor Alejandro, ESCHE Erik, FILLINGER Sandra, et al. Computer-aided process and plant development. a review of common software tools and methods and comparison against an integrated collaborative approach[J]. Chemie Ingenieur Technik, 2016, 88(1/2): 50-69.
[48]	ESCHE Erik, HOFFMANN Christian, ILLNER Markus, et al. MOSAIC-enabling large-scale equation-based flow sheet optimization[J]. Chemie Ingenieur Technik, 2017, 89(5): 620-635.
[49]	BEAL L D R, HILL D, MARTIN R A, et al. GEKKO optimization suite[J]. Processes, 2018, 6(8).
[50]	LEE Andrew, GHOUSE Jaffer H, ESLICK John C, et al. The IDAES process modeling framework and model library—Flexibility for process simulation and optimization[J]. Journal of Advanced Manufacturing and Processing, 2021, 3(3): e10095.
[51]	Santiago ORTIZ-LAVERDE, RENGIFO Camilo, COBO Martha, et al. Proposal of an open-source computational toolbox for solving PDEs in the context of chemical reaction engineering using FEniCS and complementary components[J]. Heliyon, 2021, 7(1): e05772.
[52]	DECHEMA Databases in Overview[EB/OL]. .
[53]	NIST ThermoData Engine[EB/OL]. .
[54]	DIPPR: Design Institute for Physical Properties[EB/OL]. .
[55]	FOSSEE Project[EB/OL]. .
[56]	杨友麒，数实融合时代的化工人才培养——来自工业部门的一点思考[J]. 化工进展, 2023, 42(11): 6126-6132.
	Yang Youqi. Education of Chemical Talents in the Era of Digital Reality Integration: Reflections from the Industrial Sector[J]. Chemical Industry and Engineering Progress, 2023,42(11):612-6132.
[57]	LF Energy[EB/OL]. .
[58]	OpenFOAM Supporters[EB/OL]. .
[59]	Open Process Automation Forum[EB/OL]. .
[60]	The Open Group OSDU Forum[EB/OL]. .
[61]	NAMUR—User Association of Automation Technology in Process Industries[EB/OL]. .
[62]	The CAPE-OPEN Standard[EB/OL]. .

项目	微观尺度	介观尺度	宏观尺度
空间尺度	纳米-毫米	微米-米	米-数百米
时间尺度	时间常数为微秒；操作周期以秒计	时间常数为秒；操作周期以分钟计	时间常数为分钟；操作周期以小时计
建模类型	分子建模和模拟	传质/传热分析、多相流模拟颗粒运动模拟、反应动力学模拟	工厂过程建模
建模工具	分子动力学模拟（MD）、量子化学模拟（QM）、蒙特卡洛（MC）	计算流体动力学软件（CFD）	流程模拟软件
应用场景	药物、催化剂和先进材料的筛选、物质物性模拟等	单元设备设计与优化，气液分布优化、工业安全与极端条件模拟等	单元操作模拟、流程稳态模拟、流程动态模拟等

项目	微观尺度	介观尺度	宏观尺度
空间尺度	纳米-毫米	微米-米	米-数百米
时间尺度	时间常数为微秒；操作周期以秒计	时间常数为秒；操作周期以分钟计	时间常数为分钟；操作周期以小时计
建模类型	分子建模和模拟	传质/传热分析、多相流模拟颗粒运动模拟、反应动力学模拟	工厂过程建模
建模工具	分子动力学模拟（MD）、量子化学模拟（QM）、蒙特卡洛（MC）	计算流体动力学软件（CFD）	流程模拟软件
应用场景	药物、催化剂和先进材料的筛选、物质物性模拟等	单元设备设计与优化，气液分布优化、工业安全与极端条件模拟等	单元操作模拟、流程稳态模拟、流程动态模拟等

软件名称	许可协议	方法类型	软件名称	许可协议	方法类型
ABINIT	GPL-3	QM	LAMMPS	GPL-2	MD
ACES II	GPL-2	QM	NAMD	MITx11	MD
ADF	商业软件	QM	DL_POLY	LGPL-3	MD
CP2K	GPL	QM	GROMACS	LGPL-2.1	MD
CPMD	MIT	QM	MDynaMix	GPL-3.0	MD
Dalton	LGPL-2.1	QM	Desmond	MIT	MD
DMOl3	商业软件	QM	MOLDY	Apache 2.0	MD
GAMESS	Research Group	QM	GULP	MIT	MD
Gaussian	商业软件	QM	Tinker	LGPL-2.1	MD
Jaguar	商业软件	QM	CHARMM	商业软件	MD
Molpro	商业软件	QM	AMber	商业软件	MD
NWChem	ECL-2	QM	OpenMD	BSD（三条款版）	MD
ORCA	GPL-3.0	QM	HyperChem	商业软件	MD
Psi4	LGPL-3.0	QM	BOSS	商业软件	MC
Q-Chem	商业软件	QM	Gibbs	商业软件	MC
Spartan	商业软件	QM	GOMC	MIT	MC
SIESTA	GPL-3.0	QM	ms2	MIT	MC
TURBOMOLE	商业软件	QM	RASPA	MIT	MC
VASP	商业软件	QM	Towhee	Apache 2.0	MC

