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觀察國產工業軟體如何突圍

發布時間:2022-12-11 14:51:48

❶ 突圍工業軟體,誰是尖刀連

工業軟體大熱,萬象沸騰。但目前工業軟體的定義過於寬泛,其實造成了很多偽工業軟體的存在。我自己習慣於將工業軟體分為工業物理學軟體和工業管理學軟體。後者諸如ERP、SCM之類,並不是攻堅的重點。前者則以研發工具軟體如設計CAD、模擬CAE、電子自動化設計軟體EDA或者流程模擬軟體等為主,這些才是真正的硬骨頭。只有將工業軟體的定義聚焦到真正的工業內核上,才能有更好的發展。而當下過於寬泛的定義,無益於解決核心攻關問題。國內有一個軟體排行榜,Top10中製造業的只有華為、海爾、中興、浪潮和海信。這類軟體,基本都是嵌入式軟體。沒有這些軟體,硬體就不靈。但這些軟體,其實跟我們所擔憂的卡脖子軟體關系並不大。也不是本人關心的范疇。我們討論的還是能夠獨立服務的研製類工業軟體,這才是中國最需要突破的地方。


那麼,到底誰是工業軟體的攻堅者?目前來看,這個答案,似乎並不是那麼確定。正常而言,都是需要供應商來突破。但這種答案也似是而非。工業軟體的發展,從來不是一個單人比賽,它更像是一個接力賽。沒有基礎數學物理的研究,工業軟體就會缺少根基;而如果沒有用戶的反哺,工業軟體永無出頭之日。很多工業軟體敗就敗在沒有用戶。不是技不如人,而是用不如人。無用兵之地,則無神武之威。


那麼,工業軟體都是怎麼鍛造出來的?從 歷史 來看,主要有四個來源,分別來自大型工業企業、大學院所、工程和咨詢公司,以及企業家的創業行動。



工業軟體如輔助設計CAD、輔助模擬CAE最早都來自航空和 汽車 行業的內部。這兩個行業,成為工業軟體最有耐心的保姆。GE在上個世紀五六十年代開始研發最早財務軟體,成為第一家自研軟體的企業。而後,企業自研軟體成為一個時髦的事情。到後來,很多工業企業,紛紛加入到自研軟體的行列。而在CAD領域,這種現象尤其明顯。



後來這些軟體,慢慢地形成了商業化的能力,並掙脫工業企業的懷抱,成為專注於工業軟體的公司。當然,也不乏並購和消亡。


然而,這種工業軟體最早的發展源泉,其實有著特殊的 歷史 原因。最早的軟體商品化程度都很低,因為需求量也很低,沒有一家企業能夠靠著軟體而獨立存活。於是企業必須自行研發軟體,開發者本身也是大戶。模擬軟體ANSYS起源於西屋核電,EASY5起源於波音。


但是這條路,隨後就開始變得荒蕪。只有走進來,沒有重新來過,這是時代的選擇。當年一個企業有大型軟體是一種有核心競爭力的表現。而開發軟體也可以通過一班人馬,快馬加鞭地完成。而現在的軟體代碼,動輒數千萬行,關聯關系非常復雜,已經不是企業內部團隊所能維持得住的。如果無法同時實現對外銷售,這將是一個巨大的黑洞。


軟體開發是一種成本,維護則是另外一種高昂的成本。可以說,自研軟體的時代窗口已經永久性關閉。不太會有工業大企業堅持自己開發軟體。這是一條血路,因為維持一個系統太復雜了。福特 汽車 公司上個世紀90年代,曾經因為部門經理的個人喜惡而阻擋ADAMS軟體的引入,堅持自己開發一套多體動力學模擬軟體,因此吃盡苦頭,還耽擱了三四年的時間,最後還是要回頭擁抱ADAMS。


國內有著類似的情況。航空HAJIF、風洞基地的風雷軟體,一直還在苦苦支撐。盡管它們在內部起到了一定的作用,但終究無法與民用軟體技術打通,只能靠著國家昂貴的補液來實現持續更新。


總體而言,很多企業會自研一部分軟體,但都是小型軟體,很難不能擔當重任,也無法實現技術溢出。


當前,資金如此豐沛。很多國內的大型工業企業,又會重新考慮這條路徑。對於嵌入式軟體而言,無可厚非。正如頭號軍火商洛馬需要開發大量的機載軟體。但是,如果想開發國外工具替代類軟體,那將是一個很難啃的硬骨頭。


現在軟體都有高度復雜性,維護系統的費用高昂,使用者寥寥。工業軟體是知識疊羅漢,開發者、使用者疊加得越多,軟體越好用。一家再大的企業也無法承擔這種研發費用。更何況,工業軟體產值小到可憐。一個明智的決策者,不會選擇這條路。大型企業,從頭開始開發能夠商業化的大型工業軟體的時間窗口已經永久性地關閉。以前工業軟體相對簡單,孤膽英雄和明星團隊就可以搞定。但今非昔比,軟體復雜度且不說,是否成功具有高度不確定性,這絕不是國企現有的風險體制所能負擔的。工業軟體可能是一種在所有創新產品中最不穩定的工業品。而且投資周期長、投入大,但規模小,這種市場特性,很難是國有企業能夠解決的。



工業軟體跟大學院所有著天生親密的關系。這是由於工業軟體需要深厚的數學基礎、物理方程求解能力和計算機技術相互交融。這也使得很多工業軟體成為從大學流出來的聖火。而這些大學的資金,一開始幾乎全來自政府資助項目。而類似美國宇航局NASA有320多個國家實驗室,也都是各種工藝軟體的搖籃。這解釋了政府資金和工業軟體早期的關系。


目前在流程行業工藝模擬以及管道軟體中的英國AVEVA軟體(已經被施耐德電氣反向收購),最早是英國劍橋大學CAD中心的項目。一開始它也是從機械CAD開始,但後來逐漸走到以工廠廠房設計為主的方向,圍繞流程行業彎彎曲曲的管道閥門,創立了一個完全不同的方向。


