摘 要:從制造大國(guó)轉(zhuǎn)向制造強(qiáng)國(guó)，工業(yè)軟件在其中扮演著舉足輕重的角色。目前我國(guó)工業(yè)軟件的發(fā)展中存在國(guó)家長(zhǎng)期投入過(guò)低、知識(shí)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(wèn)題，嚴(yán)重阻礙著我國(guó)工業(yè)軟件自主可控。當(dāng)前我國(guó)正處于向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要過(guò)渡期，應(yīng)牢牢抓住這一過(guò)渡期帶來(lái)的機(jī)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(shí)現(xiàn)工業(yè)軟件國(guó)產(chǎn)化。
關(guān)鍵詞:工業(yè)軟件 軟件國(guó)產(chǎn)化 制造業(yè)
【中圖分類號(hào)】F424 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A
2021年2月19日，中央深改委第十八次會(huì)議上強(qiáng)調(diào)，要“發(fā)揮新型舉國(guó)體制優(yōu)勢(shì)，堅(jiān)決破除影響和制約科技核心競(jìng)爭(zhēng)力提升的體制機(jī)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(shí)物形式存在，卻是工業(yè)企業(yè)運(yùn)營(yíng)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(guó)之重器”。“缺芯少魂”是制約我國(guó)邁向制造強(qiáng)國(guó)的重要瓶頸，目前我國(guó)工業(yè)軟件的創(chuàng)新和應(yīng)用與制造業(yè)大國(guó)地位不相匹配，與制造強(qiáng)國(guó)的要求差距顯著，不但成為我國(guó)抓住產(chǎn)業(yè)發(fā)展主動(dòng)權(quán)的掣肘，也對(duì)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(guó)工業(yè)軟件發(fā)展問(wèn)題分析
工業(yè)軟件領(lǐng)域國(guó)家長(zhǎng)期投入過(guò)低、知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)不足
工業(yè)軟件領(lǐng)域沒(méi)有得到國(guó)家足夠的重視，長(zhǎng)期投入過(guò)低。另外工業(yè)企業(yè)一直存在“拿來(lái)主義”的思想，為了經(jīng)濟(jì)效益寧愿低價(jià)使用國(guó)外軟件，甚至使用盜版軟件。舉例來(lái)說(shuō)，從“十五”到“十二五”的15年間，根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，國(guó)家對(duì) CAD/CAE 等核心工業(yè)軟件投入資金不超過(guò)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(guó)15年投入的十倍之多。因缺少資金支持，國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件更無(wú)法和強(qiáng)大的國(guó)外公司競(jìng)爭(zhēng)。
國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件也經(jīng)歷過(guò)黃金時(shí)代，1986年工業(yè)軟件發(fā)展進(jìn)入國(guó)家“國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃”（簡(jiǎn)稱863計(jì)劃）；1996年中國(guó)成功研制出首個(gè)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工具“熊貓系統(tǒng)”，市場(chǎng)反映強(qiáng)烈。據(jù)統(tǒng)計(jì)上世紀(jì)90年代中后期，國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件平均市場(chǎng)占有率在25%左右。但是工業(yè)軟件市場(chǎng)的繁榮非但沒(méi)有推動(dòng)國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件市場(chǎng)的崛起，反而導(dǎo)致制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日益加劇、頭部企業(yè)連年虧損，形成了“各自為戰(zhàn)、惡性競(jìng)爭(zhēng)”的局面，直接造成了產(chǎn)品重復(fù)、惡性壓價(jià)、利潤(rùn)微薄等結(jié)果。同時(shí)期國(guó)外工業(yè)軟件強(qiáng)勢(shì)入侵，逐步養(yǎng)成了工業(yè)企業(yè)對(duì)于工業(yè)軟件“造不如買(mǎi)、買(mǎi)不如租”的態(tài)度，后來(lái)演變成大量盜版軟件橫行，直接擊潰國(guó)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)?guó)外軟件長(zhǎng)期依賴、重硬輕軟現(xiàn)象突出
我國(guó)工業(yè)長(zhǎng)期以來(lái)習(xí)慣用國(guó)外工業(yè)軟件，尤其在飛機(jī)、船舶、冶金、化工、生物醫(yī)藥、電子信息制造等重點(diǎn)制造領(lǐng)域，不了解背后的設(shè)計(jì)原理，缺乏基礎(chǔ)工藝研發(fā)數(shù)據(jù)的長(zhǎng)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(shì)。工業(yè)中的大型企業(yè)缺乏主動(dòng)布局的動(dòng)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(guó)內(nèi)大型工業(yè)企業(yè)不會(huì)主動(dòng)布局，因?yàn)橥ㄟ^(guò)加強(qiáng)對(duì)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(lái)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(guò)高，壓縮了企業(yè)利潤(rùn)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(zhǎng)遠(yuǎn)眼光，沒(méi)有從高?；蛘呖蒲性核难芯恐需b別出有價(jià)值的研究成果的能力，急功近利的心態(tài)導(dǎo)致他們沒(méi)有耐心等待高?；蛘呖蒲性核难芯砍晒?。