工业软件是怎么发展起来的

1. 国内工业软件发展状况怎么样工业软件对智能制造有何重大作用

工业软件:推动制造业由大变强的关键

工业软件是现代工业的灵魂，代表着制造业先进生产力的发展方向。工业软件强，国家制造业竞争力才能强。

工业软件是国家制造业竞争力根本所在

发展工业软件是推进智能制造的必要基础。现代信息通信技术和制造技术深度融合是智能制造的关键所在，其中涉及硬件、软件、网络、计算等多种技术和制造技术的融合，而工业软件是其中最为关键的技术，无论是硬件、网络、计算等技术和制造工艺融合，都离不开软件定义、编码和封装。

发展工业软件是提升制造业国际竞争力的重要抓手。工业软件的核心是工业基础数据，有数据支撑的工业软件功能才强大。例如，飞机、船舶等领域，工业软件可以让软件模式测试和样机测试做得一模一样，大大降低样机错误设计概率。目前制造业发达国家愿意将大型高端装备工厂建设在海外，设计、组装、测试、维修等环节都愿意输出，正是由于工业软件较好地保证了技术被充分应用的情况下，技术工艺又不被泄露。

发展工业软件是推动制造业生产和商业模式变革创新的前提。企业研发设计、生产控制、组装测试、售后运维、远程服务等各环节信息化建设都离不开工业软件的支撑，工业软件定义了研发设计基础理论体系、生产控制流程、产品组装顺序、产品测试机理、运维模式等等，甚至定义了制造业的商业模式，协同研发、个性化定制、网络制造、在线运维、分时租赁等新商业模式都离不开工业软件支撑。

我国工业软件发展存在的问题

制造业对国外工业软件形成长期依赖，关键工艺流程和工业技术数据缺乏长期研发积累，制造业在一些领域呈现技术空心化。我国飞机、船舶、冶金、化工、生物医药、电子信息制造等重点制造领域长期以来习惯用国外工业软件，对于背后的设计原理了解不够，而且缺乏基础工艺研发数据的长期积累，导致基础技术原理数据积累存在明显差距。国外根本不可能出售含有最新创新成果数据的工业软件，能出售的工业软件里面固化的数据往往是上一代甚至上几代的数据。

软件业和制造业融合程度不高，大型制造企业缺乏主动布局，纯软件企业向工业软件企业转型难度大。纯软件企业进入工业软件领域存在天然专业技术屏障，工业软件不同于普通网络应用软件，是工业流程和技术的程序化封装，背后需要工业流程和庞大技术数据作支撑，这绝非纯软件公司单独所能为。目前国内大型制造企业缺乏对智能制造时代工业软件重要性的深度理解和认识，习惯于购买和应用国外企业的工业软件，不会主动布局加强对企业关键核心工艺流程、工艺和技术的软件化封装，来提高工艺数据应用的便捷性和工业核心技术输出的安全保障。

国内工业软件市场被国外企业垄断，国产工业软件发展严重滞后，产业生态基础还很薄弱。重点工业领域关键核心技术被国外企业掌握，关键核心工业辅助设计、工艺流程控制、模拟测试等软件几乎都是清一色的国外企业软件。工业软件研发需要生态系统作支撑，然而目前我国工业操作系统、工业软件开发平台等重要国产工业基础软件是全产业链缺失，这也直接导致了运行于国产工业操作系统的国产工业控制应用软件几乎是空白。

工业软件国内标准缺失，综合集成应用程度不高，工业软件作用发挥有限。近几年来，西门子、通用电气等大型制造企业都纷纷加大了工业技术和软件技术融合力度，通过大力收购软件企业，强化企业在智能工业时代的核心竞争力。目前国内工业软件市场的事实标准都是由国外大型制造企业主导着，国外企业在标准上互掐，导致国内市场同时采用国外企业产品时，不同厂商产品程序兼容和互联互通存在很大问题。由于我国在重点制造业领域的国产智能产品体系化程度不高，大部分情况都处于主动需求与对方产品互联，因此只能被动遵守对方产品标准。

工业软件对制造业模式的变革创新作用尚未发挥，制造业微笑曲线受制于工业软件短板。由于国内工业软件应用还普遍处在研发设计、工业控制等若干单项应用环节，贯穿整个制造业研发设计、流程控制等全环节的综合集成应用还较少，不同厂商工业软件程序兼容存在较大问题，工业软件综合集成效应尚未显现。

推进工业软件发展的相关建议

成立工业软件产业投资基金，加大工业软件产业扶持力度。鼓励大型制造企业投资和并购国外工业软件服务公司，促进技术引进、消化、吸收和再创新；工业信息服务工程公司发展标准化、通用型、平台型的行业工业信息服务软件产品；工业大数据服务企业梳理、挖掘、共享和开放工业大数据；高等院校、科研院所制造业相关专业研究人员建立和开放工业技术工艺数据库，为工业软件开发提供公共数据支撑。

开展工业软件服务企业认定等相关工作，实施更加优惠的工业软件产业财税、投融资、知识产权扶持政策。开展工业软件服务企业认定专项工作，实施比软件产业更加优惠的工业软件产业税收减免政策。分行业成立钢铁、冶金、船舶、飞机、汽车、高铁、生物医药、电子信息制造等重点制造业领域若干工业软件国家工程实验室，鼓励行业大型制造企业和软件企业联合牵头成立。对于国内企业投资和并购国外工业软件企业，简化海外投资审批程序，实施相关税收减免政策。对于工业软件企业上市融资行为，降低上市准入门槛，对于面向工业软件企业的投资行为，降低或减免相关税收。对于经认定的工业软件企业申请相关财政资金项目，在营业收入、缴纳税收、人才资源方面降低申请门槛。

以制造行业龙头企业为核心组建行业工业软件联盟，打造工业软件产业生态圈。发挥制造业各行业协会和软件行业协会作用，鼓励制造企业、软件企业、工业数据分析企业等联合成立细分行业工业软件联盟，加强工业软件联合开发和推广应用。发挥工业软件联盟作用，重点推进钢铁、冶金、船舶、飞机、汽车等重点行业工业软件的开发、推广和应用力度。培育工业操作系统、工业数据库、工业软件开发平台、工业软件编程语言等基础软件信息服务提供商。鼓励高等院校、科研院所加强对工业操作系统、工业数据库、工业软件开发平台等基础软件平台关键技术研究，提倡产学研联合攻关。加强工业软件企业和互联网企业的合作，鼓励发展平台型、网络型工业软件，为中小制造企业提供廉价的工业软件云服务。