而在非線性有限元計算聲名鵲起的Abaqus(2005年被達索系統收購),也同樣來自劍橋大學。豐富的數學、力學等基礎學科的昌盛,給英國帶來了許許多多的軟體公司。而在計算機輔助世界製造CAM領域,英國更是獨占前茅。類似達爾康(已經被歐特克收購)、EdgeCAM(已經被海克斯康收購)等都是昔日的佼佼者。


而在化工行業的流程模擬領域幾乎吃獨食的艾斯本Aspentech,正是從麻省理工學院的流程行業而來。在爆炸領域獨樹一幟的Ls-Dyna,則來自美國國家實驗室利弗莫爾。而最早在CAE軟體和電子設計自動化軟體EDA的開創性工作中,伯克利分校起到了重要的作用。當時他們的源代碼曾經慷慨地四處贈送。中國很多早期的CAE火種,都是這些源碼的受益者。


但在中國,這條路已經成為斷頭路,多少行者早已繞道。學院派,無論是CAD、CAE,還是化工流程模擬,都曾經比肩海外流派。中國的工業軟體起點並無差距,至少是齊頭並進。


在當前工業軟體中,卡脖子最難受的焦點軟體當屬於電子設計自動化軟體EDA,但是這類軟體對於中國學術界來說卻是先知先覺。早在1978年, 「數字系統設計自動化」學術會議就在桂林舉辦,這是中國「EDA事業的開端」。作為一次全國性大型計算機學術活動,有67個單位的140多名代表參加了會議。可謂盛況空前。當時的EDA主要集中在PCB設計領域。而清華大學計算機系已經做好了布局,北京理工大學也較早地開創了EDA學科。在桂林大會的18篇論文成果中,覆蓋了當時電路分析、模擬技術、印製板布線等EDA領域的各個方面。毫無疑問,當時的中國學者專家們,對於技術的把握和理論探討,幾乎做到了與國外同步。盡管在當時,硬體支撐環境非常差,像郵電學院的老師們幾乎是手無寸鐵,硬是用手搖計算機和手工計算完成了幾萬個用於邏輯綜合的數據。


當時EDA大發展的原因,跟三十年後的今天居然有著驚人的相似。當時專門負責技術卡脖子的組織機構,被稱為巴黎統籌委員會(又稱「巴統」),就是對中國禁運EDA軟體。買不到先進的工具,IC設計很難發展。而國內對IC-CAD工具的需求,可以說是求賢若渴。於是在1986年7月,電子設計同樣迎來了春天。當時電子工業部確定在北京、上海、無錫建立3個集成電路設計中心。這是來自三十五年的國產工業軟體春天,有沒有似曾相識的感覺?


隨後,中國迎來了IC-CAD的播種季節,這是一個大會戰的時代。北京集成電路設計中心聚集了來自17個單位的120人,在一個工廠進行密集式攻關。


那個時候,電子工業部真是一個駕輕就熟的創新者,它熟練地將創新鏈條銜接起來。「八五」期間,國家將IC-CAD產業化的任務轉交給華大設計中心,並在1995年完成熊貓系統的最終版本。全國產自主可控的「熊貓系統」可謂一鳴驚人,當時有56套熊貓系統在國內26家集成電路設計單位應用,並且成功進入國際市場 。當時,三大EDA軟體巨頭之一的Mentor,也曾將自己軟體與熊貓系統做集成。



歷史 不會重來,但 歷史 會重復。


中國工業軟體當前的落後,從來不是因為落在了起跑線上。相反,在起點位置上,中國軟體也是受尊敬的同行。當年來華談判知識產權問題的美國商務部副部長,曾經專程到華大設計中心考察,對我國自主知識產權的「熊貓系統」表示贊賞。而就CAD而言,北航學派在幾何造型的早期實踐者,也得到了法國貝賽爾曲線發明者恭敬的學術交流。


北航曾經創立了金銀花的CAD軟體,這也是當時科研項目結晶最好的鑽石之一。它也勇敢地走出了學校,來到了廣東。但是學院派的軟體,無法得到工業界的響應。學者挑戰市場的努力,有如堂吉訶德對風車的挑戰。不能說沒有勇氣,只能說不合時宜。


逐漸地,學院派慢慢地退出了賽道。只有北航的海爾(現在的數碼大方)、華科大的蘇州同元、大連理工的力學分析軟體等寥寥幾顆苗株,還算是守住了自己的地盤。


中國學院派跟美國、法國等工業軟體強國同時拿到了面向未來的種子。只是後來國外的學院成果都迅速地經過產權變換,成功地將大旗交接到了為冒險而存在的企業家手中,從而扎穩了腳跟。這是工業軟體所需要經歷的驚險一跳,中國不曾發生。這證明在中國的產學研交接中,出現了嚴重的失誤。換言之,中國工業的土壤證明了這並不是一塊適合工業軟體播種的地方。作為一種最特殊的工業品,工業軟體的真實面貌一直鮮為人知。



工程公司是工業軟體中一支獨特的生力軍,它們貢獻了很多工業軟體。日本流程自動化的老大橫河電機,目前數字化轉型激烈。而最明顯的舉動,就是頻繁收購工業軟體。它2016年收購的KBC軟體,正是來自一家英國工程咨詢公司,面向全球油氣、煉油和化工領域。流程模擬軟體是技術咨詢過程中的必備分析工具,KBC公司不斷增強這方面的投入。先後也參與多次並購。這類軟體,最大的特點,就是充滿了對工藝知識的理解。滿滿的都是行業知識點。日本橫河電機看重的正是這一點。第二年,橫河的知識專家就正式上線,解決煉油裝置的遠程效能監控。