同時(shí)，高等院校和科研院所的運(yùn)行也不依靠成果產(chǎn)業(yè)化來(lái)支撐，高校和科研院所的考核機(jī)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(jiǎng)等任務(wù)，但對(duì)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(guò)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(xiě)代碼，軟件出了問(wèn)題，一行行代碼運(yùn)行、調(diào)試一直追溯到底層，基本很快就能找到問(wèn)題的原因并解決，能夠快速的升級(jí)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(gè)載體，工業(yè)軟件在某種程度上更像數(shù)學(xué)、物理、機(jī)械和軟件的綜合體，為此需要在工業(yè)領(lǐng)域有豐富知識(shí)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的人才。工業(yè)軟件的本質(zhì)是對(duì)工業(yè)流程數(shù)據(jù)化的體現(xiàn)，工業(yè)軟件的開(kāi)發(fā)既需軟件基礎(chǔ)，更需要工業(yè)基礎(chǔ)。實(shí)事求是來(lái)說(shuō)，我國(guó)工業(yè)軟件的落后其實(shí)源于我國(guó)工業(yè)的落后，我國(guó)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(guò)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(guó)家正籍此構(gòu)筑新的技術(shù)壁壘，對(duì)此我們國(guó)家必須有所作為。
我國(guó)工業(yè)軟件突圍的對(duì)策建議
工業(yè)軟件身系國(guó)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(guó)家戰(zhàn)略的高度。“明斷供，暗網(wǎng)攻，一卡脖子就中風(fēng)”，中國(guó)工業(yè)軟件已經(jīng)到了最危急的時(shí)候，我國(guó)需要加強(qiáng)對(duì)工業(yè)軟件的市場(chǎng)研究與技術(shù)開(kāi)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(guó)家統(tǒng)籌工業(yè)軟件發(fā)展方向、加大研發(fā)資金投入
國(guó)家應(yīng)把自主開(kāi)發(fā)大型工業(yè)軟件作為一項(xiàng)長(zhǎng)期戰(zhàn)略，注重知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，以徹底改變中國(guó)制造業(yè)重硬輕軟、過(guò)度依賴國(guó)外軟件的現(xiàn)狀。工業(yè)軟件需要建立頂層標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)確定底層的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)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(guó)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(guó)產(chǎn)廠商更多停留在理論階段，配套的廠商不多，沒(méi)有努力地實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)化，自然造成國(guó)產(chǎn)廠商進(jìn)入市場(chǎng)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(guó)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(xiàng)研發(fā)資金，鼓勵(lì)軟件企業(yè)、工業(yè)企業(yè)、高校、科研機(jī)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(kāi)發(fā)面向產(chǎn)品全生命周期和制造全過(guò)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(shí)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(chǎng)景帶來(lái)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(shí)自動(dòng)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(shí)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(kāi)發(fā)中遇到的問(wèn)題。但要實(shí)現(xiàn)自主可控，需要國(guó)家從政策上給予工業(yè)軟件發(fā)展的保障。由于自主開(kāi)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(gè)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(zhǎng)期持續(xù)支持。
國(guó)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(yùn)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(tái)。工業(yè)行業(yè)應(yīng)用軟件方面，應(yīng)針對(duì)行業(yè)特點(diǎn)，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(jì)開(kāi)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(chǎng)需求為導(dǎo)向、以市場(chǎng)機(jī)制為保障的產(chǎn)學(xué)研合作長(zhǎng)效機(jī)制，實(shí)現(xiàn)企業(yè)、高校、科研院所優(yōu)勢(shì)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(qiáng)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(jī)構(gòu)和高校技術(shù)轉(zhuǎn)移中心建設(shè)，打通科技和經(jīng)濟(jì)社會(huì)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(jī)制，探索工業(yè)軟件產(chǎn)學(xué)研新模式，形成結(jié)構(gòu)互補(bǔ)的產(chǎn)學(xué)研合作體系。
【本文作者為中國(guó)人民大學(xué)國(guó)家發(fā)展與戰(zhàn)略研究院國(guó)家治理研究中心研究員、中國(guó)人民大學(xué)發(fā)展規(guī)劃處高級(jí)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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