國產工業軟件如何突圍

隆云滔 黃婷婷 羅訓

全球化競爭新格局背景下，我國卡脖子技術的窘境日益凸顯，工業軟件領域尤甚。作為“工業制造的大腦和神經”，我國工業軟件市場由國外工業軟件巨頭所壟斷，國產工業軟件不僅不強，甚至難以稱“大”。國產工業軟件行業的羸弱成為中國制造業進一步發展的瓶頸之一。尤其隨著近年來美國對華貿易戰、技術封鎖的升級加碼，我國高科技產業面臨的技術封鎖風險不斷增加，工業軟件特別是研發類高端設計軟件和芯片一樣也存在被“卡脖子”“捏軟肋”的巨大風險。不過，在打造以國內大循環為主體的“雙循環”新發展格局大背景下，軟件強國戰略為我國工業軟件帶來了新的發展機遇。

四大瓶頸問題

面對美歐日強大的工業軟件陣容與市場壟斷地位，分析制約國產工業軟件的瓶頸，找出瓶頸根源，以便早日形成穩健可持續發展的工業軟件生態系統，至關重要。

第一，外商市場力量強勢。目前，我國核心工業軟件市場主要由國外供應商所壟斷，特別是研發設計核心軟件，如CAD研發設計類軟件，被法國達索、德國西門子、美國PTC及Autodesk公司占據90%以上市場，國內數碼大方、中望軟件等只占不到10%的市場;CAE仿真軟件，被美國Ansys、Altair、MSC等公司占據了幾乎全部市場份額;即便是技術含量較低的生產管理類工業軟件領域，高端市場也被德國SAP與美國Oracle公司占據90%以上。

第二，知識產權保護不足。目前，國內工業軟件領域知識產權保護力度仍顯不足，盜版猖獗?，F在，有付費能力的大國企、大軍工企業研發設計類軟件大多用國外的，很少用國產軟件，而付不起費用的都在用盜版軟件。北京數碼大方董事長兼總裁雷毅指出，其公司研發的CAXA軟件深受盜版之害，市面上大部分的CAXA教材、光盤是盜版，導致“制鎖的比不過撬鎖的”。知識產權環境不利，嚴重阻礙了國產工業軟件的發展。

第三，核心技術羸弱。從技術積累角度來看，國產工業軟件的主要問題在于技術還不夠精深，產品不夠強大。浙江大學教授高曙明指出，國產CAD軟件在復雜曲面構建與處理上還面臨一些技術障礙，核心建模操作可靠性還不夠，國外高端軟件賣給國內的時候一些高精尖的功能其實也并不提供。

和我國當前面臨的其他被卡脖子技術類似，泛泛地看，工業軟件整個產業鏈該有的技術或產品我們都具備、都能生產，但一到關鍵場景，核心技術缺失的弊端就非常明顯。一款可靠堪用的工業軟件，必須綜合基礎學科、工藝、控制等多領域知識進行體系化，并與產業鏈上下游進行有機協同，才能立足、成長和壯大。而這恰恰是我國工業軟件行業當前所欠缺的，而這種缺失是我國工業軟件領域最重要的現狀。

當前，我國工業軟件發展主要面臨三大壁壘——工業基礎薄弱帶來的“累計效應”，用戶路徑依賴構成的“鎖定效應”，平臺化導致的“生態效應”。

第四，人才嚴重缺位。20世紀90年代我國工業軟件產業吸引了一大批人才，但近年來，由于薪資、個人發展等原因，高校培養的人才往往更傾向于選擇互聯網企業，而不愿意去工業企業?；ヂ摼W企業的興起與發展對工業軟件人才的虹吸效應愈發明顯。再加上，當前我國工業軟件和工業制造業深度融合不足，生態環境比較差，諸多因素導致高校院所研究人員稀少，市場上研發人才難尋。目前教育部推動國產軟件“三進”，即進大學、進教室、進教材，但與企業人才需求匹配依然不夠。

破局路徑探析

隨著數字經濟的發展，各國紛紛開始重視工業數字化、智能化的發展。從技術創新角度看，“工業軟件智能化”的意思是工業走完數字化之后的下一步提升就是智能化。在大數據、云計算、深度學習、AR/VR等新一輪信息技術應用層面，國產CAD軟件與國外基本處于同一起跑線。同時，新的工業需求也給國產工業軟件帶來了新的發展機會，如超大規模三維幾何建模、支持MBD的CAD系統、CAD/CAE/優化設計一體化系統、云CAD等。面對歷史性的發展機遇，國產工業軟件如何在當前國際競爭格局中走出來，開拓一番天地，值得深思。