加快制定工业软件行业标准，推进制造业工业软件综合集成应用。制定工业操作系统相关标准，形成应用接口丰富多样、运行安全高效、系统吞吐量大、响应时间小、容错能力强、用户界面友好、可移植的工业操作系统标准。制定工业数据库相关标准，形成能支撑工业大数据存储、高并发量连接、查询范式多样、搜索查找高效、技术安全可靠的工业数据库标准。制定工业软件开发平台相关标准，形成能支撑跨平台、应用接口丰富、编译运行高效、程序安全可信、安装部署快捷的工业软件开发平台标准。制定工业软件编程语言标准，形成一套标准、通用、高效、安全、可移植、易学的工业软件编程语言标准，加大信息科技类院校教育力度。
（工信部赛迪研究院 陆峰博士）

2. 突围工业软件，谁是尖刀连

工业软件大热，万象沸腾。但目前工业软件的定义过于宽泛，其实造成了很多伪工业软件的存在。我自己习惯于将工业软件分为工业物理学软件和工业管理学软件。后者诸如ERP、SCM之类，并不是攻坚的重点。前者则以研发工具软件如设计CAD、仿真CAE、电子自动化设计软件EDA或者流程模拟软件等为主，这些才是真正的硬骨头。只有将工业软件的定义聚焦到真正的工业内核上，才能有更好的发展。而当下过于宽泛的定义，无益于解决核心攻关问题。国内有一个软件排行榜，Top10中制造业的只有华为、海尔、中兴、浪潮和海信。这类软件，基本都是嵌入式软件。没有这些软件，硬件就不灵。但这些软件，其实跟我们所担忧的卡脖子软件关系并不大。也不是本人关心的范畴。我们讨论的还是能够独立服务的研制类工业软件，这才是中国最需要突破的地方。

那么，到底谁是工业软件的攻坚者？目前来看，这个答案，似乎并不是那么确定。正常而言，都是需要供应商来突破。但这种答案也似是而非。工业软件的发展，从来不是一个单人比赛，它更像是一个接力赛。没有基础数学物理的研究，工业软件就会缺少根基；而如果没有用户的反哺，工业软件永无出头之日。很多工业软件败就败在没有用户。不是技不如人，而是用不如人。无用兵之地，则无神武之威。

那么，工业软件都是怎么锻造出来的？从 历史 来看，主要有四个来源，分别来自大型工业企业、大学院所、工程和咨询公司，以及企业家的创业行动。

工业软件如辅助设计CAD、辅助仿真CAE最早都来自航空和 汽车 行业的内部。这两个行业，成为工业软件最有耐心的保姆。GE在上个世纪五六十年代开始研发最早财务软件，成为第一家自研软件的企业。而后，企业自研软件成为一个时髦的事情。到后来，很多工业企业，纷纷加入到自研软件的行列。而在CAD领域，这种现象尤其明显。

后来这些软件，慢慢地形成了商业化的能力，并挣脱工业企业的怀抱，成为专注于工业软件的公司。当然，也不乏并购和消亡。

然而，这种工业软件最早的发展源泉，其实有着特殊的 历史 原因。最早的软件商品化程度都很低，因为需求量也很低，没有一家企业能够靠着软件而独立存活。于是企业必须自行研发软件，开发者本身也是大户。仿真软件ANSYS起源于西屋核电，EASY5起源于波音。

但是这条路，随后就开始变得荒芜。只有走进来，没有重新来过，这是时代的选择。当年一个企业有大型软件是一种有核心竞争力的表现。而开发软件也可以通过一班人马，快马加鞭地完成。而现在的软件代码，动辄数千万行，关联关系非常复杂，已经不是企业内部团队所能维持得住的。如果无法同时实现对外销售，这将是一个巨大的黑洞。

软件开发是一种成本，维护则是另外一种高昂的成本。可以说，自研软件的时代窗口已经永久性关闭。不太会有工业大企业坚持自己开发软件。这是一条血路，因为维持一个系统太复杂了。福特 汽车 公司上个世纪90年代，曾经因为部门经理的个人喜恶而阻挡ADAMS软件的引入，坚持自己开发一套多体动力学仿真软件，因此吃尽苦头，还耽搁了三四年的时间，最后还是要回头拥抱ADAMS。

国内有着类似的情况。航空HAJIF、风洞基地的风雷软件，一直还在苦苦支撑。尽管它们在内部起到了一定的作用，但终究无法与民用软件技术打通，只能靠着国家昂贵的补液来实现持续更新。

总体而言，很多企业会自研一部分软件，但都是小型软件，很难不能担当重任，也无法实现技术溢出。

当前，资金如此丰沛。很多国内的大型工业企业，又会重新考虑这条路径。对于嵌入式软件而言，无可厚非。正如头号军火商洛马需要开发大量的机载软件。但是，如果想开发国外工具替代类软件，那将是一个很难啃的硬骨头。

现在软件都有高度复杂性，维护系统的费用高昂，使用者寥寥。工业软件是知识叠罗汉，开发者、使用者叠加得越多，软件越好用。一家再大的企业也无法承担这种研发费用。更何况，工业软件产值小到可怜。一个明智的决策者，不会选择这条路。大型企业，从头开始开发能够商业化的大型工业软件的时间窗口已经永久性地关闭。以前工业软件相对简单，孤胆英雄和明星团队就可以搞定。但今非昔比，软件复杂度且不说，是否成功具有高度不确定性，这绝不是国企现有的风险体制所能负担的。工业软件可能是一种在所有创新产品中最不稳定的工业品。而且投资周期长、投入大，但规模小，这种市场特性，很难是国有企业能够解决的。

工业软件跟大学院所有着天生亲密的关系。这是由于工业软件需要深厚的数学基础、物理方程求解能力和计算机技术相互交融。这也使得很多工业软件成为从大学流出来的圣火。而这些大学的资金，一开始几乎全来自政府资助项目。而类似美国宇航局NASA有320多个国家实验室，也都是各种工艺软件的摇篮。这解释了政府资金和工业软件早期的关系。

