王福平

工業軟件是專用于工業領域,用于提高企業研發、制造、管理和裝備性能的軟件,是現代工業的靈魂,承載了人類工業化進程中的知識、技術和經驗。以美、日、德為代表的發達國家長期占據全球制造業制高點,根本是基于工業軟件的強大制造能力。國際經濟形勢的變化使我國各界深刻認識到工業軟件的短板已經成為產業受制于人的關鍵因素。成都作為國家中心城市、中國軟件名城,有條件、有責任主動“踐行國家戰略、體現成都擔當”。
工業軟件發展大勢所趨
工業軟件是制造業核心競爭力的集中體現。工業軟件強則制造業競爭力強。美、日、德等發達國家長期占據全球制造業價值鏈頂端,很重要的原因在于“掌控了最先進的制造業核心軟件”。這些國家在完成工業化進程中,通過工業軟件的不斷沉淀、升級,形成“累積效應”壁壘,提高了后來者追趕的知識門檻。波音、GE、西門子等不僅是世界制造業巨頭,也是具有強大實力的軟件企業。波音新機型研制過程涉及上萬種軟件,其中7000多個工業軟件是其掌控核心技術的“獨門秘笈”。西門子過去二十年在軟件方面投入了100多億美元,成為世界十大軟件供應商之一。
工業軟件是制造模式變革的關鍵內核。對于制造業來說,“硬件是骨架、軟件是靈魂、數據是血液”,在全球制造業從設備自動化向數據自動化時代轉變的背景下,這一特征更加明顯。工業軟件通過建立數字自動流動規則體系,正重新定義制造,柔性制造、虛擬制造、協同制造等先進制造模式,以及人工智能、智能制造、工業互聯網等領域均圍繞工業軟件這個內核展開。隨著開源軟件以及工業互聯網的發展,通過部署一系列工業APP(工業應用程序),形成“工業互聯網+工業APP”架構,為工業轉型升級提供了一條“換道超車”的路徑,為搶占關鍵技術制高點提供了機遇。
我國產業轉型升級亟需工業軟件的有力支撐。當前,我國正加緊推進產業轉型升級,但工業軟件的基礎支撐能力明顯不足,只能受制于發達國家既有的技術路線進行,難以擺脫受制于人的局面。目前,我國高端工業軟件市場80%被國外壟斷,中低端市場的自主率也不超過50%。隨著中美貿易摩擦不斷深化,工業軟件“斷板”之痛不僅影響我國的產業升級,甚至危及到國家安全。對此,國家正在謀劃“整芯助魂”工程,將在政策和資金上支持自主可控工業軟件的發展,推動產業價值鏈由低端向高端升級。
工業軟件是城市產業發展水平的重要體現。工業軟件具有典型的知識經濟屬性,是城市產業發展水平的重要體現。工業軟件通過吸引國內外先進技術、高端人才聚集,形成知識、技術外溢效應,催生新經濟、新業態和新場景,提升城市產業活力和競爭力。在我國,軟件發展好的城市普遍經濟好、產業強,全國12個“中國軟件名城”中,除成都外均為中東部地區發達城市。當前,成都正通過構建產業生態圈、建設產業功能區塑造產業競爭新優勢,并已制定了“三圖一表”,但各版塊在工業軟件方面體現不夠,亟待加強研究和梳理,把隱性的軟件轉化成顯性的產業優勢。
產業基礎資源稟賦
產業基礎和生態較好。成都是全國首批中國軟件名城,經過多年發展與探索,在載體打造、企業培育、人才引進等方面積累了經驗,形成了良好的產業基礎和生態環境,為工業軟件高起點起步、高水平發展奠定了良好基礎。2018年,全市規模以上企業軟件企業達到1770家,實現營業收入3959.7億元,分別占全國的4.8%、中西部地區的29.4%,形成15個特色領域,從事跨國經營活動企業106家。2017年至今,成都已出臺了20多項軟件產業相關政策。隨著“蓉貝”軟件人才計劃的啟動,成都的產業政策吸引力將進一步增強。
工業軟件市場主體形成一定規模。憑借良好的發展環境和市場優勢,成都已聚集了一批具有較強行業影響力的國內外企業。西門子、ABB等國際工業軟件巨頭,以及寶信軟件、金蝶軟件、航天云網、浪潮等國內龍頭企業均在成都有布局。同時,成都在部分細分領域也培育了一批較強實力的企業,研發設計領域,淞幸科技的核格集成開發平臺、前沿動力的CAE、拼趣科技的工業級“云”設計系統等產品逐漸成熟;生產控制領域,成焊寶瑪的汽車整車柔性自動化焊接生產線及工廠MES解決方案處于國際領先水平;嵌入式軟件領域,普什寧江機床精密臥式加工中心和FMS柔性制造系統等被列為國家科技重大專項。
