制造業(yè)“地基”之憂： 國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件如何破局

近期，哈爾濱工業(yè)大學(xué)等國(guó)內(nèi)院校遭美國(guó)禁用科研設(shè)計(jì)領(lǐng)域重要工業(yè)軟件Matlab，讓人們不禁擔(dān)憂起工業(yè)軟件在中國(guó)自主發(fā)展的前景。工業(yè)軟件到底有多重要？

制造業(yè)的“地基”

目前，我國(guó)眾多工業(yè)品，從民機(jī)到戰(zhàn)機(jī)，從高鐵到船舶，從手機(jī)到汽車，甚至服裝鞋帽，其研發(fā)和生產(chǎn)都廣泛使用工業(yè)軟件。根據(jù)工信部賽迪研究院的定義，工業(yè)軟件是專用或主要用于工業(yè)領(lǐng)域，旨在提高企業(yè)研發(fā)、制造、管理水平和工業(yè)裝備性能的軟件。其下又可分為三類：研發(fā)設(shè)計(jì)類軟件，如計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）、計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）以及主要用于半導(dǎo)體芯片設(shè)計(jì)的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）軟件;運(yùn)營(yíng)管理類軟件，如企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）、供應(yīng)鏈管理（SCM）和客戶關(guān)系管理（CRM）軟件;生產(chǎn)控制類軟件，如制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）、高級(jí)計(jì)劃排程系統(tǒng)（APS）等。

在軟件行業(yè)中，工業(yè)軟件只占很小的比例，卻是工業(yè)制造的大腦和神經(jīng)，堪稱工業(yè)領(lǐng)域的“皇冠”，其中高端軟件更是“皇冠”上的“明珠”。在近年來(lái)幾次“卡脖子”事件中，工業(yè)軟件和芯片是同時(shí)擊中中國(guó)制造的“軟”“硬”兩把利劍。但芯片萬(wàn)眾矚目，相反工業(yè)軟件作為“制造強(qiáng)國(guó)”最大短板之一卻未引起社會(huì)各方足夠重視。

《中國(guó)工業(yè)軟件發(fā)展白皮書（2019）》顯示，目前國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件發(fā)展雖已起步，但整體水平有限、關(guān)鍵技術(shù)對(duì)外依存度較高。

據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)EDA軟件80%以上的市場(chǎng)被3家美國(guó)公司壟斷，研發(fā)此類軟件的國(guó)內(nèi)企業(yè)只有10多家，市場(chǎng)份額微乎其微。從另一個(gè)角度看，EDA在集成電路設(shè)計(jì)、制造和封裝測(cè)試的20多個(gè)環(huán)節(jié)中都有用武之地，國(guó)內(nèi)企業(yè)的產(chǎn)品卻只能覆蓋其中的70%。

在CAD領(lǐng)域，美國(guó)AUTODESK公司、美國(guó)PTC公司、法國(guó)達(dá)索系統(tǒng)公司和德國(guó)西門子公司4家占據(jù)了中國(guó)90%以上的市場(chǎng)，高端三維CAD迄今未能實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。

“中國(guó)制造‘大而不強(qiáng)，最突出的表現(xiàn)之一就是工業(yè)軟件弱小和受制于人。沒(méi)有強(qiáng)大的工業(yè)軟件，就沒(méi)有強(qiáng)大的工業(yè)制造。我國(guó)要實(shí)現(xiàn)‘制造強(qiáng)國(guó)，必須擁有自主可控的工業(yè)軟件?！?走向智能研究院執(zhí)行院長(zhǎng)趙敏認(rèn)為，今天，我們可以說(shuō)中國(guó)是全球第一制造大國(guó)，擁有41個(gè)工業(yè)大類、207個(gè)中類、666個(gè)小類，是全世界唯一擁有聯(lián)合國(guó)產(chǎn)業(yè)分類當(dāng)中全部工業(yè)門類的國(guó)家?！暗绻麤](méi)有作為大腦和靈魂的工業(yè)軟件的強(qiáng)有力支撐，中國(guó)制造業(yè)再龐大的規(guī)模和體量都不過(guò)是‘地基不牢?！?/p>