目前在流程行业工艺模拟以及管道软件中的英国AVEVA软件（已经被施耐德电气反向收购），最早是英国剑桥大学CAD中心的项目。一开始它也是从机械CAD开始，但后来逐渐走到以工厂厂房设计为主的方向，围绕流程行业弯弯曲曲的管道阀门，创立了一个完全不同的方向。

而在非线性有限元计算声名鹊起的Abaqus（2005年被达索系统收购），也同样来自剑桥大学。丰富的数学、力学等基础学科的昌盛，给英国带来了许许多多的软件公司。而在计算机辅助世界制造CAM领域，英国更是独占前茅。类似达尔康（已经被欧特克收购）、EdgeCAM（已经被海克斯康收购）等都是昔日的佼佼者。

而在化工行业的流程模拟领域几乎吃独食的艾斯本Aspentech，正是从麻省理工学院的流程行业而来。在爆炸领域独树一帜的Ls-Dyna，则来自美国国家实验室利弗莫尔。而最早在CAE软件和电子设计自动化软件EDA的开创性工作中，伯克利分校起到了重要的作用。当时他们的源代码曾经慷慨地四处赠送。中国很多早期的CAE火种，都是这些源码的受益者。

但在中国，这条路已经成为断头路，多少行者早已绕道。学院派，无论是CAD、CAE，还是化工流程模拟，都曾经比肩海外流派。中国的工业软件起点并无差距，至少是齐头并进。

在当前工业软件中，卡脖子最难受的焦点软件当属于电子设计自动化软件EDA，但是这类软件对于中国学术界来说却是先知先觉。早在1978年， “数字系统设计自动化”学术会议就在桂林举办，这是中国“EDA事业的开端”。作为一次全国性大型计算机学术活动，有67个单位的140多名代表参加了会议。可谓盛况空前。当时的EDA主要集中在PCB设计领域。而清华大学计算机系已经做好了布局，北京理工大学也较早地开创了EDA学科。在桂林大会的18篇论文成果中，覆盖了当时电路分析、模拟技术、印制板布线等EDA领域的各个方面。毫无疑问，当时的中国学者专家们，对于技术的把握和理论探讨，几乎做到了与国外同步。尽管在当时，硬件支撑环境非常差，像邮电学院的老师们几乎是手无寸铁，硬是用手摇计算机和手工计算完成了几万个用于逻辑综合的数据。

当时EDA大发展的原因，跟三十年后的今天居然有着惊人的相似。当时专门负责技术卡脖子的组织机构，被称为巴黎统筹委员会（又称“巴统”），就是对中国禁运EDA软件。买不到先进的工具，IC设计很难发展。而国内对IC-CAD工具的需求，可以说是求贤若渴。于是在1986年7月，电子设计同样迎来了春天。当时电子工业部确定在北京、上海、无锡建立3个集成电路设计中心。这是来自三十五年的国产工业软件春天，有没有似曾相识的感觉？

随后，中国迎来了IC-CAD的播种季节，这是一个大会战的时代。北京集成电路设计中心聚集了来自17个单位的120人，在一个工厂进行密集式攻关。

那个时候，电子工业部真是一个驾轻就熟的创新者，它熟练地将创新链条衔接起来。“八五”期间，国家将IC-CAD产业化的任务转交给华大设计中心，并在1995年完成熊猫系统的最终版本。全国产自主可控的“熊猫系统”可谓一鸣惊人，当时有56套熊猫系统在国内26家集成电路设计单位应用，并且成功进入国际市场 。当时，三大EDA软件巨头之一的Mentor，也曾将自己软件与熊猫系统做集成。

历史 不会重来，但 历史 会重复。

中国工业软件当前的落后，从来不是因为落在了起跑线上。相反，在起点位置上，中国软件也是受尊敬的同行。当年来华谈判知识产权问题的美国商务部副部长，曾经专程到华大设计中心考察，对我国自主知识产权的“熊猫系统”表示赞赏。而就CAD而言，北航学派在几何造型的早期实践者，也得到了法国贝赛尔曲线发明者恭敬的学术交流。

北航曾经创立了金银花的CAD软件，这也是当时科研项目结晶最好的钻石之一。它也勇敢地走出了学校，来到了广东。但是学院派的软件，无法得到工业界的响应。学者挑战市场的努力，有如堂吉诃德对风车的挑战。不能说没有勇气，只能说不合时宜。

逐渐地，学院派慢慢地退出了赛道。只有北航的海尔（现在的数码大方）、华科大的苏州同元、大连理工的力学分析软件等寥寥几颗苗株，还算是守住了自己的地盘。

中国学院派跟美国、法国等工业软件强国同时拿到了面向未来的种子。只是后来国外的学院成果都迅速地经过产权变换，成功地将大旗交接到了为冒险而存在的企业家手中，从而扎稳了脚跟。这是工业软件所需要经历的惊险一跳，中国不曾发生。这证明在中国的产学研交接中，出现了严重的失误。换言之，中国工业的土壤证明了这并不是一块适合工业软件播种的地方。作为一种最特殊的工业品，工业软件的真实面貌一直鲜为人知。

工程公司是工业软件中一支独特的生力军，它们贡献了很多工业软件。日本流程自动化的老大横河电机，目前数字化转型激烈。而最明显的举动，就是频繁收购工业软件。它2016年收购的KBC软件，正是来自一家英国工程咨询公司，面向全球油气、炼油和化工领域。流程模拟软件是技术咨询过程中的必备分析工具，KBC公司不断增强这方面的投入。先后也参与多次并购。这类软件，最大的特点，就是充满了对工艺知识的理解。满满的都是行业知识点。日本横河电机看重的正是这一点。第二年，横河的知识专家就正式上线，解决炼油装置的远程效能监控。

因前处理的网格技术领先，而在仿真领域颇有建树的Altair公司，创始人最早也是面向福特 汽车 提供咨询的顾问。

很多人不曾注意到，加拿大的工业软件其实非常强悍。而作为全球第六大电力强国，电力软件也是具有领先位置。比如接地仿真软件CDEGS、电磁暂态仿真软件PSCAD、大规模电网仿真软件DSA-Tools等。其中配电网仿真软件CYME、是用于输配电和工业电力系统的分析工具，在中国被广泛使用。这是一款非常复杂的电力工业软件，包括多达数十个模块。而开发这款软件的正是加拿大的一家电力工程解决方案提供商。

