‘壹’ 软件在工业的应用有多广泛可为企业减少多少成本是否好用
正如工业产品智能互联的发展使得软件成为产品的核心一样,工业软件现在已经成为制造企业的核心之一。在德国、美国和日本等制造大国中,工业软件被视为现代工业的基础。
工业软件的下一个发展方向
在过去30年的制造业信息化过程中,制造企业通过沉淀和积累,构建了一系列的工业软件(包括各种工具和系统),覆盖了R&D、制造、营销、服务等产品的整个价值链,帮助企业实施产品R&D系统等管理体系和流程。
但与此同时,由于缺乏整体顶层规划,各领域的信息孤岛和壁垒逐渐形成,也使得过程驱动系统运行缓慢,其与快速变化的市场需求和企业不确定性的矛盾越来越突出。因此,如何构建一个数据驱动的企业,以面向服务的方式,在正确的时间、正确的地点,将各个系统中的数据发送给正确的人,帮助用户做出正确的决策,是工业软件下一步发展的主要方向。也可以简单理解为,如何通过数字平台将整个价值链的数据和所有因素互联起来,构建基于平台的各种行业应用,根据场景和角色使用,并与行业知识深度融合,从而快速灵活地做出决策,是未来enterprise 工业软件 construction的重点。所以在我看来,基于平台的架构,基于角色的使用,基于场景的应用,敏捷开发是工业软件。
制造业是实体经济的主体,是高质量经济发展的关键。从概念到实现,工业领域的每一个产品都离不开工业软件。对于一个制造企业来说,CAD软件可以帮助企业更好地进行辅助设计,而CAE软件可以帮助企业用数字样机进行仿真分析,PLM可以帮助企业进行全球协同研发,组装世界上最好的零部件,ERP系统可以帮助企业管理好人、钱、物,CRM软件可以管理从机会到付款的全过程,OT系统可以管理所有的生产环节。这些工业软件尤其是R&D软件将企业的R&D设计知识和经验数字化,并通过这些数字化的知识进行创新,使制造企业不再处于“微笑曲线”的底部。
以5G、工业互联网、人工智能、AR/VR为代表的新工业软件技术,可以进一步帮助制造业实现从数量到质量的新阶段。IT可以将OT设备与IT系统连接起来,从而更好地促进基于数据的资源的配置和优化,提高企业的运营水平。
‘贰’ 专精特新 | 数码大方:筑牢工业制造的坚实“底座”
专精特新小巨人聚焦细分领域的专业化与自主创新,以“补短板”“填空白”、解决“卡脖子”为主。
作为国内领先的工业软件公司,数码大方主要为制造业提供数字化设计(CAD)、数字化管理(PLM)、数字化制造(MES)等工业软件产品和工业云服务。研发团队拥有近30年专业技术积累,在北京、天津、南京和美国亚特兰大设有四个研发中心,拥有400多项专利及着作权,其中软件发明专利超110项,研发投入和实力可见一斑。
而数码大方入选国家专精特新,正是国家大力发展工业软件、发展制造业的重要动作信号,也让众多资本闻风而动,众多资源齐聚。未来发展势头势必不可挡。
以下内容为融中 财经 (ID:thecapital)与数码大方董事长兼总裁雷毅的对话实录。
融中 财经 : 这些年,公司发展经历过哪些阶段性难题?如何攻克难关?
雷毅: 公司主要经历了三个阶段性难题。
一是盗版软件。回顾发展,我们发现,公司的竞争对手并不是法国达索系统、美国PTC、德国西门子NX,而是这些公司的盗版软件。我们的软件定价再低,也低不过零成本的盗版软件。而盗版软件不仅让用户养成了使用习惯,也让用户积累了大量的 历史 数据和二次开发模块,这都给后发的国产工业软件替换造成了巨大的门槛。
与此同时,我们一旦有新产品推出,自己的软件也被盗版。以前在中关村的过街天桥上和电子城里,现在在各种软件下载网站,都会马上有CAXA盗版软件,进一步削弱了我们的资金收入。
二是市场机会。数码大方的CAXA软件在专用设备、通用设备,以及 汽车 零部件等行业具有较好的应用和市场占有率。国外工业软件在航空、航天、 汽车 等行业具有垄断优势,特别是航空工业,信息化起步早、应用多,其研发设计工具和管理系统基本上被法国达索系统、德国西门子等软件厂商垄断,国产工业软件缺少在这些领域应用的机会,我们自己的产业发展不仅仅在拉动国外软件成长,更是将自己的研发设计体系构建在国外软件系统之上,形成路径依赖。
三是人才匮乏。工业软件产业是一个技术密集且需要持续投入的产业,资金、人才、知识产权是我们发展过程中面临的最主要的几个问题。目前,我国高等院校大多未设置工业软件相关专业,围绕工业软件的跨学科培养体系也没有建立起来。工业软件虽然是软件行业中最难、最复杂的领域,但薪酬待遇不高,IT人才更倾向于互联网、人工智能、大数据等领域,工业软件人才“被分流”现象突出。因此我们在人才招聘和人才流失方面都面临着困难。
针对这些难题,我们从三个方面去攻克难关:
一,聚焦行业,数码大方按照通用设备,专用设备、 汽车 ,铁路、船舶、航空航天等次序,按行业推进产品研发和市场应用,透过行业不断积累更多的专业设计模块,直到具备在军工行业实现国产替代的能力。同时我们基于大方工业云平台提供工业SaaS和工业APP服务,中小企业和个人用户用很低的价格就可以在线租用我们的软件,来解决盗版软件的问题。
二,联合培养人才。数码大方与北航联合申报了“首批特色化示范性软件学院”,双方将就大型工业软件人才的培养开展深入的合作。同时数码大方与多所高校推出了联合培养工业软件硕士的“领航”计划,共同培养工业软件方向软件工程硕士研究生,数码大方为有志于国产工业软件发展的人才全程提供入学资助、实践课程、项目课程、毕业论文、就业提升等全方位的“CAXA领航软件人才培养计划”。
三,共建生态。数码大方拥有自主的CAD内核和平台,把CAD平台的关键的、共性的技术模块封装在平台层,一方面支持我们自有产品更快的更新迭代;一方面开放平台,支持合作伙伴基于平台开发各种自有品牌的专业软件。
从底层的构件到平台框架,到基于平台的自有品牌的产品、合作伙伴的自有品牌产品,再到基于产品的丰富插件,数码大方逐渐形成一个开放、共享、对等、协作的工业软件生态。
融中 财经 : 目前,公司主要业务线和产品有哪些?盈利点在什么地方?