因前處理的網格技術領先,而在模擬領域頗有建樹的Altair公司,創始人最早也是面向福特 汽車 提供咨詢的顧問。


很多人不曾注意到,加拿大的工業軟體其實非常強悍。而作為全球第六大電力強國,電力軟體也是具有領先位置。比如接地模擬軟體CDEGS、電磁暫態模擬軟體PSCAD、大規模電網模擬軟體DSA-Tools等。其中配電網模擬軟體CYME、是用於輸配電和工業電力系統的分析工具,在中國被廣泛使用。這是一款非常復雜的電力工業軟體,包括多達數十個模塊。而開發這款軟體的正是加拿大的一家電力工程解決方案提供商。


全球頂級的船級社,如法國必維船級社(BV)等,都是通過船審軟體及船舶數字資產管理軟體Digital AIM來提高核心競爭力。而做全球法律和合規咨詢的威科公司,旗下有專門做EHS(環境、 健康 和安全)咨詢和認證的業務,從2016年開始收購了一系列做安全屏障管理和防止主動性失誤的軟體,從而將石化的風險變成了高級防呆的自鎖性系統。


以IT服務外包和咨詢而知名的EDS公司(最早是通用 汽車 旗下公司),為了更好地服務 汽車 行業,1991年從麥道公司接手了高端CAD的三大公司之一UG。但在2003年因為急於還債,不得不把UG吐給了貝恩資本,並在2006轉手到西門子公司,成為後者當前最重要的工業軟體集團的基石。這應該是EDS最慘痛的一次出售。貝恩兩年換手,輕松賺得20多億美元。EDS公司一度還吃下了戰略界赫赫有名的科爾尼咨詢公司。它是做工程服務的公司,一向重視工業軟體的支撐價值。


這恰好是中國最不熟悉的領域。中國的工程公司向來不重視工具,也很少貢獻出來一款叫得響的軟體。在國際大牌的工程咨詢公司,沒有工業軟體是不可想像的。石油服務公司斯倫貝謝在2018年並購了加拿大VMG流程模擬公司,以便更好地為石化公司提供健壯的石油模擬平台。想一想,如果沒有統一方法論,沒有統一工具,一個工程公司不過就是一個體力活的超級包工頭而已。



在中國,工程咨詢服務公司從來不曾向市場提供過工業軟體的種子。因為這里壓根就沒有,顆粒無收、白卷一張。這也不是最重要的,最重要的是即使面向未來,也毫無警醒之心。



這個行業不乏代碼企業家,他們一開始就是編碼出身。類似模擬軟體ANSYS最早來自西屋的工程師,全球第二大模擬公司澳汰爾Altair的創始人最早也是咨詢顧問。在工廠管理和建築軟體稱霸的本特利軟體,則來自杜邦公司的一個工程師。而電子設計自動化軟體EDA的領頭羊Synopsys、CADENCE,開創參數化CAD設計的美國PTC公司等都有著創始人的痕跡。


在中國,四條工業軟體發展的道路,只留下了一個窄窄的入口,那就是企業家。無論是已經上市的中望,在CAD看圖軟體下載量驚人的蘇州浩辰(APP的活躍量,居然排在Top500以內),還是做流程行業資產管理軟體挑戰AVEVA和鷹圖的北京達美盛,背後都有企業家野獸精神的支撐。中國工業軟體的天地幾乎全部都是由孤膽英雄所支撐。每一個工業軟體背後都有一個從長路漫漫走過來的苦主——企業家苦主。沒有他們的信念做支撐,現在國產工業軟體的市場,就是焦土一片。


從另一個角度看,中國工業軟體就是個人血淚史。換言之,基本是靠民營企業支撐著殘缺的天。而大學院所、大企業、工程公司,中間或許也有掙扎,但在商業化道路上幾乎全軍覆沒。


女媧煉五色石而補天。在當下,這些帶著幾條槍堅持游擊戰至今的苦主,正在迎來全新的五色石。然而,補天行動在即,喜未上眉梢之際,頗具意味的是,天際線也飛來一批荷槍實彈的新面孔。不知道他們來自何處,這些人只是聽見了資本的號角。



從工業軟體的發展源頭來看,本是四面通風之地。而在中國,則像是諸葛亮為東吳名將留下的石門陣,生、死、驚、傷。一門出入生,余皆為凶門。只有企業家勉強守住了生門一塊陣地。其他三面領域尤其是建制派,幾乎是毫無建樹。這是一個令人深思的現象。這種已經熄滅的燈,或許也沒有必要重新打開。工業軟體是一種太特殊的工業品,它獨有的長周期、高風險、大投入、低收入的特點,絕非長官意志所能左右的,也絕非背著短期利潤指標的建制派所能承擔的風險。


工業軟體的開發,就像是排球賽陣容的布局。主攻手,毫無疑問應該是企業家。一傳手是大學院所,從基礎入手,做好基礎研究的傳接和人才的培養;二傳手是大型用戶企業,提供最佳的喂球位置。三者之間,完整的配合。工業軟體是一場什麼樣戰局?是不知疲倦的軟體供應商、一流反哺的用戶和耐心的大學院所的共同結晶。這也是對中國分工合作的工業化精神的一次大考。

作 者

林雪萍: 南山工業書院發起人,北京聯訊動力咨詢公司總經理

❷ 目前國內工業控制軟體的發展怎麼樣

現在國產的工控軟體相比國外市場

❸ 國內工業軟體發展狀況怎麼樣工業軟體對智能製造有何重大作用

工業軟體:推動製造業由大變強的關鍵

工業軟體是現代工業的靈魂,代表著製造業先進生產力的發展方向。工業軟體強,國家製造業競爭力才能強。

工業軟體是國家製造業競爭力根本所在

發展工業軟體是推進智能製造的必要基礎。現代信息通信技術和製造技術深度融合是智能製造的關鍵所在,其中涉及硬體、軟體、網路、計算等多種技術和製造技術的融合,而工業軟體是其中最為關鍵的技術,無論是硬體、網路、計算等技術和製造工藝融合,都離不開軟體定義、編碼和封裝。