全球顶级的船级社，如法国必维船级社（BV）等，都是通过船审软件及船舶数字资产管理软件Digital AIM来提高核心竞争力。而做全球法律和合规咨询的威科公司，旗下有专门做EHS（环境、 健康 和安全）咨询和认证的业务，从2016年开始收购了一系列做安全屏障管理和防止主动性失误的软件，从而将石化的风险变成了高级防呆的自锁性系统。

以IT服务外包和咨询而知名的EDS公司（最早是通用 汽车 旗下公司），为了更好地服务 汽车 行业，1991年从麦道公司接手了高端CAD的三大公司之一UG。但在2003年因为急于还债，不得不把UG吐给了贝恩资本，并在2006转手到西门子公司，成为后者当前最重要的工业软件集团的基石。这应该是EDS最惨痛的一次出售。贝恩两年换手，轻松赚得20多亿美元。EDS公司一度还吃下了战略界赫赫有名的科尔尼咨询公司。它是做工程服务的公司，一向重视工业软件的支撑价值。

这恰好是中国最不熟悉的领域。中国的工程公司向来不重视工具，也很少贡献出来一款叫得响的软件。在国际大牌的工程咨询公司，没有工业软件是不可想象的。石油服务公司斯伦贝谢在2018年并购了加拿大VMG流程模拟公司，以便更好地为石化公司提供健壮的石油仿真平台。想一想，如果没有统一方法论，没有统一工具，一个工程公司不过就是一个体力活的超级包工头而已。

在中国，工程咨询服务公司从来不曾向市场提供过工业软件的种子。因为这里压根就没有，颗粒无收、白卷一张。这也不是最重要的，最重要的是即使面向未来，也毫无警醒之心。

这个行业不乏代码企业家，他们一开始就是编码出身。类似仿真软件ANSYS最早来自西屋的工程师，全球第二大仿真公司澳汰尔Altair的创始人最早也是咨询顾问。在工厂管理和建筑软件称霸的本特利软件，则来自杜邦公司的一个工程师。而电子设计自动化软件EDA的领头羊Synopsys、CADENCE，开创参数化CAD设计的美国PTC公司等都有着创始人的痕迹。

在中国，四条工业软件发展的道路，只留下了一个窄窄的入口，那就是企业家。无论是已经上市的中望，在CAD看图软件下载量惊人的苏州浩辰（APP的活跃量，居然排在Top500以内），还是做流程行业资产管理软件挑战AVEVA和鹰图的北京达美盛，背后都有企业家野兽精神的支撑。中国工业软件的天地几乎全部都是由孤胆英雄所支撑。每一个工业软件背后都有一个从长路漫漫走过来的苦主——企业家苦主。没有他们的信念做支撑，现在国产工业软件的市场，就是焦土一片。

从另一个角度看，中国工业软件就是个人血泪史。换言之，基本是靠民营企业支撑着残缺的天。而大学院所、大企业、工程公司，中间或许也有挣扎，但在商业化道路上几乎全军覆没。

女娲炼五色石而补天。在当下，这些带着几条枪坚持游击战至今的苦主，正在迎来全新的五色石。然而，补天行动在即，喜未上眉梢之际，颇具意味的是，天际线也飞来一批荷枪实弹的新面孔。不知道他们来自何处，这些人只是听见了资本的号角。

从工业软件的发展源头来看，本是四面通风之地。而在中国，则像是诸葛亮为东吴名将留下的石门阵，生、死、惊、伤。一门出入生，余皆为凶门。只有企业家勉强守住了生门一块阵地。其他三面领域尤其是建制派，几乎是毫无建树。这是一个令人深思的现象。这种已经熄灭的灯，或许也没有必要重新打开。工业软件是一种太特殊的工业品，它独有的长周期、高风险、大投入、低收入的特点，绝非长官意志所能左右的，也绝非背着短期利润指标的建制派所能承担的风险。

工业软件的开发，就像是排球赛阵容的布局。主攻手，毫无疑问应该是企业家。一传手是大学院所，从基础入手，做好基础研究的传接和人才的培养；二传手是大型用户企业，提供最佳的喂球位置。三者之间，完整的配合。工业软件是一场什么样战局？是不知疲倦的软件供应商、一流反哺的用户和耐心的大学院所的共同结晶。这也是对中国分工合作的工业化精神的一次大考。

作 者

林雪萍： 南山工业书院发起人，北京联讯动力咨询公司总经理

3. 计算机软件软件的发展经历了那些阶段

1. 软件的雏形可以追溯到上世纪五十年代。上世纪五十年代初，第一代电子管计算机问世，此时的计算机大都硬件功耗惊人，体积庞大，运算能力比较简单，软件的雏形最初就是在纸带上以打孔表示“0”、“1”代码。软件历史的真正开始是在美国和欧洲的实验室里，那时的编程人员直接用非专业人士不可辨识的汇编语言给计算机写程序。

2. 到了上世纪六十年代，计算机的运算速度越来越快，价格越来越便宜，新型晶体计算机不断涌现，速度己达到每秒钟运算百万次，随着编制软件的高级语言的相继出现，软件业从计算机工业中独立出来，成为一枝新秀。

3. 到了上世纪七八十年代，大规模集成电路计算机问世。计算机的运算能力得到进一步提升，每秒千万次的巨型计算机开始进入科研、生产和社会生活的各个领域，软件产业得到快速发展，并逐渐成为信息化革命最活跃的领域。

4. 自上世纪八十年代以来，智能电子计算机时代来临，这一时代的计算机开始具备学习和推理的能力，计算机己经能够理解自然语言、声音、文字和图像，并且能够进行思维、联想、推理，并得出结论，因此能够解决复杂的技术问题，还具有汇集、记忆、检索有关知识的能力，这期间软件起到至关重要的作用。