人才供給和科技研發優勢突出。成都軟件人才和科研資源豐富,成為吸引國內外軟件企業落戶成都、尋找發展機會的重要因素。截至2018年,成都擁有軟件研發人員7.8萬人,占軟件從業人員總數的21.5%。本地高校院所每年可輸送相關專業畢業生4.3萬人。成都現有600余家科技創新平臺涉及軟件和信息技術服務業,其中企業技術中心420家、工程技術研究中心77家、工程研究中心34家、產學研聯合實驗室42家。已建成西門子工業軟件全球研發(成都)中心、西門子智能制造(成都)創新中心等技術創新平臺,以及博世力士樂4.0創新技術中心、GF智能制造技術應用創新基地等應用服務平臺,能夠為產業發展提供有力的平臺支撐。
本地應用市場需求較大。區域企業用戶數量是軟件企業投資關注的重要指標。成都制造業企業主體較多,2018年,全市規模以上工業企業3574戶、納入全口徑統計的工業企業19088戶,能夠為工業軟件發展提供較大的本地市場空間。近年來,成都在推進兩化融合、智能制造、工業互聯網過程中,積極探索工業軟件的應用與推廣,取得了一定成效。隨著產業轉型升級的不斷加快,企業在推進智能化、數字化改造過程中,對工業軟件開發和應用需求不斷擴大,將為工業軟件發展提供更多本地市場需求和應用場景。
直面短板強勢追擊
本土企業規模有待提升。工業軟件市場具有很強的壟斷性,Cadence、Mentor、Synopsys三大公司壟斷了全球95%以上的芯片設計軟件市場,法國達索占據了我國90%的飛機設計軟件市場。市場的壟斷和產品開發的大規模、長周期投入,導致一般中小企業難以進入市場,生存競爭壓力很大。成都工業軟件企業規模普遍較小,大部分企業主營收入在2-3千萬,并且缺乏骨干型、平臺型企業。ABB、GE等國際巨頭雖在蓉設立了分支機構,但主要業務是提供技術咨詢和技術服務,對本地工業軟件產業帶動作用有限。
工業軟件本地市場對接水平不高。工業軟件的開發和應用與產業需求分不開,總體來看,成都工業軟件的供需互動不足,協同發展水平不高,主要原因在于:工業軟件企業普遍存在利潤微薄、生存困難等問題,產品難以滿足本地企業需求;產業發展階段造成的應用限制,成都制造業企業中能夠達到“工業3.0”水平的企業仍然偏少,軟件應用普遍處于研發設計、生產控制等若干個單項應用環節,貫穿制造業全環節的綜合應用較少。
產業要素精準匹配不夠。工業軟件與一般的制造業或服務業不同,其產品開發過程中需經歷工業知識、技術軟件化的過程,對要素配置需求很高。成都工業軟件的要素匹配問題主要體現在平臺支撐不足,跨行業、跨領域的綜合性平臺仍處于起步階段,企業各自為陣,主要以項目制為主開展業務求生存,運作模式相對傳統封閉;還缺乏應用場景,本地市場大多被國外品牌占據,更換工業軟件轉換成本巨大,還需要考慮系統兼容問題,使得企業軟件替代難度大;此外人才供給結構有待優化,本地軟件人才多偏向應用類軟件設計,面向研發設計、工藝仿真、原型測試等領域的高端人才不足。
政策支持力度有待加強。工業軟件要實現追趕式發展,離不開政策的支持和引導。近年來,北京、上海、深圳等地相繼出臺了一系列針對工業軟件技術創新、產業發展、示范應用等的扶持政策,有力推動了產業發展。相較而言,成都工業軟件發展政策的力度和針對性均需進一步增強,把企業家的發展“情懷”轉化成現實動力,從而提升工業軟件企業的發展信心。
因勢利導全面推進
成都應充分利用良好的軟件產業基礎和制造產業資源,以工業軟件緊扣工業應用需求為導向,以產業融合發展為主線,按照“以軟件提升制造、以制造帶動軟件”的思路,以生產控制軟件和嵌入式軟件為切入點,延伸發展研發設計、業務管理等軟件。同時圍繞工業軟件特點,加快構建適宜發展的生態環境,精準匹配技術、資金、人才、政策等各類要素,以要素的精準配置推動產業加快發展。
明確工業軟件發展路線。立足成都軟件產業基礎,順應全球制造業發展趨勢,堅定工業軟件常抓不懈的信心,推動工業軟件沿著“工業知識、技術→工業軟件→工業APP→工業互聯網”的路線加快演進。高位切入市場需求大、技術路線多元的、產業基礎較好的產業鏈環節,聚焦發展工業控制軟件(制造執行軟件MES)以及高端裝備嵌入式操作系統、嵌入式支撐軟件、嵌入式應用軟件。圍繞價值鏈兩端,加快發展設計建模、仿真分析、工業設計等基礎軟件和遠程監控、故障檢測、預警分析、備件管理等運維軟件。