软件名称	许可协议	方法类型	软件名称	许可协议	方法类型
ABINIT	GPL-3	QM	LAMMPS	GPL-2	MD
ACES II	GPL-2	QM	NAMD	MITx11	MD
ADF	商业软件	QM	DL_POLY	LGPL-3	MD
CP2K	GPL	QM	GROMACS	LGPL-2.1	MD
CPMD	MIT	QM	MDynaMix	GPL-3.0	MD
Dalton	LGPL-2.1	QM	Desmond	MIT	MD
DMOl3	商业软件	QM	MOLDY	Apache 2.0	MD
GAMESS	Research Group	QM	GULP	MIT	MD
Gaussian	商业软件	QM	Tinker	LGPL-2.1	MD
Jaguar	商业软件	QM	CHARMM	商业软件	MD
Molpro	商业软件	QM	AMber	商业软件	MD
NWChem	ECL-2	QM	OpenMD	BSD（三条款版）	MD
ORCA	GPL-3.0	QM	HyperChem	商业软件	MD
Psi4	LGPL-3.0	QM	BOSS	商业软件	MC
Q-Chem	商业软件	QM	Gibbs	商业软件	MC
Spartan	商业软件	QM	GOMC	MIT	MC
SIESTA	GPL-3.0	QM	ms2	MIT	MC
TURBOMOLE	商业软件	QM	RASPA	MIT	MC
VASP	商业软件	QM	Towhee	Apache 2.0	MC

软件名称	网址	license
OpenFOAM（基金会版本）	https://openfoam.org/	GPL v3
OpenFOAM（ESI版本）	https://openfoam.com/	GPL v3
OpenFVM	https://openfvm.sourceforge.net/	GPL v2
SU2	https://su2code.github.io/	LGPL v2.1
Palabos	http://www.palabos.org/	AGPLv3
FDS	https://pages.nist.gov/fds-smv/	NIST Software license
MFIX	https://mfix.netl.doe.gov/	—
NNW-PHengLEI	https://osredm.com	—

我国流程制造工业软件开源生态建设的策略及建议

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序号	名称	License	网址	主要模块/功能
1	DWSIM	GPL 3.0 LGPL 2.1	https://dwsim.org/ https://github.com/DanWBR/dwsim	符合CAPE-OPEN标准；支持稳态和动态化工流程模拟；广泛的单元操作模型和热力学模型；400+化合物库；敏感性分析和优化工具
2	COCO Simulator	免费	https://www.cocosimulator.org/	符合CAPE-OPEN标准的稳态仿真环境，由多个组件组成，支持稳态模拟、物性包扩展、自定义单元模块开发
3	OpSim	GPL 2.0	https://github.com/opsim/opsim	化学工程过程模拟器，具有用户友好的拖放图形用户界面和底层高性能模拟引擎
4	ChemSep	免费	http://www.chemsep.org/	COCO的一部分，专注于蒸馏和吸收塔的模拟，内置多种板塔效率模型，支持蒸馏模拟、吸收模拟、萃取模拟 ChemSep LITE包含多达40种成分和300个平衡相，拥有涵盖400多种化学物质的数据库
5	Thermo	MIT	https://github.com/CalebBell/thermo	化工设计库（ChEDL）里热力学性质组件，提供检索化学物质的常数、温度和压力相关的化学性质（热烈学和传输），以及使用各种模型计算混合物（包括相平衡）的化学性质等
6	chemicals	MIT	https://github.com/CalebBell/chemicals	化工设计库（ChEDL）里化学数据库，提供20000多种化学品的数据、化学常数、化学品安全和毒性的各种信息、温度和压力相关化学性质的计算方法、热力学相平衡求解方法等
7	ht	MIT	https://github.com/CalebBell/ht	化工设计库（ChEDL）里传热功能的模块，用于确定壳管式换热器的尺寸、夹式换热器压降的计算、计算物体的热损失、进行辐射传热计算等

DWSIM	DWSIM Pro
开源、免费	不同的收费计划
需要安装（Windows、Linux、macOS、Android、IOS）	无需安装（网页版）
需要手工更新	服务器自动更新
GPL v3	命名用户许可证
论坛（公共）支撑	个性化（私有）支持
无需注册	需要在simulate365.com注册
Simulate365仪表板	Simulate365仪表板
—	工程应用：多变量敏感性分析（MSS）、实验设计（DoE）、机器学习（ML）、PPBDesigner、家庭练习/考题生成（THEE）等