發展工業軟體是提升製造業國際競爭力的重要抓手。工業軟體的核心是工業基礎數據,有數據支撐的工業軟體功能才強大。例如,飛機、船舶等領域,工業軟體可以讓軟體模式測試和樣機測試做得一模一樣,大大降低樣機錯誤設計概率。目前製造業發達國家願意將大型高端裝備工廠建設在海外,設計、組裝、測試、維修等環節都願意輸出,正是由於工業軟體較好地保證了技術被充分應用的情況下,技術工藝又不被泄露。

發展工業軟體是推動製造業生產和商業模式變革創新的前提。企業研發設計、生產控制、組裝測試、售後運維、遠程服務等各環節信息化建設都離不開工業軟體的支撐,工業軟體定義了研發設計基礎理論體系、生產控制流程、產品組裝順序、產品測試機理、運維模式等等,甚至定義了製造業的商業模式,協同研發、個性化定製、網路製造、在線運維、分時租賃等新商業模式都離不開工業軟體支撐。

我國工業軟體發展存在的問題

製造業對國外工業軟體形成長期依賴,關鍵工藝流程和工業技術數據缺乏長期研發積累,製造業在一些領域呈現技術空心化。我國飛機、船舶、冶金、化工、生物醫葯、電子信息製造等重點製造領域長期以來習慣用國外工業軟體,對於背後的設計原理了解不夠,而且缺乏基礎工藝研發數據的長期積累,導致基礎技術原理數據積累存在明顯差距。國外根本不可能出售含有最新創新成果數據的工業軟體,能出售的工業軟體裡面固化的數據往往是上一代甚至上幾代的數據。

軟體業和製造業融合程度不高,大型製造企業缺乏主動布局,純軟體企業向工業軟體企業轉型難度大。純軟體企業進入工業軟體領域存在天然專業技術屏障,工業軟體不同於普通網路應用軟體,是工業流程和技術的程序化封裝,背後需要工業流程和龐大技術數據作支撐,這絕非純軟體公司單獨所能為。目前國內大型製造企業缺乏對智能製造時代工業軟體重要性的深度理解和認識,習慣於購買和應用國外企業的工業軟體,不會主動布局加強對企業關鍵核心工藝流程、工藝和技術的軟體化封裝,來提高工藝數據應用的便捷性和工業核心技術輸出的安全保障。

國內工業軟體市場被國外企業壟斷,國產工業軟體發展嚴重滯後,產業生態基礎還很薄弱。重點工業領域關鍵核心技術被國外企業掌握,關鍵核心工業輔助設計、工藝流程式控制制、模擬測試等軟體幾乎都是清一色的國外企業軟體。工業軟體研發需要生態系統作支撐,然而目前我國工業操作系統、工業軟體開發平台等重要國產工業基礎軟體是全產業鏈缺失,這也直接導致了運行於國產工業操作系統的國產工業控制應用軟體幾乎是空白。

工業軟體國內標准缺失,綜合集成應用程度不高,工業軟體作用發揮有限。近幾年來,西門子、通用電氣等大型製造企業都紛紛加大了工業技術和軟體技術融合力度,通過大力收購軟體企業,強化企業在智能工業時代的核心競爭力。目前國內工業軟體市場的事實標准都是由國外大型製造企業主導著,國外企業在標准上互掐,導致國內市場同時採用國外企業產品時,不同廠商產品程序兼容和互聯互通存在很大問題。由於我國在重點製造業領域的國產智能產品體系化程度不高,大部分情況都處於主動需求與對方產品互聯,因此只能被動遵守對方產品標准。

工業軟體對製造業模式的變革創新作用尚未發揮,製造業微笑曲線受制於工業軟體短板。由於國內工業軟體應用還普遍處在研發設計、工業控制等若干單項應用環節,貫穿整個製造業研發設計、流程式控制制等全環節的綜合集成應用還較少,不同廠商工業軟體程序兼容存在較大問題,工業軟體綜合集成效應尚未顯現。

推進工業軟體發展的相關建議

成立工業軟體產業投資基金,加大工業軟體產業扶持力度。鼓勵大型製造企業投資和並購國外工業軟體服務公司,促進技術引進、消化、吸收和再創新;工業信息服務工程公司發展標准化、通用型、平台型的行業工業信息服務軟體產品;工業大數據服務企業梳理、挖掘、共享和開放工業大數據;高等院校、科研院所製造業相關專業研究人員建立和開放工業技術工藝資料庫,為工業軟體開發提供公共數據支撐。

開展工業軟體服務企業認定等相關工作,實施更加優惠的工業軟體產業財稅、投融資、知識產權扶持政策。開展工業軟體服務企業認定專項工作,實施比軟體產業更加優惠的工業軟體產業稅收減免政策。分行業成立鋼鐵、冶金、船舶、飛機、汽車、高鐵、生物醫葯、電子信息製造等重點製造業領域若干工業軟體國家工程實驗室,鼓勵行業大型製造企業和軟體企業聯合牽頭成立。對於國內企業投資和並購國外工業軟體企業,簡化海外投資審批程序,實施相關稅收減免政策。對於工業軟體企業上市融資行為,降低上市准入門檻,對於面向工業軟體企業的投資行為,降低或減免相關稅收。對於經認定的工業軟體企業申請相關財政資金項目,在營業收入、繳納稅收、人才資源方面降低申請門檻。