首先，要抓住核心關鍵技術，形成制衡格局。一方面，我國工業軟件發展迎來了歷史機遇，國家政策層面頻頻發力，加大關鍵技術攻關力度。2019年以來工信部、科技部等相繼部署了CAD軟件、網絡化制造專項、“十四五”國家重點研發計劃“工業軟件”專項。國家“十四五”規劃與2035年遠景目標綱要更是將工業互聯網作為“推進產業數字化轉型”的數字經濟重點產業。另一方面，在一些核心關鍵技術，如5G、建筑橋梁、隧道等方面我們是領先的，與國外相比也是走在前面的。加強優勢領域的工業軟件核心關鍵技術突破，有助于形成相互抗衡之勢，形成彼此鉗制的格局，避免被美歐日單向卡脖子。

在大數據、云計算、深度學習等新一輪信息技術應用層面，國產CAD軟件與國外基本處于同一起跑線。同時，新的工業需求也給國產工業軟件帶來了新的發展機會，如超大規模三維幾何建模、支持MBD的CAD系統等。

其次，營造軟件創新生態環境，加強知識產權保護。創新文化對創新生態的構建具有牽引作用，誠信體系的構建有助于創新生態環境的營造。自20世紀90年代以來，我國軟件盜版情況嚴重，極大地影響了工業軟件技術的發展，導致后勁不足。目前，國家已經意識到了知識產權問題的嚴重性，相關部門屢屢出臺知識產權政策法規。不過，從實施效果看，知識產權保護成效仍不是十分明顯。破解知識產權之困，除了健全知識產權創新環境、細化軟件領域知識產權執法流程與規范外，國產軟件企業還可以通過SaaS云化訂閱軟件的商業模式遏制盜版。

再次，鼓勵頭部企業開放創新，共建工業軟件開源平臺。就在前不久，開源首次被寫入了國家“十四五”規劃與2035年遠景目標綱要。想要從行業層面推動開源，應該鼓勵開源走進企業，聚焦行業“IT+OT深度融合”，打造IT和OT合作的開源創新聯合體。IT作為供給方要深入地了解OT需求方的訴求，證明軟件的賦能、重構作用;提供低代碼、易操作的平臺，降低工業從業者軟件使用二次開發的門檻;集成散落在工業過程中的小而散的工具軟件，提供整合服務型解決方案。

最后，注重產學研用資協同，鼓勵工業軟件人才培養。新的產學研用資有效協同的發展機制有助于生態共建。針對工業軟件研發人才培養，可以通過如企業與高校共建工業軟件研發應用中心等途徑，鼓勵高等院校聘請富有工業界從業經歷或企業研發經歷的企業家或高管擔任合作導師，為大學生提供更多的走進工業軟件一線工廠實踐學習的機會。另外，針對工業軟件使用人才的培養，著力點應放在職業教育。1984年鄧小平同志提出“計算機普及要從娃娃抓起”?，F在，鼓勵工業軟件發展，同樣要從娃娃抓起。

總的來說，在中美技術戰貿易戰新形勢下，我國工業軟件亟需實現自主可控，內生動力得到了空前增強。國家層面也正在通過大力支持關鍵技術攻關、強化知識產權保護、企業減稅、加大國產替代等一系列政策措施支持推進國產工業軟件的發展，通過補短板，來促進轉型。正如工業軟件知名專家寧振波所說：“當前，我國工業軟件發展主要面臨三大壁壘——工業基礎薄弱帶來的‘累計效應，用戶路徑依賴構成的‘鎖定效應，平臺化導致的‘生態效應。”不過，“2020年我們終于迎來了國產工業軟件元年，要力爭在2025—2035年達到三分天下有其一的格局”。

（作者隆云滔系中國科學院科技戰略咨詢研究院助理研究員、經濟學博士，CCF?YOCSEF總部候任學術委員;黃婷婷系清華大學智能產業研究院產業合作項目經理，CCF?YOCSEF總部學術委員、副主席;羅訓系天津理工大學教授、博士生導師，?CCF?YOCSEF總部學術委員）