序号	名称	License	网址	主要模块/功能
1	MOSAICmodeling	免费	https://mosaic-modeling.de/	MOSAICmodeling是一个基于网页的过程系统工程建模、仿真和优化环境；支持代数方程、常微分方程和偏微分方程，这些方程可以组合成整体方程组；可为最常见的数值求解环境提供代码生成，例如AMPL、GAMS、gPROMS、MATLAB、Python和Julia等
2	OpenModelica	GPL 3.0	https://openmodelica.org/	OpenModelica是一个开源的基于Modelica的建模和仿真环境，可用于建模、仿真、优化和分析复杂的动态系统；支持DAE/ODE
3	HybridML	EPL 2.0	https://github.com/JRC-COMBINE/HybridML	HybridML是一个混合模型建模开源平台，使用tensorflow和keras创建混合机器学习模型
4	Cantera	BSD	https://cantera.org/	Cantera是一套开源工具，用于化学动力学、热力学和传输过程的问题建模和求解；支持ODE/非线性方程组
5	ASCEND	GPL 2.0	https://ascend4.org/	ASCEND是一个免费的开源程序，可以求解非线性方程组、线性和非线性优化问题以及以微分/代数方程形式表示的动态系统
6	CasADi	—	https://web.casadi.org/	CasADi是一个用于非线性优化和算法微分的开源工具，支持DAE约束优化；它有助于在离线环境和非线性模型预测控制（NMPC）中快速有效地实施不同的数值最优控制方法；众多软件基于CasADi，如HybridML、acados等
7	Pyomo	BSD	https://www.pyomo.org/	基于Python的优化建模工具，支持线性规划、整数规划、非线性规划等多种优化问题
8	JuMP	—	https://jump.dev/	基于Julia的优化建模语言和支持包集合，支持线性规划、整数规划、二次曲线规划、半定规划和约束非线性规划
9	GAMS	商业	https://gams.com/	GAMS是一个用于数学规划和优化的高级建模系统；它由一个语言编译器和一系列相关的求解器组成
10	IDAES	—	https://idaes.org/	先进能源系统设计研究所（IDAES）由美国能源部支持；IDAES平台提供多尺度、基于仿真的开源计算工具和模型，以支持能源系统的设计、分析、优化、扩展、运行和故障排除
11	GEKKO	MIT	https://gekko.readthedocs.io/	GEKKO是一款用于求解复杂优化问题的Python工具，支持线性/二次/非线性规划（LP/QP/NLP）及混合整数规划（MILP/MINLP），擅长处理含微分代数方程和离散变量的复杂系统
12	FEniCS	—	https://fenicsproject.org/	FEniCS是NumFOCUS基金会支持的一款基于有限元法（FEM）的开源计算平台，专注于高效求解偏微分方程（PDE），广泛应用于科学计算与工程模拟（如流体力学、结构力学、电磁学等）；其通过Python/C++接口实现模型快速代码化，支持从学术研究到工业级仿真的多场景需求

序号	名称	说明
1	CoolProp http://www.coolprop.org/	跨平台开源物性库，支持超过120种纯组分和混合物的热力学与传递性质计算；提供密度、焓、熵、黏度、导热系数等物性计算；支持Python、C++、MATLAB等接口
2	ThermoML https://iupac.org/what-we-do/digital-standards/thermoml/	国际热力学合作组织（IUPAC）支持，标准化XML格式，高精度实验数据；涵盖了纯化合物、多组分混合物以及化学和生化反应（包括状态和平衡的变化）的所有实验确定的热力学和输运性质数据（120多种性质）
3	PubChem https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/	美国国家生物技术信息中心（NCBI）维护的免费化学信息库，它收集了全球上百个机构和实验室提供的几千万个化合物的数据，包括化合物的结构、性质、活性信息等
4	Materials Project https://next-gen.materialsproject.org/	材料信息数据库，支持晶体结构、能带、热力学数据及分析工具
5	OpenThermo https://sourceforge.net/p/openthermo/home/Home/	集成多种物质的热力学数据（如临界参数、蒸汽压、焓、熵等），支持用户自定义扩展；提供经典状态方程；相平衡计算；化学反应热力学
6	NIST Chemistry WebBook https://webbook.nist.gov/chemistry/	权威实验数据，部分数据开放访问，提供热力学与传递性质
7	DDBST GmbH http://www.ddbst.com/	为纯组分及其混合物的热物理性质提供了全球最大的事实数据库；部分数据开放访问，支持UNIFAC模型参数