以製造行業龍頭企業為核心組建行業工業軟體聯盟,打造工業軟體產業生態圈。發揮製造業各行業協會和軟體行業協會作用,鼓勵製造企業、軟體企業、工業數據分析企業等聯合成立細分行業工業軟體聯盟,加強工業軟體聯合開發和推廣應用。發揮工業軟體聯盟作用,重點推進鋼鐵、冶金、船舶、飛機、汽車等重點行業工業軟體的開發、推廣和應用力度。培育工業操作系統、工業資料庫、工業軟體開發平台、工業軟體編程語言等基礎軟體信息服務提供商。鼓勵高等院校、科研院所加強對工業操作系統、工業資料庫、工業軟體開發平台等基礎軟體平台關鍵技術研究,提倡產學研聯合攻關。加強工業軟體企業和互聯網企業的合作,鼓勵發展平台型、網路型工業軟體,為中小製造企業提供廉價的工業軟體雲服務。

加快制定工業軟體行業標准,推進製造業工業軟體綜合集成應用。制定工業操作系統相關標准,形成應用介面豐富多樣、運行安全高效、系統吞吐量大、響應時間小、容錯能力強、用戶界面友好、可移植的工業操作系統標准。制定工業資料庫相關標准,形成能支撐工業大數據存儲、高並發量連接、查詢範式多樣、搜索查找高效、技術安全可靠的工業資料庫標准。制定工業軟體開發平台相關標准,形成能支撐跨平台、應用介面豐富、編譯運行高效、程序安全可信、安裝部署快捷的工業軟體開發平台標准。制定工業軟體編程語言標准,形成一套標准、通用、高效、安全、可移植、易學的工業軟體編程語言標准,加大信息科技類院校教育力度。
(工信部賽迪研究院 陸峰博士)

❹ 國內工業控制軟體的發展如何

目前來說,國產的工控軟體相比國外市場,個人認為性價比會更優越,功能也比較完善,而且更適用於國內的工業生態環境。從國家宏觀發展角度來看,未來會大力發展工控軟體和智能工業化。當然,國內的工控軟體還是要不斷進步和技術發展。如今,國內工控軟體還是挺多的,亞控科技算是比較老牌了,組態王更是國產組態軟體第1個品牌,國內裝機量第一、用戶數第一、佔有率第一,在市場的份額佔比挺高。還不明白自己網路下。

❺ 國產軟體「破冰」有望 半導體MES賽道融資火熱

上個世紀90年代,在半導體產業高標准過程管理需求下,催生了高度行業化以及定製化的MES製造執行系統,並演化成可集成模式的I-MES製造執行系統套件。

作為改革開放排頭兵,我國第一個引進MES的企業是寶鋼,20世紀80年代寶鋼預見性的引進了MES管理系統,但是經過幾年發展,我國MES系統相較於國外仍然處於劣勢。

2015年,中國製造業MES迎來了重大戰略機遇。為了對標德國的「工業4.0」以及美國的「工業互聯網」戰略, 中國推出了「中國製造2025」的戰略 ,並制定了一系列的技術標准以及從產業政策上進行了大量的引導,MES系統也由單一的生產記錄型系統,進化為全方位的企業級執行協同系統。

這三十年的發展,對於國產軟體來說,可謂「凜冬」,但 伴隨著國產替代和政策扶持浪潮越來越大,國產半導體MES的「破冰號角」即將吹響。

這個時期,國內MES的從業者將迎來巨大發展機會,一批技術儲備雄厚的企業實現跨越式發展。同時,雲化、低代碼的新企業也開始入局, 使得賽道異常火熱,競爭更為激烈

#賽道火熱

半導體MES系統起初是由設備供應商提供的,作為最早一批提供半導體MES的供應商,consilium和Promis利用低廉的價格在當時展開了水深火熱的競爭。

但是,後來兩家企業均被本身做半導體設備商的應用材料收購。在收購了Consilium和brooks software之後,也讓 應用材料成為全球當之無愧的半導體MES霸主

進入21世紀後,專門的MES系統提供商開始出現,比如IBM提供了SIView的解決方案。 SIView是目前唯一可以與應用材料一較高下的半導體MES系統

而目前,在半導體MES領域,絕大部分12英寸晶圓廠系統幾乎被國外廠商所壟斷,其中IBM和應用材料兩大行業巨頭「霸佔」了國內80%的市場。

國產半導體MES系統能否從中突圍,分獲一杯羹,打破IBM和應用材料兩大巨頭的壟斷,無疑對國產晶元製造有著重要的意義。

據了解,半導體製造端的軟體主要是CIM軟體,而在整個CIM系統中,MES又是核心系統。但是 技術壁壘高、驗證時間長是半導體MES系統的特性 ,和半導體設備不同,半導體MES系統在晶圓廠的全產線上是不能有任何偏差,這也造成了半導體MES行業市場份額極為集中,且行業壁壘極高,新玩家很難進入這一市場。

隨著晶圓尺寸從4英寸變為6英寸、8英寸、12英寸,晶元性能和製造要求在不斷提升,晶圓廠的自動化水平也在不斷提升,從人工產線變為半自動產線、自動產線, MES系統對晶圓廠生產越來越重要

值得一提的是,今年以來,國內半導體MES企業異軍突起,獲得資本和市場的高度關注,融資賽道異常火熱。

2021年,各半導體MES/CIM領域的國產廠商憑借其專業人才、技術實力獲得資本青睞,相繼完成大額度融資,實現國產軟體自主化。

# 憑實力競爭

上揚軟體

成立於2001年的上揚軟體,是國內首批專門為半導體、光伏、LED等高 科技 製造業提供MES、CIM等軟體產品和解決方案的供應商。目前已擁有4、5、6、8、12寸半導體MES整體解決方案。除了myCIM(MES)以外,上揚軟體還提供包括EAP、RMS、APC、FDC、RCM、MDM在內的子系統。

2021年5月,上揚軟體完成C1輪融資,獲得哈勃資本、興橙資本、紅土善利的投資。此前,上揚軟體在2017年就獲得了深創投的A輪融資,啟動進入半導體高端市場;2019年獲得北京屹唐華創、上海物聯網的B輪融資,進入8/12寸MES的產品研發。 10月份,上揚軟體又完成了由大基金二期領投,中芯聚源、浦東科投等跟投的新一輪數億元融資。在資金的大力支持下,上揚軟體拿下了國內CMOS晶圓代工廠商長光圓辰和存儲廠商杭州馳拓的12英寸產線