4. 国内外工业软件的差距在哪如何赶上

1. 由于国产工业软件起步比较晚，用户界面、软件功能、系统架构和平台化、开放性等方面与国外大型软件公司的软件产品存在一定差距。
2. 国外一些老牌的工业软件企业往往有深厚的工业背景，在实践当中总结出需求，再研发工业软件。而国内多数软件公司，“从实际中来，到实践中去”的功课做得还不够，限于生存的压力，比较追求短平快，甚至把一些没有认真测试的软件也部署到客户现场，使一些客户企业成为“小白鼠”。长此以往，导致一些大中型工业企业形成了对本土工业软件的“鄙视链”。
3. 由于缺乏对工业实践的总结，又缺乏品牌竞争力，软件的平台化水平不高，不少国内工业软件企业往往会答应客户很多个性化定制开发的需求，长期陷在项目之中，形成很多企业的版本，却没有一个统一规划的版本，被客户牵着鼻子走，而客户满意度反而不高。最后，往往由于需求变更，实施拖期，还赚不到钱。
4. 国外工业软件公司在创业阶段往往非常专注于某个核心技术，向纵深发展，树立样板客户，而且是行业标杆客户，形成自己的“独门绝技”。最后，要么单独融资、上市，要么被大公司“娶入豪门”。而国内很多工业软件公司规模不大，产品涉及的领域却很广，广而不深，竞争力不强。有些的公司过于注重短期行为，什么赚钱做什么，比如没有专业团队去实施国外大型软件，却贸然凑个班子去签单，结果反而大亏。
5. 一些国内工业软件公司，尤其是高校和科研院所背景的软件公司很不重视市场宣传，甚至没有专门的市场部，没人去研究和总结客户需求，撰写客户案例，没有人去认真做市场调查、市场分析，也不举办或参加市场活动，却投入很大资源争取政府项目，或者帮助大客户去拿政府项目，然后分一杯羹。这种做法短期内往往能够拿到不少政府支持，但长此以往却制约了企业的市场意识。
6. 还有一些国内工业软件企业往往营销能力很强，有某个行业，或者某些大企业的背景。但是，这些企业这种背景和资源往往也会成为企业发展壮大的制约因素。大部分从大型制造企业发展起来的软件公司主要业务还是服务母公司和集团内相关企业。
7. 有些技术背景比较资深的工业软件企业负责人往往不是通过市场调研来分析客户需求，而是凭借自己的经验和感觉来开发新产品，实际上经常试错，难以实现软件的产品化和产业化。

5. 中国工业软件现状

工业软件广泛应用于工业领域各个要素和环节之中，与业务流程、工业产品、工业装备密切结合，全面支撑企业研发设计、生产制造、经营管理等各项活动，是信息化与工业化的融合剂。在推进“工业化”和“信息化”融合、产业升级、新型工业化、工业发展转型等国家战略的道路上，工业软件都扮演着极为重要的角色。2019年我国工业软件产品实现收入1720亿元，2020年进一步增长，有望突破1800亿元，工业软件行业正处在起飞的前夜。

工业软件发展阶段分析

国内工业软件发展大概分为三个阶段：第一阶段，是软件本身的发展阶段，在纯软件阶段，国外企业称霸市场;

第二阶段，是软件的协同应用阶段，在这个阶段，业务流程进行串通和优化，国内厂商开始加快发展步伐，逐步追赶国外厂商;

第三个阶段是“工业云”的阶段，在这个阶段，软件不再是单一的软件，而是集成多种软件，并提供“软件+服务”的整体解决方案，在这个阶段，国内厂商基于中国工业发展实情，加快本土软件服务水平的提升，开始逐步超越国际厂商。但是目前我国正处在工业软件协同应用末期“工业云”前期之间，国内厂商整体尚未能在技术与服务水平上超越国际巨头。

—— 更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国工业软件行业市场前景预测与投资战略规划分析报告》

6. 建筑工业软件何时迎来国产化浪潮

科技 正在变得有国界。

3月4日，全球最大的二维、三维设计和工程软件公司——Autodesk宣布在俄罗斯暂停运营。Autodesk 表示，将立即暂停其在俄罗斯的活动，并完全遵守所有现行制裁。随着情况的发展，Autodesk还将考虑对该地区业务进行额外限制。

Autodesk是知名的工业软件公司，其旗下诞生于80年代，用于二维绘图、设计文档的 AutoCAD （Computer Aided Design，计算机辅助设计） 软件，以及诞生于90年代，用于三维BIM （Building Information Modeling，建筑信息模型） 设计的Revit，现已经成为国际上最广为流行的绘图建模工具。如果Autodesk持续在俄停止运营，则俄罗斯使用AutoCAD绘图的大量行业都将面临极大的麻烦。

热议之下，CAD的主要战场之一，占据中国GDP三分之一（ 建筑业2021年26.4万亿元，相关地产领域18万亿元，总计超40万亿元） 的建筑产业，已经涌现出对工业软件自主化更为迫切的需求与呼声。大家在期盼，随着中国在云计算、人工智能、大数据等技术领域取得世界性成就，国产工业软件是否可以借助新时代的新技术力量，弯道超车，甚至换道超车，迎来中国建筑工业软件自己的辉煌？

现代化工业生产的各个流程都离不开工业软件的参与， 工业软件也是从工业4.0 到智能制造的关键一环。

但是在建筑工业化这条路上，中国与国外发达国家的差距，已经拉开数倍。

在2016年的一场行业峰论坛上，时任中国工程院土木水利与建筑工程学部院士的周福霖说了一组数字：“当前中国建筑工业化程度仅为3%-5%，欧美建筑工业化达75%，瑞典高达80%，日本也达到70%。”此前，中国的建筑工业化程度只有3%-5%，甚至到2020年 （十三五末） 住建部设定的目标也只是15%。

这种差距让中国建筑业在与国外同台竞赛时已经处于弱势，更要命的是，中国建筑业在走向数字化时又遭遇了工业软件之困。

如果从时间上看，建筑业的国产工业软件的发展甚至比国外工业软件传入国内的时间还要早上几年。早在上世纪90年代初，国内已经出现CAD （计算机辅助设计） 软件企业。而国外的Auto CAD软件则是在90年代中后期才在中国的建筑设计院等机构得到推广。

尽管起步早，但面对国外工业软件的来势汹汹，国内工业软件长期处于被压制状态。一个数字可以看出这种失落感：2018年，在CAD研发设计软件领域，我国研发设计类软件市场80%以上被国外公司主导。