组织类型	名称	支持的能源化工企业	备注
开源基金会	LF Energy^[57]	战略会员：壳牌会员：艾斯本、剑维	LF Energy是开放式工业级技术平台和数字能源转型敏捷标准合作的首要社区
开源基金会	OpenFOAM基金会^[58]	黄金会员：巴斯夫	OpenFOAM基金会过程工程联盟
开放组织/标准	开放集团（the Open Group）管理的开放过程自动化论坛（OPAF）^[59]	白金会员：美国阿美石油、壳牌黄金会员：埃克森美孚、雪佛龙、巴西石油公司、马来西亚国家石油公司等白银会员：ADNOC、AkerBP、贝克休斯、康菲石油、挪威石油、斯伦贝谢等	OPAF论坛开发O-PAS标准是“标准中的标准”。该标准为工业过程自动化系统定义了一个开放、可互操作和安全的架构
	开放集团（the Open Group）管理的开放地下数据空间（OSDU）论坛^[60]		OSDU论坛由壳牌公司于2018年发起，成员包括石油和天然气运营商、油服公司、IT公司等200多家，已成为油气行业软件和数据的权威标准组织
	国际过程工业自动化用户协会（NAMUR）^[61]	企业会员：巴斯夫、BP、陶氏化学、埃克森美孚、壳牌	NAMUR提出了另一类工业过程自动化系统开放架构NOA，并以IEC的标准发布
	CAPE-OPEN^[62]	企业正式会员：巴斯夫、陶氏化学、BP、壳牌企业准会员：霍尼韦尔、剑维、艾斯本等	由CO-LaN管理的CAPE-OPEN标准是一个针对流程模拟的软件集成框架，包含一系列软件开发接口标准，以支持流程建模环境（PME）与第三方流程建模组件（PMC）之间实现即插即用和互操作

[1]	赵翔宇, 徐东宇, 陈政宇, 徐春明, 张霖宙. 甲醇制烯烃反应-再生过程分子级模型构建及优化[J]. 化工进展, 2025, 44(8): 4785-4794.
[2]	曹湘洪, 周峰, 姜睿, 刘诗哲, 方向晨, 亢万忠, 乔金樑, 聂红. 加快我国生物基材料产业发展的对策[J]. 化工进展, 2025, 44(5): 2385-2393.
[3]	王东亮, 李婧玮, 孟文亮, 杨勇, 周怀荣, 范宗良. 二氧化碳加氢制甲醇过程碳氢利用率的影响因素与工艺优化分析[J]. 化工进展, 2024, 43(5): 2843-2850.
[4]	高立兵, 吕中原, 索寒生, 刘晓遇. 石油化工流程模拟软件现状与发展趋势[J]. 化工进展, 2021, 40(S2): 1-14.
[5]	王子宗, 王基铭, 高立兵. 石化工业软件分类及自主工业软件成熟度分析[J]. 化工进展, 2021, 40(4): 1827-1836.
[6]	王红星, 李海勇, 周庆, 张路. 隔壁反应精馏合成碳酸甲乙酯节能新工艺[J]. 化工进展, 2020, 39(S2): 66-72.
[7]	林海周, 罗海中, 裴爱国, 方梦祥. 燃煤电厂烟气MDEA/PZ混合胺法碳捕集工艺模拟分析[J]. 化工进展, 2019, 38(04): 2046-2055.
[8]	王靖, 柯少勇, 黄贤坤, 刘永忠. 锂离子电池电极颗粒分布对电化学性能影响的分析[J]. 化工进展, 2018, 37(07): 2620-2626.
[9]	覃亮, 邓德茹, 王聪敏, 陈立广, 郭宁, 冯文强. 现代化工仿真技术的发展与应用[J]. 化工进展, 2015, 34(s1): 18-21.
[10]	赵冬, 冯霄, 王东亮. 煤制天然气过程模拟与(火用)分析[J]. 化工进展, 2015, 34(04): 990-996.
[11]	诸林，张政，范峻铭. 基于化学链制氧的煤气化集成系统工艺参数分析[J]. 化工进展, 2014, 33(08): 1997-2003.
[12]	陈和平1，2，包存宽3. 我国化学工业中清洁生产技术的研究进展[J]. 化工进展, 2013, 32(06): 1407-1414.
[13]	覃伟中，朱兵，李强，陈丙珍. 生物炼制的挑战与过程系统工程的机遇 [J]. 化工进展, 2010, 29(5): 922-.
[14]	杨友麒. 节能减排的全局过程集成技术的研究与应用进展 [J]. 化工进展, 2009, 28(4): 541-.
[15]	孙道青，张述伟，刘健. 工业双级氨水吸收制冷系统的模拟与优化 [J]. 化工进展, 2008, 27(4): 625-.