摘 要:從制造大國轉(zhuǎn)向制造強國，工業(yè)軟件在其中扮演著舉足輕重的角色。目前我國工業(yè)軟件的發(fā)展中存在國家長期投入過低、知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)不足、產(chǎn)學(xué)研生態(tài)體系不完善、專業(yè)人才缺乏等問題，嚴(yán)重阻礙著我國工業(yè)軟件自主可控。當(dāng)前我國正處于向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要過渡期，應(yīng)牢牢抓住這一過渡期帶來的機遇，從資金、技術(shù)、專利及人們認(rèn)知等方面著手改變，最終實現(xiàn)工業(yè)軟件國產(chǎn)化。

關(guān)鍵詞:工業(yè)軟件 軟件國產(chǎn)化 制造業(yè)

【中圖分類號】F424 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

2021年2月19日，中央深改委第十八次會議上強調(diào)，要“發(fā)揮新型舉國體制優(yōu)勢，堅決破除影響和制約科技核心競爭力提升的體制機制障礙，加快攻克重要領(lǐng)域‘卡脖子’技術(shù)”。工業(yè)軟件已成為新發(fā)展格局下制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要保障，工業(yè)軟件不以實物形式存在，卻是工業(yè)企業(yè)運營的“大腦”，是支撐現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系發(fā)展和創(chuàng)新的隱形“國之重器”。“缺芯少魂”是制約我國邁向制造強國的重要瓶頸，目前我國工業(yè)軟件的創(chuàng)新和應(yīng)用與制造業(yè)大國地位不相匹配，與制造強國的要求差距顯著，不但成為我國抓住產(chǎn)業(yè)發(fā)展主動權(quán)的掣肘，也對產(chǎn)業(yè)信息安全造成了威脅。要想掌握全球工業(yè)布局的主導(dǎo)權(quán)，就必須掌握工業(yè)軟件的核心技術(shù)。

我國工業(yè)軟件發(fā)展問題分析

工業(yè)軟件領(lǐng)域國家長期投入過低、知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)不足

工業(yè)軟件領(lǐng)域沒有得到國家足夠的重視，長期投入過低。另外工業(yè)企業(yè)一直存在“拿來主義”的思想，為了經(jīng)濟效益寧愿低價使用國外軟件，甚至使用盜版軟件。舉例來說，從“十五”到“十二五”的15年間，根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，國家對 CAD/CAE 等核心工業(yè)軟件投入資金不超過2億元。而全球最大的CAE仿真軟件公司Ansys在2019年一整年的研發(fā)投入為2.98億美元，約為21億人民幣，是我國15年投入的十倍之多。因缺少資金支持，國產(chǎn)工業(yè)軟件更無法和強大的國外公司競爭。

國產(chǎn)工業(yè)軟件也經(jīng)歷過黃金時代，1986年工業(yè)軟件發(fā)展進(jìn)入國家“國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃”（簡稱863計劃）；1996年中國成功研制出首個計算機輔助設(shè)計工具“熊貓系統(tǒng)”，市場反映強烈。據(jù)統(tǒng)計上世紀(jì)90年代中后期，國產(chǎn)工業(yè)軟件平均市場占有率在25%左右。但是工業(yè)軟件市場的繁榮非但沒有推動國產(chǎn)工業(yè)軟件市場的崛起，反而導(dǎo)致制造業(yè)競爭日益加劇、頭部企業(yè)連年虧損，形成了“各自為戰(zhàn)、惡性競爭”的局面，直接造成了產(chǎn)品重復(fù)、惡性壓價、利潤微薄等結(jié)果。同時期國外工業(yè)軟件強勢入侵，逐步養(yǎng)成了工業(yè)企業(yè)對于工業(yè)軟件“造不如買、買不如租”的態(tài)度，后來演變成大量盜版軟件橫行，直接擊潰國產(chǎn)工業(yè)軟件企業(yè)，這種怪象一直延續(xù)了三十多年，直至華為、中興芯片被斷供才真正引起重視。