“當(dāng)我們?cè)谡勚圃鞓I(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)時(shí)，考慮更多的是‘起高樓、起大廈，工業(yè)軟件作為不容易看見的‘地基，往往缺乏關(guān)注。”中國(guó)工業(yè)技術(shù)軟件化產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟副秘書長(zhǎng)楊春暉認(rèn)為，近期系列事件表明，我國(guó)高端制造業(yè)要邁向“智造”，基礎(chǔ)還很脆弱。

產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨四大難

《瞭望》周刊曾就國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件發(fā)展訪問(wèn)過(guò)多位專家，專家們認(rèn)為，該行業(yè)主要面臨四大困境。這些困難相互關(guān)聯(lián)，容易相互加強(qiáng)，形成惡性循環(huán)。

一是資金困境，基礎(chǔ)研發(fā)投入嚴(yán)重不足。中國(guó)科協(xié)智能制造學(xué)會(huì)聯(lián)合體智能制造研究所副所長(zhǎng)林雪萍介紹，核心工業(yè)軟件研發(fā)需要長(zhǎng)期大規(guī)模投入。

國(guó)內(nèi)工業(yè)軟件企業(yè)多為科技人員個(gè)人籌資建立，資金有限，一般只能維持一兩年，必須依靠承接項(xiàng)目維持運(yùn)營(yíng)，開發(fā)人員往往疲于應(yīng)付項(xiàng)目而無(wú)暇顧及自有軟件的持續(xù)研發(fā)。

而社會(huì)資本更愿意投入“短平快”項(xiàng)目，工業(yè)軟件這種高技術(shù)含量、高風(fēng)險(xiǎn)、高投入的項(xiàng)目則少人問(wèn)津?！皣?guó)產(chǎn)工業(yè)軟件處于政府政策支持有限、軟件企業(yè)自我滾動(dòng)發(fā)展?fàn)顟B(tài)?！敝袊?guó)工程院院士、清華大學(xué)大數(shù)據(jù)研究中心主任孫家廣說(shuō)，國(guó)產(chǎn)軟件企業(yè)普遍缺乏積極主動(dòng)尋求市場(chǎng)的意識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，這也是國(guó)產(chǎn)軟件企業(yè)沿襲“立足自我滾動(dòng)發(fā)展”等傳統(tǒng)封閉作坊式運(yùn)作模式的重要原因。

二是技術(shù)困境，始于院所、止于院所，缺乏商業(yè)轉(zhuǎn)化。業(yè)內(nèi)專家介紹，20世紀(jì)80年代后期至20世紀(jì)90年代中期，我國(guó)自主核心工業(yè)軟件也曾有過(guò)一段小陽(yáng)春，包括在CAE等核心領(lǐng)域起步并不算晚，涌現(xiàn)出一批自主核心工業(yè)軟件，均在當(dāng)時(shí)達(dá)到一定國(guó)際水平，甚至處于領(lǐng)先水平。

然而，這些閃耀一時(shí)的國(guó)產(chǎn)軟件，終因缺乏持續(xù)資金支持和商業(yè)轉(zhuǎn)化而未能走遠(yuǎn)?！拔覀兊腃AE沒(méi)有輸在起跑線，卻在接力賽中敗在交接棒上?！绷盅┢颊f(shuō)。

目前，工業(yè)軟件企業(yè)往往都是中小民營(yíng)企業(yè)，難以和技術(shù)積累較深厚的大院大所開展深入合作。新設(shè)工業(yè)軟件企業(yè)的產(chǎn)品，多為研發(fā)人員在外企工作或攻讀學(xué)位期間自己編寫的相關(guān)程序，功能單一且不系統(tǒng)，基本上是零起點(diǎn)開發(fā)?！皣?guó)產(chǎn)軟件產(chǎn)品的成熟度、實(shí)用性、穩(wěn)定性、兼容性等與國(guó)外同類產(chǎn)品相比差距較大，極大影響了制造企業(yè)用戶對(duì)國(guó)產(chǎn)軟件的接受度?！睂O家廣說(shuō)。

