最近一期央視《對話》節(jié)目中，商界超級大咖齊聚央視，格力董明珠、新松機器人曲道奎、上海振華重工董事長朱連宇等在現(xiàn)場解讀中國制造業(yè)的短板。
圖1 中國工業(yè)品短板
(source：鳳凰網(wǎng)、央視臺)
詭異的是，即使央視列舉的清單、即使制造業(yè)大咖在場，工業(yè)軟件居然不在其列。
工業(yè)軟件，尤其是面向研發(fā)設(shè)計的核心工業(yè)軟件，這個制造業(yè)最大的短板，居然都被忘了。
當(dāng)智能制造和工業(yè)4.0的目標(biāo)越來約聚焦在數(shù)字化設(shè)計、數(shù)字化工廠和數(shù)字運營服務(wù)的時候，“數(shù)字建模和仿真”再次成為一切數(shù)字化工業(yè)背后最為閃耀的明星。最為重要的研發(fā)設(shè)計領(lǐng)域的兩個軟件工具，CAD(計算機輔助設(shè)計)和CAE(計算機輔助仿真)，成為中國信息化最熟悉、然而現(xiàn)在看上去卻是最為瘸腿的領(lǐng)域。
此一刻，我們發(fā)現(xiàn)，中國在數(shù)字建模與仿真領(lǐng)域的建樹，跟國外工業(yè)軟件相比，簡直不值得一提。
中國CAD曾經(jīng)走過什么樣的歷史?
艱難的起步
二十世紀(jì)八十年代初，中國人對工業(yè)軟件的認(rèn)識幾乎是零。伴隨著昂貴的IBM大型機、VAX小型機、Apolo工作站的引入，上面附帶的某些CG、CAD軟件，打開了一小扇窗戶，讓中國人一窺工業(yè)軟件的“芳容”。
最早能引進(jìn)這些昂貴的計算機硬件的有實力的研究所或高校，也就由此開始了模仿和開發(fā)工業(yè)軟件的征程。當(dāng)然早期開發(fā)的軟件，大多數(shù)是二維CAD繪圖軟件，能開發(fā)三維造型軟件的單位比大熊貓的數(shù)量要少兩個數(shù)量級。
曾經(jīng)有過一段還算不錯的小日子。從“七五”到“十五”(1986-2005)，國家對于國產(chǎn)自主工業(yè)軟件一直是有扶持的，當(dāng)時主要的扶持渠道是國家機械部(機電部)的“CAD攻關(guān)項目”、國家科委(科技部)的“863/CIMS、制造業(yè)信息化工程”。
國家機械部、國家科委早期重點支持的是二維CAD，后來發(fā)展到簡單實用的“兩甩”，即甩圖板、甩賬本。對于技術(shù)難度不算太高的二維CAD的扶持，還是取得了一些成效的，出現(xiàn)了高華CAD、CAXA電子圖版、開目CAD、浙大大天CAD、山大華天等一批軟件產(chǎn)品。即使在開發(fā)難度比較大的三維CAD領(lǐng)域，也出現(xiàn)了北航的熊貓CAD系統(tǒng)(后來的金銀花)等。此后國家機械部逐漸淡出對CAD的支持，而由國家科技部接手，彼時863項目聲名大噪，國產(chǎn)CAX軟件公司每年“跑部錢進(jìn)”成為常態(tài)。
而在CAE領(lǐng)域，也出現(xiàn)了一個百花齊放的小陽春。上世紀(jì)80年代后期。以北航、清華為代表的一批高校和科研人員開始做相關(guān)的軟件開發(fā)。這些人中，以唐榮錫老師、孫家廣老師、梁友棟老師、周儒榮老師為代表，成為國內(nèi)第一代從事CAD軟件開發(fā)的標(biāo)志人物。隨著CAD/CAE軟件在制造業(yè)的推廣普及，清華大學(xué)、浙江大學(xué)、華中科技、大連理工等一批高校和中科院、航空航天等一批院所先后開展CAD/CAE軟件自主研發(fā)，取得了一些研究成果，包括中科院的飛箭、鄭州機械所的紫瑞、大連理工的JIFEX、中航的APOLANS、HAJIF等商業(yè)化和大企業(yè)自用軟件。
悄無聲息的CAD調(diào)包