芯享 科技

芯享 科技 成立於2018年,是國內領先的半導體晶圓製造、先進封裝廠生產自動化CIM系統解決方案服務商,也是目前國內少數可以為8寸、12寸晶圓製造FAB提供整體自動化咨詢與建設的高新技術企業,在半導體封測領域的數個技術方向上也打破了國際CIM廠商壟斷,達到了世界先進水平。

芯享 科技 以MES生產執行為核心,通過生產計劃等鏈入企業管理系統,為客戶服務員。目前已擁有9家晶圓廠商客戶,MES客戶包括SK海力士和華虹等。 今年3月,芯享 科技 獲得紅杉中國、高瓴資本、華登國際聯合領投的近億元A輪融資

賽美特

2020年並購成立的賽美特,成功合並了具有多年半導體行業經驗積累的「上海特勱絲」「固耀SEMI Integration「和「深圳微迅」三家公司。成立以來,致力於填補國內集成電路製造工業軟體領域空白。

賽美特自主研發打造的國產CIM解決方案,涵蓋1800多個滿足8/12寸晶圓製造廠所需的功能,能夠打破國外廠商壟斷,是目前國內唯一可支持12寸晶圓全自動化生產的智能製造軟體服務商。

2021年5月,賽美特獲得5000萬元A輪融資。 據了解,目前賽美特在上海成立了專門的MES事業部,其產品目前已用於50餘座工廠,客戶包括SK海力士、三星、紫光等。

哥瑞利

成立於2007年的哥瑞利,一直專注於打造中國自有的高端半導體智能製造CIM軟體,目前已為半導體、面板、光伏、PCB、PCBA、半導體設備等多行業提供了全棧產品線及解決方案。研發服務團隊超過300人,擁有21項專利和111項軟體著作權(含申請中)。在半導體前道領域,其客戶有中芯國際等。 11月12日哥瑞利獲得由招商資本、國新風投深圳領投的3億元新一輪融資

值得注意的是,2021年哥瑞利實現了全國產自研的MES在半導體12寸前道晶圓製造全自動化工廠的首次應用,預計在明年交付量產。

除了上述企業,國內其他軟體企業也研發了半導體MES產品,比如華磊迅拓、乾元坤和等。但這些企業普遍以第三方開發服務起家,在與專業的半導體MES大廠比較時仍然有行業適配上的差距。

因此, 「菜雞互啄」的時代已經過去,留下來的都是專業選手的競賽

#寫在最後

「種一棵樹,最好的時候是十年前,其次是現在」。在半導體行業也有一個說法,做半導體要麼是20年前,要麼是今天。

如今,在大基金、中芯聚源、華登國際、高瓴資本等各類資金的支持下,上揚軟體等老牌玩家獲得了更大的支持,芯享 科技 等新興玩家也開始浮現, 國產半導體MES行業發展正步入快車道

而如何抓住當前行業快速發展的窗口,在行業增速放緩時,做好研發投入和營收的平衡,將會是國產半導體MES廠商需要面對的挑戰。

❻ 專精特新 | 數碼大方:築牢工業製造的堅實「底座」

專精特新小巨人聚焦細分領域的專業化與自主創新,以「補短板」「填空白」、解決「卡脖子」為主。

作為國內領先的工業軟體公司,數碼大方主要為製造業提供數字化設計(CAD)、數字化管理(PLM)、數字化製造(MES)等工業軟體產品和工業雲服務。研發團隊擁有近30年專業技術積累,在北京、天津、南京和美國亞特蘭大設有四個研發中心,擁有400多項專利及著作權,其中軟體發明專利超110項,研發投入和實力可見一斑。

而數碼大方入選國家專精特新,正是國家大力發展工業軟體、發展製造業的重要動作信號,也讓眾多資本聞風而動,眾多資源齊聚。未來發展勢頭勢必不可擋。

以下內容為融中 財經 (ID:thecapital)與數碼大方董事長兼總裁雷毅的對話實錄。

融中 財經 : 這些年,公司發展經歷過哪些階段性難題?如何攻克難關?

雷毅: 公司主要經歷了三個階段性難題。

一是盜版軟體。回顧發展,我們發現,公司的競爭對手並不是法國達索系統、美國PTC、德國西門子NX,而是這些公司的盜版軟體。我們的軟體定價再低,也低不過零成本的盜版軟體。而盜版軟體不僅讓用戶養成了使用習慣,也讓用戶積累了大量的 歷史 數據和二次開發模塊,這都給後發的國產工業軟體替換造成了巨大的門檻。

與此同時,我們一旦有新產品推出,自己的軟體也被盜版。以前在中關村的過街天橋上和電子城裡,現在在各種軟體下載網站,都會馬上有CAXA盜版軟體,進一步削弱了我們的資金收入。

二是市場機會。數碼大方的CAXA軟體在專用設備、通用設備,以及 汽車 零部件等行業具有較好的應用和市場佔有率。國外工業軟體在航空、航天、 汽車 等行業具有壟斷優勢,特別是航空工業,信息化起步早、應用多,其研發設計工具和管理系統基本上被法國達索系統、德國西門子等軟體廠商壟斷,國產工業軟體缺少在這些領域應用的機會,我們自己的產業發展不僅僅在拉動國外軟體成長,更是將自己的研發設計體系構建在國外軟體系統之上,形成路徑依賴。

三是人才匱乏。工業軟體產業是一個技術密集且需要持續投入的產業,資金、人才、知識產權是我們發展過程中面臨的最主要的幾個問題。目前,我國高等院校大多未設置工業軟體相關專業,圍繞工業軟體的跨學科培養體系也沒有建立起來。工業軟體雖然是軟體行業中最難、最復雜的領域,但薪酬待遇不高,IT人才更傾向於互聯網、人工智慧、大數據等領域,工業軟體人才「被分流」現象突出。因此我們在人才招聘和人才流失方面都面臨著困難。