雷毅: 数码大方的业务线和产品主要有三种数字化设计CAD、数字化管理PLM和数字化制造MES。
数字化设计(CAD)提供二维CAD、三维CAD、工艺CAPP,以及2-5轴CAM数控铣、数控车和线切割等七款软件,能满足企业营销报价、方案评审、研发设计、分析仿真、工艺设计、数控编程、维修运维等应用场景。
数字化管理(PLM)提供图文档管理EDM、产品数据管理PDM、工艺数据管理CAPP、产品全生命周期管理PLM产品及方案,重点解决企业跨部门协同、区域协同以及企业产品数据全局共享的应用需求,实现企业数据流程和业务流程的全面集成贯通应用。
数字化制造(MES)提供设备物联DNC/MDC系统,智能生产管控MES系统及数据应用集成系统等,连通设计、工艺、设备、生产、服务等产品全域数据,实现企业PLM、ERP、MES和设备的全数据贯通,支持企业数字化车间建设及企业的数字化转型升级。
目前,数码大方的软件在专用设备、通用设备,以及 汽车 零部件等行业具有较强的优势。
最新发布的CAXA 3D实体设计2022加强底层核心技术突破,可支撑通用行业大体量、大装配、大模型设计场景,并且针对特定行业国产自主可控需求,可提供自主几何引擎和3D开发平台。CAXA 3D还突破了对国产操作系统和国产CPU主流信创平台的兼容适配,实现了3D核心工业软件的自主可控,能有效解决对国外软件的依赖。
融中 财经 : 现阶段,公司所处行业细分赛道发展如何?面临哪些市场竞争?
雷毅: 在核心工业软件领域的CAD研发设计类软件市场,美国Autodesk、美国PTC、法国达索系统和德国西门子4家公司占据了中国90%以上的市场,数码大方等国产软件仅“分食”剩下不足10%的市场。
依托多年的自主核心技术积累,数码大方从最开始专攻二维CAD/三维CAD软件,到现在的贯通研发设计到生产制造的CAD/PLM/MES软件产品,聚焦离散型制造领域,业务重心始终专注服务装备、 汽车 、电子电器、航空四大行业。
在业务板块,数码大方对标国际工业软件巨头德国西门子,将自身定位明确为服务于中国制造业发展的“底座”,筑牢工业制造的“护城河”,更多地把握国产工业软件自主权和主动权。
融中 财经 : 公司是否有新一轮融资计划?选择投资机构时,看重哪些方面?
雷毅: 公司从CAD工具软件起家,2007年我们在从CAD工具软件向PLM研发管理软件拓展时,进行了第一轮IDG融资,后来从PLM研发管理软件向MES制造管理软件拓展时以,又获得了光大投资。
从2020年到2021年投资市场对国产工业软件的热度持续高涨,我们从坐多年“冷板凳”,变成了“香饽饽”。目前,为了进一步加大工业软件研发及市场覆盖力度,我们已经基本完成新一轮国家基金的融资。
在选择投资机构时,我们不只关注资金,更关注投资机构的资源及产业合作。
融中 财经 : 对于未来登陆资本市场有怎样的规划?如何看待北交所为“专精特新”企业带来的机会?
雷毅: 有规划走向资本市场。资本市场为“专精特新”企业带来了资金和资源两个方面前所未有的机会。
‘叁’ 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)
‘肆’ 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。
‘伍’ 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
‘陆’ 手机软件中的工业应用是否已经国产化了,接下来该如何创新
是,接下来走向世界。
1、目前大部分的手机软件都已经是国产软件,工业软件软件化已达到中国顶峰。
2、接下来就应该向国外传播国产软件,让全世界知道制造强国的智慧。
‘柒’ 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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