從“十五”和“十一五”開始，科技部對研發(fā)設(shè)計軟件的重點支持，轉(zhuǎn)到了三維CAD。而在“十二五”(2011年)以后，中國的信息化開始走兩化融合的道路，該工作轉(zhuǎn)由工信部負(fù)責(zé)，863合并到國家重點科技研發(fā)計劃中，科技部也不再分管信息化工作。這是一個重要的分水嶺。由于工信部并不對認(rèn)為屬于基礎(chǔ)科研的工業(yè)軟件研發(fā)進(jìn)行補助，國家對三維CAD研發(fā)的資金投入幾乎沒有了。
工信部從分管工作而言，不能直接以資金支持企業(yè)研發(fā)的，只能通過搞兩化融合支持企業(yè)上信息化，通過試點示范和兩化貫標(biāo)等方式，給企業(yè)補貼，重點支持對象的是制造業(yè)企業(yè)。國產(chǎn)工業(yè)軟件研發(fā)公司則基本得不到直接的支持，變成了“姥姥不疼舅舅不愛”的苦孩子。通過企業(yè)應(yīng)用拉動信息化建設(shè)，推動了制造業(yè)信息化的普及，也培養(yǎng)了一批人才，但它也帶來的一個間接的后果，即國家補貼的大量兩化融合資金都去買了國外工業(yè)軟件。
如果從CAD產(chǎn)業(yè)發(fā)展來看，可以說CAD被無聲無息地被調(diào)包了。
自此以后，近十年來，國家部委層面幾乎再也沒有明確的資金投入支持國產(chǎn)自主CAD/CAE軟件了。
根據(jù)《自主CAE涅槃》一書的介紹，在1980s左右，中國的CAE發(fā)展也是自成一派。具有諷刺意味的是，隨著CIMS如火如荼的發(fā)展、帶來的并非是自主工業(yè)軟件的崛起，而是國外工業(yè)軟件的長驅(qū)直入，而隨后兩化融合的大舉投入，國外工業(yè)軟件愈加興旺發(fā)達(dá)，而中國自主軟件則步步后退，尤其是在CAE領(lǐng)域潰不成軍。當(dāng)工業(yè)4.0變成德國最炙熱的制造名片,智能制造則到了舉國熱浪的階段，人們重新認(rèn)識到核心工業(yè)軟件變得越來越重要。
而中國曾經(jīng)有過起步發(fā)展的CAD/CAE軟件，陷入了“失去的三十年”。
研發(fā)投入大賬本
隨著整個設(shè)計研發(fā)數(shù)字化技術(shù)主流的發(fā)展轉(zhuǎn)向三維CAD/CAE一體化，由于國家對此重視不足，整個行業(yè)對三維CAD/CAE的資金投入強度一直非常低。在十五、十一五期間，在三維CAD軟件研發(fā)方面的總投入大概是4000-5000萬的規(guī)模，CAE則主要通過國家自然基金委有一些面上的項目，一年可能有一千萬左右的投資弱度。再加上十二五搞兩化融合的一些間接性的促進(jìn)，估計在三個五年計劃之中，國家對三維CAD/CAE等核心工業(yè)軟件研發(fā)的投入強度不足2億人民幣。
國家投入的這些資金與國外軟件廠商的投入相比,可以直接被瞬間碾壓。全球最大的CAE仿真軟件公司Ansys2016年在研發(fā)的投入強度為3.5億美元，大約為20億人民幣。
一個CAE公司一年研發(fā)
=一個國家15年的全部投入。
換言之，國外一個CAE仿真軟件公司一年的研發(fā)投入，相當(dāng)于中國政府在三個五年計劃(十五、十一五和十二五)在三維CAD/CAE軟件研發(fā)方面投入總和的10倍。考慮到這是一家公司持續(xù)十多年年的集中投入，而我國政府項目是采用了分散的撒胡椒面方式，更加凸顯出美國和中國在軟件投入上的差別之巨大。
一份不曾上交的答卷
美國幾乎每年都有新報告，提醒美國高層，不能忘記“建模與仿真”的技術(shù)，并且得到美國政府普遍的重視。美國的國家戰(zhàn)略一直把“數(shù)字化建模和仿真”作為核心戰(zhàn)略。幾十年來，從來沒有停止過吶喊，也從來沒有停止過行動，從1995年開始加速數(shù)字化建模和仿真創(chuàng)新戰(zhàn)略，到2005年布什的報告提出計算科學(xué)，到2009年依靠建模和仿真，到2010年高性能計算談到建模和仿真，以及到現(xiàn)在先進(jìn)制造伙伴計劃，都是在圍繞著工具模塊化和開放式的平臺。