針對這些難題,我們從三個方面去攻克難關:

一,聚焦行業,數碼大方按照通用設備,專用設備、 汽車 ,鐵路、船舶、航空航天等次序,按行業推進產品研發和市場應用,透過行業不斷積累更多的專業設計模塊,直到具備在軍工行業實現國產替代的能力。同時我們基於大方工業雲平台提供工業SaaS和工業APP服務,中小企業和個人用戶用很低的價格就可以在線租用我們的軟體,來解決盜版軟體的問題。

二,聯合培養人才。數碼大方與北航聯合申報了「首批特色化示範性軟體學院」,雙方將就大型工業軟體人才的培養開展深入的合作。同時數碼大方與多所高校推出了聯合培養工業軟體碩士的「領航」計劃,共同培養工業軟體方向軟體工程碩士研究生,數碼大方為有志於國產工業軟體發展的人才全程提供入學資助、實踐課程、項目課程、畢業論文、就業提升等全方位的「CAXA領航軟體人才培養計劃」。

三,共建生態。數碼大方擁有自主的CAD內核和平台,把CAD平台的關鍵的、共性的技術模塊封裝在平台層,一方面支持我們自有產品更快的更新迭代;一方面開放平台,支持合作夥伴基於平台開發各種自有品牌的專業軟體。

從底層的構件到平台框架,到基於平台的自有品牌的產品、合作夥伴的自有品牌產品,再到基於產品的豐富插件,數碼大方逐漸形成一個開放、共享、對等、協作的工業軟體生態。

融中 財經 : 目前,公司主要業務線和產品有哪些?盈利點在什麼地方?

雷毅: 數碼大方的業務線和產品主要有三種數字化設計CAD、數字化管理PLM和數字化製造MES。

數字化設計(CAD)提供二維CAD、三維CAD、工藝CAPP,以及2-5軸CAM數控銑、數控車和線切割等七款軟體,能滿足企業營銷報價、方案評審、研發設計、分析模擬、工藝設計、數控編程、維修運維等應用場景。

數字化管理(PLM)提供圖文檔管理EDM、產品數據管理PDM、工藝數據管理CAPP、產品全生命周期管理PLM產品及方案,重點解決企業跨部門協同、區域協同以及企業產品數據全局共享的應用需求,實現企業數據流程和業務流程的全面集成貫通應用。

數字化製造(MES)提供設備物聯DNC/MDC系統,智能生產管控MES系統及數據應用集成系統等,連通設計、工藝、設備、生產、服務等產品全域數據,實現企業PLM、ERP、MES和設備的全數據貫通,支持企業數字化車間建設及企業的數字化轉型升級。

目前,數碼大方的軟體在專用設備、通用設備,以及 汽車 零部件等行業具有較強的優勢。

最新發布的CAXA 3D實體設計2022加強底層核心技術突破,可支撐通用行業大體量、大裝配、大模型設計場景,並且針對特定行業國產自主可控需求,可提供自主幾何引擎和3D開發平台。CAXA 3D還突破了對國產操作系統和國產CPU主流信創平台的兼容適配,實現了3D核心工業軟體的自主可控,能有效解決對國外軟體的依賴。

融中 財經 : 現階段,公司所處行業細分賽道發展如何?面臨哪些市場競爭?

雷毅: 在核心工業軟體領域的CAD研發設計類軟體市場,美國Autodesk、美國PTC、法國達索系統和德國西門子4家公司占據了中國90%以上的市場,數碼大方等國產軟體僅「分食」剩下不足10%的市場。

依託多年的自主核心技術積累,數碼大方從最開始專攻二維CAD/三維CAD軟體,到現在的貫通研發設計到生產製造的CAD/PLM/MES軟體產品,聚焦離散型製造領域,業務重心始終專注服務裝備、 汽車 、電子電器、航空四大行業。

在業務板塊,數碼大方對標國際工業軟體巨頭德國西門子,將自身定位明確為服務於中國製造業發展的「底座」,築牢工業製造的「護城河」,更多地把握國產工業軟體自主權和主動權。

融中 財經 : 公司是否有新一輪融資計劃?選擇投資機構時,看重哪些方面?

雷毅: 公司從CAD工具軟體起家,2007年我們在從CAD工具軟體向PLM研發管理軟體拓展時,進行了第一輪IDG融資,後來從PLM研發管理軟體向MES製造管理軟體拓展時以,又獲得了光大投資。

從2020年到2021年投資市場對國產工業軟體的熱度持續高漲,我們從坐多年「冷板凳」,變成了「香餑餑」。目前,為了進一步加大工業軟體研發及市場覆蓋力度,我們已經基本完成新一輪國家基金的融資。

在選擇投資機構時,我們不只關注資金,更關注投資機構的資源及產業合作。

融中 財經 : 對於未來登陸資本市場有怎樣的規劃?如何看待北交所為「專精特新」企業帶來的機會?