工業(yè)領(lǐng)域?qū)廛浖L期依賴、重硬輕軟現(xiàn)象突出

我國工業(yè)長期以來習(xí)慣用國外工業(yè)軟件，尤其在飛機、船舶、冶金、化工、生物醫(yī)藥、電子信息制造等重點制造領(lǐng)域，不了解背后的設(shè)計原理，缺乏基礎(chǔ)工藝研發(fā)數(shù)據(jù)的長期積累，導(dǎo)致基礎(chǔ)技術(shù)原理數(shù)據(jù)積累存在明顯差距，呈現(xiàn)出技術(shù)空心化的趨勢。工業(yè)中的大型企業(yè)缺乏主動布局的動力，純軟件企業(yè)向工業(yè)軟件轉(zhuǎn)型難度大。眾所周知，純軟件企業(yè)進(jìn)入工業(yè)軟件領(lǐng)域存在天然專業(yè)屏障，工業(yè)軟件不同于普通應(yīng)用軟件，是工業(yè)流程和技術(shù)的程序化封裝，背后需要工業(yè)流程和龐大技術(shù)數(shù)據(jù)作支撐。目前國內(nèi)大型工業(yè)企業(yè)不會主動布局，因為通過加強對企業(yè)關(guān)鍵核心工藝流程、工藝和技術(shù)的軟件化封裝來提高工藝數(shù)據(jù)應(yīng)用的敏捷性、工藝和新技術(shù)輸出的安全性成本過高，壓縮了企業(yè)利潤空間。

工業(yè)軟件產(chǎn)學(xué)研生態(tài)體系不完善、專業(yè)人才缺乏

工業(yè)企業(yè)缺乏長遠(yuǎn)眼光，沒有從高校或者科研院所的研究中鑒別出有價值的研究成果的能力，急功近利的心態(tài)導(dǎo)致他們沒有耐心等待高校或者科研院所的研究成果。同時，高等院校和科研院所的運行也不依靠成果產(chǎn)業(yè)化來支撐，高校和科研院所的考核機制也不夠全面，研究人員要完成教學(xué)、論文發(fā)表和成果鑒定、獲獎等任務(wù)，但對科研成果是否轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)力不承擔(dān)任何責(zé)任。

工業(yè)軟件和一般應(yīng)用軟件在研發(fā)過程中有很大的區(qū)別，由此導(dǎo)致人才需求有很大不同。一般應(yīng)用軟件研發(fā)主要是編寫代碼，軟件出了問題，一行行代碼運行、調(diào)試一直追溯到底層，基本很快就能找到問題的原因并解決，能夠快速的升級迭代，所以更需要有活力的年輕人。工業(yè)軟件的主體是工業(yè)，軟件僅僅是個載體，工業(yè)軟件在某種程度上更像數(shù)學(xué)、物理、機械和軟件的綜合體，為此需要在工業(yè)領(lǐng)域有豐富知識和實際經(jīng)驗的人才。工業(yè)軟件的本質(zhì)是對工業(yè)流程數(shù)據(jù)化的體現(xiàn)，工業(yè)軟件的開發(fā)既需軟件基礎(chǔ)，更需要工業(yè)基礎(chǔ)。實事求是來說，我國工業(yè)軟件的落后其實源于我國工業(yè)的落后，我國有健全的工業(yè)體系，也已成為世界工廠，但是我們的工藝基礎(chǔ)和工藝研發(fā)能力以及制造過程的流程化、數(shù)據(jù)化比較落后，還有大量的工作需要做。歐美發(fā)達(dá)國家正籍此構(gòu)筑新的技術(shù)壁壘，對此我們國家必須有所作為。

我國工業(yè)軟件突圍的對策建議

工業(yè)軟件身系國家工業(yè)命脈，是工業(yè)化發(fā)展的結(jié)果和加速器，其重要性毋庸置疑，必須提高到國家戰(zhàn)略的高度。“明斷供，暗網(wǎng)攻，一卡脖子就中風(fēng)”，中國工業(yè)軟件已經(jīng)到了最危急的時候，我國需要加強對工業(yè)軟件的市場研究與技術(shù)開發(fā)，提高工業(yè)軟件的安全防護(hù)，及早進(jìn)行戰(zhàn)略布局，制定相應(yīng)的政策和法規(guī)。

國家統(tǒng)籌工業(yè)軟件發(fā)展方向、加大研發(fā)資金投入

國家應(yīng)把自主開發(fā)大型工業(yè)軟件作為一項長期戰(zhàn)略，注重知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)，以徹底改變中國制造業(yè)重硬輕軟、過度依賴國外軟件的現(xiàn)狀。工業(yè)軟件需要建立頂層標(biāo)準(zhǔn)，來確定底層的開發(fā)設(shè)計邏輯。工業(yè)軟件要與生產(chǎn)配合，不能只停留在“紙上談兵”，國外巨頭們的軟件、設(shè)備、廠商等已經(jīng)聯(lián)合形成了完整的上下游產(chǎn)業(yè)鏈，而國產(chǎn)廠商更多停留在理論階段，配套的廠商不多，沒有努力地實現(xiàn)市場化，自然造成國產(chǎn)廠商進(jìn)入市場就遇到了重重困難。

