關于推動國產工業軟件發展的分析和思考

孫皖閣（惠華基金管理有限公司）

一、引言

工業軟件是指專用于或主要用于工業領域，為提高工業企業研發、制造、生產管理水平和工業裝備性能的軟件。工業軟件是將工業技術軟件化，即工業技術、工藝經驗、制造知識和方法的顯性化、數字化和系統化，是工業生產提質增效的重要工具。我國正處于轉變發展方式、優化經濟結構、轉換增長動力的攻關期，工業軟件在一定程度上可以助力效率提高和技術創新，對工業的發展具有極其重要的技術賦能、杠桿放大與行業帶動作用。

本文將基于國內工業軟件的行業現狀、政策支持、主要問題、發展機遇，思考推動國產工業軟件發展的策略和方式。

二、工業軟件的分類

根據2019年11月工信部發布的《軟件和信息技術服務業統計調查制度》，工業軟件可分為業務管理類、生產調度和過程控制類、研發設計類三大類。

業務管理類軟件主要作用是提高企業的經營管理水平，提高產品質量和客戶滿意度，提高企業間信息和物流協作的效率等，代表企業包括SAP（思愛普）、Oracle（甲骨文）、Salesforce（賽富時）、用友網絡科技股份有限公司、金蝶國際軟件集團有限公司等。

生產調度和過程控制類軟件主要作用是提高制造設備利用率、降低制造成本、提高產品制造質量、縮短產品制造周期、提高制造過程管理水平等，包括MES、工業自動化系統等，代表企業包括Siemens（西門子）、GE（通用）、北京和利時集團、中控技術股份有限公司等。

研發設計類工業軟件主要作用是提升企業在產品研發工作領域的能力和效率，該類軟件具有集中度高、開發難度大、開發周期長、資金需求高等特征，是工業軟件中非常重要的類別，也是國內最薄弱的環節，包括CAD、CAE、PLM、EDA等，代表企業包括Ansys(安西斯）、Siemens（西門子）、Autodesk（歐特克）、Dassault Systemes（達索）、廣州中望龍騰軟件股份有限公司、蘇州浩辰軟件股份有限公司等。

三、工業軟件行業發展情況

（一）全球工業軟件行業發展情況

根據中國工業技術軟件化產業聯盟數據，2021年全球工業軟件產品市場規模達到4561億美元，較2019年增長4.66%。2012—2021年，全球工業軟件產品收入年復合增長率為5.36%。工業軟件作為支撐工業企業生產運行的基礎，其發展水平與工業發展水平高度相關。從區域結構來看，結合全球各國工業化歷史進程，歐美等發達國家在各類高端工業軟件上占據壟斷地位。根據《中國工業軟件發展白皮書（2019）》，2018年全球工業軟件市場中，按工業軟件銷售額進行統計，歐美區域市場規模在全球市場中的占比已經超過一半，其中北美地區市場規模占比38.80%，歐洲地區市場規模占比32.40%。

（二）中國工業軟件行業發展情況

作為工業化長期積累的各類工業知識、機理模型和經驗訣竅的結晶，工業軟件已經從輔助工具演化為工業化進程不可或缺的伴生物，是制造業的重中之重。目前，全球制造業已進入快速發展的關鍵階段，制造業的增速也同步帶來了工業軟件產業的穩步增長。中國作為全球制造業的中心之一，工業軟件市場呈現快速發展趨勢。根據中國工業軟件產業白皮書（2020）數據，2021年，我國工業軟件產品收入達到2414億元，同比增長24.8%。但目前我國工業軟件市場規模僅為全球的7.95%，而我國工業增加值占全球比例接近30%，兩者嚴重不相符，存在近3倍的差距。總體看，中國工業軟件市場規模與發達國家相比仍然較小，市場規模在全球的占比較小，工業軟件銷售額遠遠落后于北美、歐洲等發達國家。

四、國內工業軟件行業的主要問題

（一）國外產品主導市場，國產軟件差距巨大

國產化自主工業軟件與國外成熟產品差距巨大。目前，國外工業軟件企業長期以來在國內積累形成的產品壟斷和生態固化，使得國內工業軟件生態的主導權仍由美西方掌控?？v觀整個工業軟件發展歷史，可以劃分為政府扶持、軍工孵育、商業運作和產融做強四個階段，Siemens（西門子）、Dassault Systemes（達索）、Ansys(安西斯）等國外工業軟件巨頭，無一不是經過這四個階段發展起來的。與他們相比，我國工業軟件企業尚處于培育期。特別是目前國內工業軟件行業總體呈現細分市場容量有限，企業產品性能單一，綜合實力較弱，與國外龍頭企業相比，產品性能差距和應用生態差距巨大，必須通過長時間的研發、迭代和應用，特別是研發類工業軟件，需要更長時間和資金的投入，單憑一家企業自身能力很難做到這一點。