这一局面的形成，既有国外软件构建的壁垒因素，也跟国内软件环境对国产软件造成限制有关。

首先，众所周知，国外建筑领域工业软件早在上世纪五六十年代就已经开始了技术研发，经过几十年的发展， 在产品上形成了较深的技术门槛和格式话语权 ；而国产建筑业工业软件只有短短二三十年的发展 历史 ，且在发展过程中还不断遭遇国外软件巨头的打压和封锁，因此在起跑线上就已经处于弱势。

其次， 过去十余年中国工业信息化、数字化路径偏向于“重硬轻软”，注重硬件投入，而对软件研发重视不足 ，甚至一度出现盗版软件猖獗的状态，这进一步打击了软件企业的研发投入激情。

第三， 工业软件一定要与工业技术现实需求紧密贴合。 包括建筑业在内的中国工业发展 历史 也短于国外发达国家，在工业积累、产业基础上明显弱于发达国家。当国外建筑行业已经从信息化向数字化演进时，中国的建筑业才开始从手工、机械化向线上化、数字化迈进。然而工业软件的技术难点，往往不仅在于“软件”本身，而是“工业”如何与“软件”结合，其往往需要跨界人才将两端有效结合才得以实现。而过去重人力、轻技术的状态，让中国建筑业与软件业都缺乏此类人才培育的土壤。

也正是这四重壁垒的层层限制，让中国工业软件在过去与国外软件产品的竞争中底气不足，最终无奈将一些领域的核心工业软件市场份额拱手让人。

尽管过去二十年中国建筑工业软件的发展经历了种种困扰，但当下一个新的机遇已经展现。

在2021年10月的中国数字建筑峰会上，原重庆市市长、复旦大学特聘教授黄奇帆曾表示，“作为中国经济发展的支柱产业，建筑业在数字化时代的发展空间依然巨大。但这个空间绝不是靠盖房子、修高速来实现的。”这说明， 政策决策者已经意识到建筑数字化的重要性。但现实是，这场数字化依然面临重重挑战。

黄奇帆认为，当前建筑业数字化存在三个主要障碍。一是建筑业上下游产业链长，参建方众多、投资周期长。产业链的每一个环节形成的数据和信息难以跟随项目而流动，形成不易交互的信息孤岛。

二是参与单个项目的工程队数量众多，尤其是中小型工程队素质参差不齐，管理颗粒度粗糙，使得信息化手段难以推进。

第三，除了建筑行业本身的挑战之外， 建筑全流程工业化、数字化、智能化水平较低。

据中国建筑协会统计，我国建筑信息化投入在建筑业总产值中的占比仅为0.08%，而欧美发达国家为1%。

巨大的差距，刺激着国内建筑行业从业者和决策者。建筑“工业化、数字化、智能化”作为新型建筑工业化的发展要点，成为了行业共识。

首先，从需求来看，过去中国的建筑业长期都是人力密集型产业，支撑了数以亿计的劳动力就业。然而近年来，人口老龄化等问题愈发严峻，建筑业也开始寻求转变。同时，随着建筑项目的要求在“经济、适用、美观、绿色”等维度变得日益复杂，交付时间也在加快，建筑业的传统、粗放型作业模式已经越来越难以为续。

其次，从技术储备来看，云计算、AI等技术在国内取得了极大的发展，甚至在某些领域已经取得了世界领先的优势，各行各业纷纷开始数字化转型。

最后，从政策的推动来看：

很明显，关于建筑业加速智能化、推进新型工业化的政策出台越来越频繁。 从最初的“重视”到“掌握”再到“推广和应用”。政策愈发清晰，意愿愈发迫切。

放眼当下，2022年1月，住建部印发了《“十四五”建筑业发展规划》，明确建筑支柱产业地位将更加稳固的目标。包括推广数字化协同设计、大力发展装配式建筑、打造建筑产业互联网平台；同时推广工程总承包模式并发展全过程工程咨询服务。

在这份发展规划中，“智能化”出现了30次，“BIM”出现18次，“装配式”出现15次，“数字化”出现了13次。

规划还指出，此前建筑业的粗放模式，对经济发展、效率和环境等方面的影响和制约，依然存在发展质量和效益不高的问题，表现为发展方式粗放、劳动生产率低、高耗能高排放、市场秩序不规范、建筑品质总体不高、工程质量安全事故时有发生等。

从政策引导看行业发展，一位地产行业的投拓从业者表示：这就是量变到质变的过程，以前走量，大量拿地不注重质量，但现在拿地的概率小，又想有收益，就必须把质量做好，做个作品出来。“拿地即开工，施工零变更，交付无延期”就是现在产业理想的真实写照。

在拉力和推力的双重作用下，建筑产业变革的东风已然到来，这也为当下中国建筑工业软件的崛起带来了 历史 性机会。

时代的发展要求产业链条上的每个环节进行升级，而整个建筑产业仍处于新常态形成之前的震荡期。

在建筑项目的不同环节中，可以看到不同代际的生产工具在被广泛使用：在设计阶段，有人在国外CAD和BIM软件基础上开发插件以辅助提高绘图建模效率；有人利用python编写建筑设计的代码后在web端展示轻量化建筑信息模型；有人采用最新的智能技术工具开始尝试人机协作。在建造阶段，工地现浇、机械臂3D打印、装配式预制建造等多种方式也同样存在。

在这样的机遇下，建筑业数字化也将迎来多面开花的格局。需求将带动越来越多新老公司进入到建筑工业软件市场。

目前，在建筑工业软件的国产化尝试中，选择的路径有所不同。一大类企业选择 国产替代路径，主要指复刻CAD和复刻BIM ，创建出一套能替代现有CAD和BIM绘图和建模工具的软件，典型代表包括中望CAD、广联达BIMFACE和PKPM-BIM系列软件等；另一大类企业选择 走改良式应用路径，即基于CAD或BIM的二次开发和轻量化 ，也包括各类计算机生成、CAD和BIM插件。后者二次开发的门槛低于第一类国产复刻，因此也是目前参与企业最多的一个方向。

而在此之外，还有一个完全不同的方向正在崛起：既不做复刻也不做改良，而是 从底层语言的角度，利用前沿技术，重构建筑产业的新一代数字化语言。

其代表是成立于2016年的小库 科技 ，作为最早进入建筑智能领域的企业之一，选择的即是这一条无人走过的颠覆式创新路径：扎根于本土的建筑工程实践，以建筑产业know how和深度洞见作为出发点，在理解产业生产力和生产关系的基础上，从应用端切入，向下深入到数据结构的底层，自主定义跨代纪的建筑数智软件基座语言。