雷毅: 有規劃走向資本市場。資本市場為「專精特新」企業帶來了資金和資源兩個方面前所未有的機會。

❼ 中國核心工業軟體領域真的是「無人區」嗎是否有望追趕世界一流水平

號稱「國產CAD第一哥」的中網軟體(688083)終於來到了a股市場。3月11日,中網軟體正式在科技創新板塊上市。

根據天空調查數據,中網軟體成立於1998年,注冊地為廣州天河區。它是R&D和中國設計工業軟體的領先供應商,主要從事R&D、R&D的推廣和銷售以及設計工業軟體如計算機輔助設計/計算機輔助製造/計算機輔助工程。秉承成為世界級工業軟體供應商的願景,我們將打造一款操作簡便、兼容性強、功能完善的工業設計繪圖軟體,為客戶提供高品質的軟體產品和服務。

中網軟體表示,上述升級後的R&D項目不僅可以擴大ZW3D的應用范圍,還可以為公司的CAX整合戰略提供一個通用的幾何建模內核,有望打破中國高端三維CAD幾何建模內核技術被國外廠商壟斷的現狀。

同時,隨著5G、航空航天、汽車等高端製造業的發展,應用於高端設計場景的CAE技術需求也在快速增長。為了切入上述新興領域,公司於2018年成立CAE R&D中心,並於2019年推出首個電磁CAE產品ZWSim-EM,並計劃進一步開發逐漸形成多個物理場景進行模擬分析的CAE解決方案。依託ZWCAD和ZW3D的技術積累和市場客戶基礎,公司有望在國外廠商壟斷國內CAE市場的情況下實現國內CAE軟體的突破。

TF證券近日發布深入調研報告,指出中網軟體旨在突破中國工業軟體的「無人區」,擔負起在角落裡趕超國產CAX軟體的重任。20年設計軟體領域的深度研發,行業市場份額達到47%;從CAX市場規模來看,2020年全球市場預計將達到近800億元;中國預計未來三年達到94億,未來五年達到136億,長期空間400億,發展潛力巨大。

❽ 國內外工業軟體的差距在哪如何趕上

1. 由於國產工業軟體起步比較晚,用戶界面、軟體功能、系統架構和平台化、開放性等方面與國外大型軟體公司的軟體產品存在一定差距。
2. 國外一些老牌的工業軟體企業往往有深厚的工業背景,在實踐當中總結出需求,再研發工業軟體。而國內多數軟體公司,「從實際中來,到實踐中去」的功課做得還不夠,限於生存的壓力,比較追求短平快,甚至把一些沒有認真測試的軟體也部署到客戶現場,使一些客戶企業成為「小白鼠」。長此以往,導致一些大中型工業企業形成了對本土工業軟體的「鄙視鏈」。
3. 由於缺乏對工業實踐的總結,又缺乏品牌競爭力,軟體的平台化水平不高,不少國內工業軟體企業往往會答應客戶很多個性化定製開發的需求,長期陷在項目之中,形成很多企業的版本,卻沒有一個統一規劃的版本,被客戶牽著鼻子走,而客戶滿意度反而不高。最後,往往由於需求變更,實施拖期,還賺不到錢。
4. 國外工業軟體公司在創業階段往往非常專注於某個核心技術,向縱深發展,樹立樣板客戶,而且是行業標桿客戶,形成自己的「獨門絕技」。最後,要麼單獨融資、上市,要麼被大公司「娶入豪門」。而國內很多工業軟體公司規模不大,產品涉及的領域卻很廣,廣而不深,競爭力不強。有些的公司過於注重短期行為,什麼賺錢做什麼,比如沒有專業團隊去實施國外大型軟體,卻貿然湊個班子去簽單,結果反而大虧。
5. 一些國內工業軟體公司,尤其是高校和科研院所背景的軟體公司很不重視市場宣傳,甚至沒有專門的市場部,沒人去研究和總結客戶需求,撰寫客戶案例,沒有人去認真做市場調查、市場分析,也不舉辦或參加市場活動,卻投入很大資源爭取政府項目,或者幫助大客戶去拿政府項目,然後分一杯羹。這種做法短期內往往能夠拿到不少政府支持,但長此以往卻制約了企業的市場意識。
6. 還有一些國內工業軟體企業往往營銷能力很強,有某個行業,或者某些大企業的背景。但是,這些企業這種背景和資源往往也會成為企業發展壯大的制約因素。大部分從大型製造企業發展起來的軟體公司主要業務還是服務母公司和集團內相關企業。
7. 有些技術背景比較資深的工業軟體企業負責人往往不是通過市場調研來分析客戶需求,而是憑借自己的經驗和感覺來開發新產品,實際上經常試錯,難以實現軟體的產品化和產業化。

❾ 為什麼工業軟體的發展如此困難

我國的軟體業其實很成熟,主要在應用軟體方面,應用場景廣泛,變現快,回報高。而工業軟體的應用場景單一,不能推廣,幾乎是一事一例,編程的基礎要在理解工業生產邏輯基礎之上,這方面的人才比較缺乏。另外,我國工業未實現全面標准化,已有的工業軟體很難復制推廣,最基礎的ERP系統在每個公司實施都要重新部署。
請採納。

❿ 中國工業軟體現狀

工業軟體廣泛應用於工業領域各個要素和環節之中,與業務流程、工業產品、工業裝備密切結合,全面支撐企業研發設計、生產製造、經營管理等各項活動,是信息化與工業化的融合劑。在推進「工業化」和「信息化」融合、產業升級、新型工業化、工業發展轉型等國家戰略的道路上,工業軟體都扮演著極為重要的角色。2019年我國工業軟體產品實現收入1720億元,2020年進一步增長,有望突破1800億元,工業軟體行業正處在起飛的前夜。

工業軟體發展階段分析

國內工業軟體發展大概分為三個階段:第一階段,是軟體本身的發展階段,在純軟體階段,國外企業稱霸市場;

第二階段,是軟體的協同應用階段,在這個階段,業務流程進行串通和優化,國內廠商開始加快發展步伐,逐步追趕國外廠商;

第三個階段是「工業雲」的階段,在這個階段,軟體不再是單一的軟體,而是集成多種軟體,並提供「軟體+服務」的整體解決方案,在這個階段,國內廠商基於中國工業發展實情,加快本土軟體服務水平的提升,開始逐步超越國際廠商。但是目前我國正處在工業軟體協同應用末期「工業雲」前期之間,國內廠商整體尚未能在技術與服務水平上超越國際巨頭。

—— 更多本行業研究分析詳見前瞻產業研究院《中國工業軟體行業市場前景預測與投資戰略規劃分析報告》

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