把工業(yè)軟件的發(fā)展放到航空、航天、兵工、船舶等行業(yè)同等重要的地位，發(fā)揮我們國家體制的優(yōu)越性，加大研發(fā)資金投入，在工業(yè)軟件領(lǐng)域設(shè)置“揭榜掛帥”專項研發(fā)資金，鼓勵軟件企業(yè)、工業(yè)企業(yè)、高校、科研機構(gòu)協(xié)同研發(fā)，避免出現(xiàn)技術(shù)空心化現(xiàn)象，扎根工業(yè)領(lǐng)域，注重工業(yè)數(shù)據(jù)積累，聯(lián)合開發(fā)面向產(chǎn)品全生命周期和制造全過程各環(huán)節(jié)的核心工業(yè)軟件，逐步破解工業(yè)軟件受制于人的局面。

實施工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略、打造自主可控工業(yè)軟件體系

大量的工業(yè)應(yīng)用場景帶來的是理論方法的創(chuàng)新，最新的多領(lǐng)域物理統(tǒng)一建模理論方法與技術(shù)所創(chuàng)造的知識自動化技術(shù)體系，也正在使工業(yè)軟件生成方式發(fā)生改變。加快信息技術(shù)應(yīng)用，實現(xiàn)工業(yè)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，很大程度上解決了工業(yè)軟件開發(fā)中遇到的問題。但要實現(xiàn)自主可控，需要國家從政策上給予工業(yè)軟件發(fā)展的保障。由于自主開發(fā)大型工業(yè)軟件涉及到院所、高校、硬件和軟件提供商、制造業(yè)用戶等多個主體，因此需要從產(chǎn)業(yè)政策、輿論導(dǎo)向、資金扶持等各方面長期持續(xù)支持。

國家在工業(yè)軟件領(lǐng)域應(yīng)著力打造自主工業(yè)軟件體系，建立健全自主工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)鏈。工業(yè)基礎(chǔ)軟件方面，應(yīng)大力發(fā)展支撐各業(yè)務(wù)系統(tǒng)運行的技術(shù)基礎(chǔ)架構(gòu)，構(gòu)建統(tǒng)一的業(yè)務(wù)基礎(chǔ)平臺。工業(yè)行業(yè)應(yīng)用軟件方面，應(yīng)針對行業(yè)特點，提煉各行業(yè)領(lǐng)域的業(yè)務(wù)模型，形成面向行業(yè)產(chǎn)品全生命周期的自主工業(yè)業(yè)務(wù)軟件系統(tǒng)。

構(gòu)建新型工業(yè)軟件設(shè)計開發(fā)產(chǎn)學(xué)研模式

工業(yè)軟件即“工業(yè)+軟件”，其所需的必然是復(fù)合型人才，既要懂工業(yè)也要懂技術(shù)。因此在工業(yè)軟件領(lǐng)域，推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研深度融合，構(gòu)建以企業(yè)為主體、以市場需求為導(dǎo)向、以市場機制為保障的產(chǎn)學(xué)研合作長效機制，實現(xiàn)企業(yè)、高校、科研院所優(yōu)勢疊加，產(chǎn)業(yè)鏈、資金鏈、技術(shù)創(chuàng)新鏈多重融合，打造合作共贏的工業(yè)軟件產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新生態(tài)體系。

工業(yè)軟件領(lǐng)域應(yīng)進(jìn)一步強化與知名高校、研究所的合作力度，推進(jìn)工業(yè)軟件產(chǎn)學(xué)研產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新基地、產(chǎn)學(xué)研合作新型研發(fā)機構(gòu)和高校技術(shù)轉(zhuǎn)移中心建設(shè)，打通科技和經(jīng)濟社會發(fā)展之間的通道，形成以工業(yè)軟件服務(wù)業(yè)為導(dǎo)向的跨區(qū)域、跨行業(yè)的協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)造信息資源的共享機制，探索工業(yè)軟件產(chǎn)學(xué)研新模式，形成結(jié)構(gòu)互補的產(chǎn)學(xué)研合作體系。

【本文作者為中國人民大學(xué)國家發(fā)展與戰(zhàn)略研究院國家治理研究中心研究員、中國人民大學(xué)發(fā)展規(guī)劃處高級工程師】

責(zé)編：程靜靜／美編：石 玉

Exploring Paths to Optimizing Industrial Software in China

Xiao Yuan

Abstract: Industrial software plays an important role in transforming China from a manufacturer of quantity to one of quality. At present, there exist some challenges in the development of industrial software in terms of the national investment, intellectual property rights protection, cooperation between enterprises, universities, and research institutes, and professional talent which seriously threaten its independence and controllability. China is now in an important transition period to accelerate the development of the industrial internet. We should firmly seize the opportunities brought by this period to achieve the localization of industrial software with more support in capital, technology, patent protection, professional attention, and so forth.

Keywords: industrial software; software localization; manufacturing industry

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