曾担任OMA高级建筑师、硕博士均攻读建筑与算法交叉方向的小库 科技 创始人何宛余的观点是，要实现建筑产业的数字化和智能化，首先要解决数据的生产和应用两个方面的核心痛点。

行业常常关心数据要如何在产业链的各环节应用，但却忽略了数据生产。而建筑业数据生产的源头是设计。

在工程领域中，设计是一个项目从无到有地将抽象的构思具象地表达为图形、模型和一系列数据的过程和结果。但完成设计并不等于生产了数据，因为当前通过设计所产出的成果都是以图形和模型为主的几何信息，缺乏数字化时代中产业各环节数据应用所需的数据维度。何宛余认为，整个建筑产业数字化智能化升级的第一步卡在了”数据生产”的“设计”上。因此，只有先实现设计端的智能化，整个产业的数据来源才能够得到保障。

小库 科技 提出的解决方案，是 一种全新的建筑数字语言——ABC，指的是AI-driven BIMing on Cloud 云端智能建筑信息模型，即通过人工智能在云端自动生成BIM的正向设计模式。

ABC模式下，首先，设计的过程将由人工智能来辅助实现，通过算法、数据与算力的有机结合，大幅提高设计生产效率与产出质量。例如，原来需要1-2周完成2-3个方案的设计周期，提效到1-2天完成20个合规可用方案，提效90%。

其次，通过云端的智能化实现对各阶段各环节生产的并行，前置完成了虚拟空间中所有的数据生产，提高对项目的总体控制力；比如，在拍地阶段即可以准确了解不同方案下的空间品质和投资收益率，从而辅助决策出全局最优解。

最后，依靠云端的强大连接力，把不同生产环节的各端连接到一起，实现高效的在线协作。举个例子，以往不同工种只能用图纸、表格、汇报文本等传统文件格式进行信息片段交流，现在通过二维码或链接，即可以在线共同完成一个项目的协同设计。

基于这样的逻辑，ABC模式实现了“数据-模型-规律规则规范”一体联动，不仅可以通过机器自动高效地解决脏活累活，更重要的是，它创造了一种可以被高效地生产和传播应用的底层语言模式。

在此基础之上，从2017年中发布全球第一款面向建筑设计方的云端一站式智能设计产品“小库设计云”开始，小库已逐步延伸出为上游项目方提供的“库晓地产AI解决方案”，以及为下游总包方提供的“库筑智能装配式引擎”。也就是说，小库 科技 基于同一套底层逻辑，即其独家的数模规一体联动ABC模式，从建筑的前期规划、中期设计到后期施工装配，构建起覆盖产业链上中下游的智能建筑数字业务体系。

也就是说，“客户不希望小库只是帮他们提供一个工具，而会从更根本地将自己整个组织结构或工作流程往数智化转型的方向来考虑结合”，杨小荻说。

站在产业转型的路口，建筑业数字化的未来充满想象。

首先，建筑业是我国国民经济的支柱产业。据国家统计局数据，2021年建筑业总产值为29.3万亿元，建筑业增加值初步核算为80138亿元，占国内生产总值的7.3%。也就是说，尚未普及数字化的建筑产业，已经是万亿级市场。

此外，随着国家对新基建的发力，建筑产业的升级也承载着推动中国经济模式转换的重要任务。众所周知，传统的基建是铁路、公路等，它带动了过去中国建筑行业规模的扩张；而新基建则包含5G、数据中心、人工智能、工业互联网等内容。依靠这些智慧设施，过去的建筑将变成智慧建筑，提供智慧的服务，成为数字经济的重要载体。

在建筑工业软件 探索 的不同路径中，颠覆式建筑智能化方向极具想象空间。除了小库 科技 之外，在海外市场，同样选择颠覆式创新路径的还有总部位于挪威的Spacemaker以及澳洲公司Archistar。 值得一提的是，前者较小库 科技 在成立时间上要晚数月，于2019年中上线其第一款产品，并于一年多后被Autodesk以2.4亿美元收购。

这意味着， 中国在建筑工业软件的颠覆式创新之路上已经形成了自己独特的优势。

可以期待，随着中国建筑产业正在经历结构性的变化，在AI、云计算等新技术的加持下，国产建筑工业软件也将迎来属于自己的春天。

7. 国内工业控制软件的发展如何

目前来说，国产的工控软件相比国外市场，个人认为性价比会更优越，功能也比较完善，而且更适用于国内的工业生态环境。从国家宏观发展角度来看，未来会大力发展工控软件和智能工业化。当然，国内的工控软件还是要不断进步和技术发展。如今，国内工控软件还是挺多的，亚控科技算是比较老牌了，组态王更是国产组态软件第1个品牌，国内装机量第一、用户数第一、占有率第一，在市场的份额占比挺高。还不明白自己网络下。

8. 2022制造业转型之路：工业技术软件化迎来爆发期

制造业数字化改造的关键之处在哪里？“一个行业智能制造水平的高低，实际上很大程度是看相关的软件。”中国工程院院士、中科曙光董事长李国杰表示，而工业软件中最难“啃”的CAD/CAE/CAM软件对我国工业制造智能化水平起着决定性影响作用。

近年来，工业软件发展逐步进入国家级规划文件。2021年，工业和信息化部已出台《工业互联网创新发展行动计划（2021-2023年）》《“十四五”软件和信息技术服务业发展规划》《“十四五”信息化和工业化深度融合发展规划》等3份规划文件，支持工业技术软件化发展。

“过去中国工业在短缺经济刺激下经历了超高速发展阶段，但大规模生产导致目前中低端产品市场已经饱和，所以各行各业都在 探索 转型，突破行业传统发展瓶颈。”达索系统大中华区首席技术官赵文功表示。

在席卷而来的数字化浪潮中，工业软件扮演重要角色。“我们在调研中发现，在包括制造业、建筑业等各行业的数字化转型实践中，核心工业软件都是数字化转型的技术基础。”广州中望龙腾软件股份有限公司常务副总裁刘玉峰说，“一个生产型企业需要使用的工业设计软件就高达上百种，不同的工业软件应用在不同方案中，没有这些软件就谈不上数字化转型。”