三是市場(chǎng)困境，國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件難以突破歐美軟件生態(tài)圈。工業(yè)軟件的生命力在于與工業(yè)需求的深度融合和應(yīng)用數(shù)據(jù)的大量積累，缺乏市場(chǎng)需求和數(shù)據(jù)積累就失去了孵化培育的土壤。我國(guó)工業(yè)化、信息化過(guò)程中，一些工業(yè)企業(yè)過(guò)于依靠“拿來(lái)主義”，認(rèn)為國(guó)外軟件能直接引進(jìn)又先進(jìn)好用。國(guó)產(chǎn)軟件企業(yè)抱怨，越是大型企業(yè)越是“崇洋”，喜歡采購(gòu)國(guó)外知名軟件。

此外，業(yè)內(nèi)人士反映，工業(yè)軟件盜版現(xiàn)象非常嚴(yán)重。趙敏估計(jì)，中小制造業(yè)企業(yè)使用的工業(yè)軟件盜版率在七成以上。國(guó)外正版軟件價(jià)格高昂，只有大型企業(yè)能夠支付得起，國(guó)產(chǎn)軟件主要面向中小客戶。而市面上大量傳播的國(guó)外盜版軟件搶占了大量中低端市場(chǎng)，嚴(yán)重?cái)D壓國(guó)內(nèi)軟件企業(yè)的生存空間。

四是人才困境，高校造血功能弱，業(yè)內(nèi)人才流失嚴(yán)重。中航工業(yè)集團(tuán)信息技術(shù)中心原首席顧問(wèn)寧振波介紹，現(xiàn)在許多大學(xué)重應(yīng)用不重基礎(chǔ)研發(fā)，計(jì)算力學(xué)等基礎(chǔ)課程主要講授國(guó)外知名軟件的使用操作，導(dǎo)致大學(xué)科研院所在工業(yè)軟件理論、算法、程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)等研發(fā)方面的能力弱化，甚至失去造血能力。

在工業(yè)軟件企業(yè)，資金缺乏導(dǎo)致軟件開發(fā)人員工資待遇較低，一些工作七八年的開發(fā)人員年收入僅有十幾萬(wàn)元到二十萬(wàn)元。有些互聯(lián)網(wǎng)、游戲企業(yè)動(dòng)輒用數(shù)倍年薪“搶人”，有經(jīng)驗(yàn)的開發(fā)人員流失，成為許多軟件企業(yè)的“切膚之痛”。

多管齊下推進(jìn)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展

盡管困難重重，但值得欣慰的是，國(guó)內(nèi)工業(yè)軟件企業(yè)的發(fā)展?jié)摿φ诘玫绞袌?chǎng)認(rèn)可。2019年10月，國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的工業(yè)軟件龍頭企業(yè)中望軟件宣布完成第二輪1.4億元融資。這是繼2018年底第一輪融資8000萬(wàn)元之后，國(guó)內(nèi)研發(fā)設(shè)計(jì)類工業(yè)軟件領(lǐng)域迄今為止規(guī)模最大、估值最高的融資案例。

以中望軟件為代表的咬牙堅(jiān)持下來(lái)的國(guó)內(nèi)工業(yè)軟件企業(yè)已經(jīng)開始展現(xiàn)出勃勃生機(jī)。比如，中望軟件在CAD/CAM方面已經(jīng)取得了良好的市場(chǎng)業(yè)績(jī)，亞控科技在組態(tài)軟件方面國(guó)內(nèi)市場(chǎng)第一，索為系統(tǒng)、安世亞太、云道智造等在研發(fā)平臺(tái)軟件方面成效顯著。

即便在競(jìng)爭(zhēng)激烈的ERP、MES行業(yè)，北自所、蘭光創(chuàng)新在軍工、機(jī)械制造領(lǐng)域，上海上揚(yáng)軟件在半導(dǎo)體、太陽(yáng)能光伏領(lǐng)域，深圳昱辰在服裝等時(shí)尚業(yè)，面對(duì)洋品牌的激烈競(jìng)爭(zhēng)，這些公司憑借專業(yè)產(chǎn)品、優(yōu)質(zhì)服務(wù)攻城略地，逐漸成為了各自領(lǐng)域的隱性冠軍。