加快培育具有競爭力的企業主體。針對軟件產業市場集中度高的特點,以工業軟件頭部企業為引領,做強一批在細分領域具有核心競爭力的企業主體。一方面積極引入國外領軍企業,推動國外知名企業來蓉設立研發機構,加強與本地公司和團隊合作對接,充分吸收國際先進經驗和發展模式,帶動提升工業軟件發展水平。另一方面做強一批具有工業軟件平臺開發能力的本地企業,支持行業應用型軟件企業將開發平臺面向行業推廣。同時支持制造業企業自主開發行業軟件,通過聯合開發、政府扶持等方式,將企業發展積累的知識、經驗通過軟件形式固化,形成標準,向全行業推廣。
強化工業軟件基礎創新能力。相對其他產業,工業軟件具有更強的全球性,應樹立全球戰略眼光,把自主可控和開放發展統一起來,立足自身優勢,整合全球創新資源,加快提升成都工業軟件創新能力。首先充分利用全球人才、技術、知識產權等創新資源,加強與日本、法國、印度等交流合作,梳理目標企業和研發機構,通過合作開發、人才引進等形式,學習其在工業控制、產品全生命周期等軟件以及人才培養等方面的先進經驗。其次組織實施一批工業軟件產業化創新項目,推進系統建模、操作指令集適配、可視化編程等共性關鍵技術攻關,突破智能設計與仿真及其工具、制造物聯與服務、工業大數據處理、工業軟件開發平臺等核心技術。另外鼓勵本地企業發起工業軟件開源項目,支持第三方機構開展開源許可協議、開源知識產權保護研究,推動開源項目應用。并且支持企業參與工業軟件標準體系建設,鼓勵企業將自主創新技術成果應用到工業軟件標準編制中,全面提升工業軟件公共服務水平。
大力拓展工業軟件應用場景。場景應用對工業軟件發展起著決定性作用,要抓緊智能制造發展窗口期,以制造的數字化、網絡化、智能化、服務化、綠色化為契機,為工業軟件發展提供更多應用場景。通過加強示范應用,建設成都市工業軟件應用體驗和展示中心,大力開展數字化車間和智能工廠的應用試點示范;鼓勵本土優勢制造企業以自身需求為牽引,整合各方資源,推動由分散單項應用邁入全生命周期的綜合智能管控,打造工業軟件行業應用標桿;加快推廣離散型智能制造、流程型智能制造、網絡協同制造、大規模個性化定制、遠程運維服務等五種制造新模式,以場景撬動市場,以市場壯大產業;推動工業大數據應用,匯聚生產經營相關數據、設備物聯數據和外部數據,通過構建工業企業人工智能分析平臺,為工業企業提供描述型分析、預測型分析、診斷型分析等典型應用場景,推動大中型企業實現智能制造升級和工業互聯網轉型。
提升工業軟件平臺支撐能力。工業軟件的開發需要整合多方資源,平臺化已經成為工業軟件開發的主要模式。如加快成都工業大數據平臺建設,重點推動工業領域大數據資源的積累和分享,加強信息采集、集成與存儲、挖掘分析、交互應用等工業數據的研發與應用;建設國家級工業軟件創新中心,由制造企業、軟件企業、業協會、高校院所等共同建設國家級工業軟件創新中心,實行公司化運營,加強工業軟件聯合開發和推廣應用,向社會提供工業軟件應用需求、實施工具箱、標準資源、工業知識庫等公共服務;建設行業級開發平臺,圍繞電子信息、生物醫藥等行業,構建若干個行業主題平臺,開展產學研聯合攻關,構建共性技術、經驗、方法、模型等知識共享體系;建設國產自主可控的工業軟件開發云平臺,為工業企業和創新團隊提供支撐環境和工具,通過累積不同行業屬性的共性APP,以資產復用的方式降低工業APP的開發成本,縮短開發周期,實現工業企業自主開發和眾創服務。
構建高水平工業軟件產業生態。良好的產業生態是工業軟件發展的先決條件,要針對工業軟件需求特點精準匹配要素資源,增強產業聚集力和吸引力。首先完善工業軟件扶持政策,加強推動軟件首版次認定與補助,鼓勵原創軟件開發,加大“科技型”“創新型”等普惠政策對工業軟件的傾斜力度。發揮現有產業基金引導作用,撬動社會資本參與,支持工業軟件企業精準開展并購、重組。其次針對軟件企業輕資產特點,支持企業開展訂單質押、知識產權質押等融資模式,著力解決軟件企業融資難問題。最后支持企業全球招引成都短缺的基礎架構、仿真分析等領域的高端人才,鼓勵軟件和信息技術服務企業、制造業企業與高等院校、科研院所加強合作,建設一批“工業技術+軟件技術”實訓基地和人才培養基地,培育一批既懂工業又懂軟件開發的復合型人才。