《中国工业软件产业白皮书（2020）》披露数据显示，2020年全球工业软件产业规模预计达4358亿美元，增长率约为6.1%，其中中国工业软件产业规模预计达1974亿元，同比增长14.8%。

“国内市场规模虽然不大，但增速远超全球平均水平，2021年市场规模预计将达2600亿元。随着我国数字化转型进一步推进，相信在不久的未来，工业软件的市场规模将迎来一次大的爆发期。”中国电子信息产业发展研究院信软所信息技术研究室主任许亚倩说。

当前云计算、大数据、人工智能、新一代信息技术与工业软件的融合日益紧密，这给工业软件产业发展带来新的变革和机遇。

值得注意的是，工业软件发展既是数字化转型的基石，也可能是“探路者”。

李国杰指出，智能化是EDA工业软件发展的重要趋势之一，其最终目标是实现“全自动设计”，实现人工智能全流程设计芯片，大幅度降低芯片设计门槛，提升芯片设计效率，实现端到端的快速无人化芯片设计，“采用机器学习做芯片可能是一条发展芯片产业的‘柳暗花明又一村’的蹊径”。

商汤 科技 副总裁刘强也对人工智能突破人类认知边界，赋能工业发展的可能性抱持积极态度。

他提出，机器的猜想能力可以和工业经济的创新范式结合在一起，“比如我们推出的SenseMARS火星混合现实平台，可以基于人工智能软件的高性能运算和学习能力，对现实工业视频、生活视频进行视觉分析，通过机器猜想寻找更多算法，甚至是模型，去重塑工业流程，真正让人工智能赋能行业发展。”

值得注意的是，迎着全国数字化转型浪潮席卷而上的工业软件产业，也面临诸多困境亟待解决。

“工业软件领域高端人才短缺，同时行业主体以中小企业为主，没有形成体系化平台，缺乏体系化竞争力。”国创会中国文明和中国道路研究中心主任谢茂松指出，“还有就是与工业技术需求结合不足，产业化程度不够。”

“纵观全球，工业软件企业和工业企业、尤其是龙头工业企业一定是伴生成长的。”刘玉峰表示，“未来中国工业体系的数字化转型，工业软件产业和工业产业也一定要实现深度战略集成和结盟，各司其职，工业软件做好核心技术，工业企业要真的给机会，一起打造企业数字化平台，进而推动整个行业的数字化。”

固高 科技 股份有限公司董事吕恕则认为，未来工业数字化转型趋势不单单是工业企业和软件企业的协同合作，而是通过资本嫁接等渠道形成两者的有机结合体。

“随着制造业前端业态发生改变，纯做制造的公司，坦率地说是慢慢会被淘汰的，从OEM到ODM，再往前走可能要做自主产品的定义和设计，这就要求企业必须具备软件能力。”吕恕表示， 工业技术软件化是制造业企业、行业向前发展的必然趋势。

“另外，最近也有一批专门做工业软件的创业型公司正在涌现，这些团队想生存也必须融入工业场景。与互联网企业生态不同，工业软件公司纯做软件是很难生存的，它必须往制造端延伸。”吕恕表示，发展到一定阶段后，制造业企业和软件企业两者将结合形成全链条组合体。

与许多创新产业一样，工业软件产业发展也面临基础研究环节薄弱的问题，吕恕表示，“基础研究很难靠商业化公司长时间、大量的融资实现，期待政府能够在基础研究部分投入更多支持，减少企业开发迭代周期。”

值得注意的是，论坛现场，多位学者及企业家指出，在制造业转型发展过程中，粤港澳大湾区因为其特殊的地理位置和完备产业链条，存在率先突破的机遇。

吕恕表示，大湾区制造产业链非常完整，物流转运体系也非常好，“在应用场景足够丰富的情况下，只要有相应好的政策迭代，有人才储备梯队，再加上不断激活引入新技术，大湾区工业软件产业发展具有良好的发展机遇。”

作为制造业大省，近年广东先后出台《广东省发展软件与信息服务战略性支柱产业集群行动计划(2021-2025年)》等系列政策举措。据悉，广东将以本次论坛为契机，进一步加大对工业软件的政策支持力度，为工业软件产业发展营造良好的环境，推动构建自主可控的产业生态，力争打造成为我国核心工业软件的重要一极。

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9. 为什么工业软件的发展如此困难

我国的软件业其实很成熟，主要在应用软件方面，应用场景广泛，变现快，回报高。而工业软件的应用场景单一，不能推广，几乎是一事一例，编程的基础要在理解工业生产逻辑基础之上，这方面的人才比较缺乏。另外，我国工业未实现全面标准化，已有的工业软件很难复制推广，最基础的ERP系统在每个公司实施都要重新部署。
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10. 工业软件的特点

工业软件除具有软件的性质外，还具有鲜明的行业特色，随着自动化产业的不断发展，通过不断积累行业知识，将行业应用知识作为发展自动化产业的关键要素，逐渐成为企业调整经济结构，转变经济增长方式的主要因素。
1、工业软件离不开工艺的支持
不同行业的工业控制软件，其服务对象均不相同，钢铁行业针对的是冶金工业，其控制软件很难适用机械行业，反之亦然。一套好的工业控制软件，不仅能够满足当前工艺的需要，而且在控制思想上，还有一定的超前意识，在一定时间内不会落后。
2、工业软件要有行业数据知识库做支撑
行业数据知识库，是指对行业控制软件起支撑作用的行业生产过程中经验积累的集合。特别需要指出的是行业生产过程中关键知识、软件、诀窍及数据等知识的汇集，也是我国自动化控制系统装上“中国脑”的基础。其主要内容包括：生产过程中采集到各种数据后，经验计算公式、技术诀窍、各种事故处理经验及各种操作经验，操作手册、技术规范、工艺模型、算法参数、系数及权重比例分配等。既包括以文档形式存在的技术规范，操作规范，国家标准等，也包括经验公式、模型算法等软件核心内容及解决工具。目前针对不同行业的工业控制软件产品的开发与生产正在兴起，各个行业的数据知识库正在成为工业控制软件的核心性，基础性要素的发展与壮大，这样也是我们的优势所在，建设好行业数据知识库，将使行业知识变成行业工业控制软件发展的动力，并推动我国工业控制软件的技术水平更好的完成由低端向着高端的转换。