業(yè)內(nèi)人士建議，要實(shí)現(xiàn)中國(guó)工業(yè)軟件行業(yè)的破局發(fā)展，可從以下五個(gè)方面發(fā)力。

一是要從國(guó)家戰(zhàn)略高度重視國(guó)產(chǎn)自主工業(yè)軟件，提高其在戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)政策扶持中的優(yōu)先排序。中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院院長(zhǎng)、中國(guó)電子學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)兼秘書長(zhǎng)徐曉蘭表示，政策扶持應(yīng)聚焦軟件核心技術(shù)攻關(guān)，打造一批匯聚活躍創(chuàng)新主體和開發(fā)者的開源社區(qū)及平臺(tái)，推動(dòng)長(zhǎng)期“卡脖子”的工業(yè)軟件研發(fā)，打破高端工業(yè)軟件對(duì)國(guó)外的高度依賴。

二是推進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化。業(yè)內(nèi)專家建議，鼓勵(lì)骨干企業(yè)、科研院所合力攻關(guān)關(guān)鍵基礎(chǔ)問(wèn)題和重大共性技術(shù)，短期內(nèi)將原有技術(shù)基礎(chǔ)扎實(shí)利用起來(lái)，促進(jìn)技術(shù)成果產(chǎn)業(yè)化，然后逐步補(bǔ)齊短板，向國(guó)際軟件巨頭看齊。

三是加快突破商業(yè)化瓶頸。林雪萍建議，為促進(jìn)工業(yè)軟件科技成果的實(shí)際應(yīng)用和商業(yè)轉(zhuǎn)化，主管部門的裝備制造工程和項(xiàng)目應(yīng)更大程度對(duì)國(guó)產(chǎn)軟件開放，重大工程項(xiàng)目應(yīng)更多與國(guó)產(chǎn)軟件企業(yè)合作，有實(shí)力的大型工業(yè)集團(tuán)也應(yīng)更多地投入自主工業(yè)軟件研發(fā)和商業(yè)轉(zhuǎn)化。

四是注重基礎(chǔ)研發(fā)教育。寧振波建議，要督促各大高校注重基礎(chǔ)研發(fā)教育，加大基礎(chǔ)研發(fā)人才培養(yǎng)力度，為工業(yè)軟件企業(yè)提供人才支撐。同時(shí)，改變單純考核論文發(fā)表的評(píng)價(jià)體系，鼓勵(lì)科技人員投身基礎(chǔ)科研。索為系統(tǒng)副總裁閻麗娟也表示，中國(guó)IT人員目前約有500萬(wàn)人，工程技術(shù)人員有四五千萬(wàn)人，應(yīng)充分調(diào)動(dòng)這些人開展工業(yè)軟件研發(fā)的積極性。

五是借力云計(jì)算實(shí)現(xiàn)趕超。專家表示，盡管國(guó)產(chǎn)核心工業(yè)軟件較國(guó)際領(lǐng)先水平有30年差距，但是大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等新技術(shù)為我國(guó)實(shí)現(xiàn)趕超提供了機(jī)會(huì)。近幾年，在線仿真平臺(tái)興起，如上海數(shù)巧的Simright云仿真平臺(tái)、北京藍(lán)威的EasyCAE云計(jì)算平臺(tái)等。林雪萍認(rèn)為，一方面在線平臺(tái)無(wú)法盜版，可以較好地避開盜版問(wèn)題;另一方面，其全新的架構(gòu)設(shè)計(jì)和快速的服務(wù)響應(yīng)更符合中小企業(yè)需求。建議鼓勵(lì)在線仿真平臺(tái)等工業(yè)軟件的新業(yè)態(tài)、新模式發(fā)展，利用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等新興科技實(shí)現(xiàn)趕超。（本刊綜合）