（二）產品生態搭建滯后，研發投入規模有限

工業軟件企業普遍具有偏早期、規模小、抗風險能力弱等特點，主營CAE軟件的美國Ansys(安西斯）公司，營收規模達到20.66億美元、研發投入超過每年4.34億美元、企業研發人員過萬人。與其對標，國內CAE頭部企業索辰科技營收規模2.68億元、研發投入每年0.88億元、研發人員138人。主營PLM軟件的法國達索公司營收規模達到60.38億美元、研發投入超過每年11.59億美元、企業研發人員過萬人。與其對標，國內PLM頭部企業龍頭航天軟件營收規模18.95億元、研發投入每年1.42億元、研發人員298人，差距顯而易見。

（三）復合型人才短缺，高校專業設置不足

工業軟件的研發需要既了解信息技術又了解工程技術，同時具備企業管理知識的復合型人才。但該類人才培養難度大、人才成才率低，也導致了工業軟件人才目前存在大量缺口。從高校人才培養角度看，我國目前高校對工業軟件專業設置不足，國內大多數高校都沒有設立工業軟件專業，而學校培養的軟件類畢業生主要學習的是軟件工程專業和計算機工程專業，他們對工業基礎相關知識并不了解，而工業軟件是一個跨學科專業，覆蓋機械、數學、電氣傳動與控制等應用知識，目前來看國內高校還未針對工業軟件行業設立專門的培養體系。此外，由于沒有成熟的工業軟件吸引人才的政策，國產工業軟件產業也不成規模，工業軟件人才的收入與其他行業有較大差距，金融和互聯網等行業的虹吸效應凸顯，造成高端工業軟件人才大量流失。

五、發展國產工業軟件的機遇

（一）良好的工業軟件產業政策環境

近年來，國家相關部委陸續推出相關產業政策推動國內工業軟件的發展，這對國內企業突破技術瓶頸、實現彎道超車提供了良好的契機。2021年5月28日習近平總書記在兩院院士大會首次提出工業軟件要全力攻堅。2021年6月1日工信部、科技部、財政部等六部門聯合發布《加快培育發展制造業優質企業的指導意見》，提出大力推動自主可控工業軟件推廣應用。2021年7月30日中共中央政治局召開會議，要求強化科技創新和產業鏈供應鏈韌性，加快解決“卡脖子”問題。

（二）廣闊的下游行業空間帶動工業軟件行業快速發展

“十四五”期間，中國將全面進入數字經濟時代，越來越多的企業將需要通過數字化轉型來實現信息、技術、產能的有效對接，而工業軟件的有效運用作為企業實現數字化、網絡化、智能化最為關鍵的環節之一，將迎來需求的快速增長。

從工業軟件行業整體來看，其下游應用涉及建筑、燃氣、交通、水利、石化、城市規劃、電力、汽車、船舶、金屬、軍工、機械、電子通信、新能源及環保等領域。隨著各領域的數字化程度不斷提高，對工業軟件的需求亦逐步增加，帶動工業軟件行業協同發展。

（三）知識產權保護力度不斷加強為工業軟件行業提供高質量發展環境

2020年8月，國務院發布《國務院關于印發新時期促進集成電路產業和軟件產業高質量發展若干政策的通知》，要求探索建立軟件正版化工作長效機制。近年來，國家支持軟件企業大力發展軟件相關知識產權服務、依法申請知識產權、加大侵權違法行為懲治力度等措施提升知識產權保護力度，積極建立健全軟件正版化工作長效機制，為國產工業軟件營造了良好的發展環境。

六、研究結論

鑒于工業軟件的國內企業發展階段和行業發展規律，為更好地投資扶持國內工業軟件企業發展，加速大型工業軟件國產化進程，提出如下策略和建議。

（一）加強政策規劃引導，協同資本形成合力

一是推動國家系統性開展產業研發及創新規劃，支持行業頭部企業集中資金、人才、技術優勢，牽頭在專業領域進行核心關鍵技術突破，避免發生無序競爭、盲目投資、重復立項等問題。二是推動設立工業軟件專項引導性基金，引導民營資本加強對工業軟件領域的投資，鼓勵符合上市條件的行業龍頭企業推動上市，并利用信貸支持、政府科研專項資金、孵化器資金、并購基金、再融資、可轉債等在內的多種融資工具以解決國產工業軟件企業長期高研發帶來的資金來源不足問題。

（二）利用工業互聯網平臺，實現產業規模效應

利用好工業互聯網平臺，快速實現成本降低與規模效應。在我國互聯網技術發展的背景下，國內工業軟件企業有望擺脫過去20年的封閉式發展，從而通過成立聯盟、共享生產信息數據、制定統一標準安全機制等方式，跳出單一企業的發展思路，集合產業集中優勢有針對性開發本土化的工業軟件，最終實現產業發展的規模效應。

（三）強化生態體系布局，提升協同創新力

建議各級政府加大與國內外知名高校和先進企業的產學研合作，構建具有特色優勢的工業軟件產業鏈，并關注工業軟件多層次、多背景型人才引進和培養，對于工業軟件行業所需人才給予更多普惠性人才政策。此外，加大數學、物理、力學、機械工程等基礎學科背景的專業人才的引進，彌補專業軟件開發過程中的算法人才缺失，構建工業軟件“人才團隊”供應新體系。