2014年美國總統(tǒng)科技委員會確定的11個關(guān)鍵領(lǐng)域有一個打分，根據(jù)對國家的影響等指標(biāo)，這其中，可視化、信息化和數(shù)字制造是三大關(guān)鍵領(lǐng)域之一，這里面都是圍繞著數(shù)字化建模和仿真。而在最新的美國制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)NNMI，跟智能制造最相關(guān)的兩個創(chuàng)新中心，一個是數(shù)字化的設(shè)計與制造，一個是清潔能源的智能制造。無論是國防部牽頭，還是能源部牽頭，基本上都是圍繞著數(shù)字化建模和仿真這個核心技術(shù)。
表：美國數(shù)字制造與智能制造創(chuàng)新院的目標(biāo)對比
然而在中國，核心自主工業(yè)軟件，從來未曾得到高層的重視。
借鑒美國總統(tǒng)科技顧問委員會給總統(tǒng)辦的報告，中科院在2006年的時候曾經(jīng)給國務(wù)院上交過一份報告;緊接著科技部有一個香山會議，會后報告也往上呈交，但基本上都是沒有下文。2010發(fā)改委在做“十二五”規(guī)劃的時候，當(dāng)時說要討論CAE的發(fā)展，后來還是不了了之。以后還有多次人大代表做提案往上呼吁，但高層決策者似乎從來沒有真正地認(rèn)為核心自主工業(yè)軟件有多重要。
發(fā)展自主CAD/CAE的國家報告，是“一份總來沒有上交的答卷”。
刻骨銘心的工業(yè)誤判
工業(yè)軟件的本質(zhì)是工業(yè)品!
它絕不是IT的產(chǎn)物，它是工業(yè)化長期積累的工業(yè)知識與訣竅的結(jié)晶，是工業(yè)化進(jìn)程的不可缺少的伴生物。而在中國，很多時候，它卻被簡單地認(rèn)為更多是IT軟件屬性，跟其他管理軟件、甚至互聯(lián)網(wǎng)一起發(fā)展。這是一個天大的誤會。而且，這個誤判對制造業(yè)的發(fā)展而言，是一個致命的誤傷。如今西門子、GE、施耐德等工業(yè)巨頭都在拼命購買軟件，而世界上最大的軟件公司不是微軟，不是谷歌，不是蘋果，也不是西門子或SAP，僅就代碼行數(shù)，一直大力發(fā)展工業(yè)軟件的美國最大軍火商洛克希德公司，早已超過微軟成為世界最大的軟件公司。
時至今日，每一件工業(yè)品，幾乎都是工業(yè)軟件的結(jié)晶，每一臺裝備，離開了軟件都不能運行。但是，每一種國外工業(yè)軟件里面究竟有什么，卻是誰也說不清。這是一個失控的數(shù)字世界。貌似強大的“中國制造”，恰恰就是站立在失控的工業(yè)軟件的數(shù)字世界之顛。
對于中國工業(yè)來說，工業(yè)軟件豈止是短板，已經(jīng)是“斷”板，是“斷”命之板。
沒有太陽的黎明靜悄悄
伴隨著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的深入發(fā)展，中國正在向智能制造迅速轉(zhuǎn)型。中國制造業(yè)是否具有核心工業(yè)軟件(工業(yè)品)，將是一柄達(dá)摩克利斯之劍，長懸于中國制造之項頂。沒有自主核心工業(yè)軟件的支撐，中國制造強國只能是一夢之醉。
而夢醉之先，卻是整個行業(yè)呈現(xiàn)可怕的形式誤判。當(dāng)許多人都在沉迷工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)來推動制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的時候，沒有人意識到這些概念如果脫光了一層一層衣服，最內(nèi)核的都是工業(yè)軟件。
更可怕的是，人們連吶喊的力氣都沒有了，發(fā)展自主的CAECAE軟件，已經(jīng)成為人們心中認(rèn)定的笑話。工業(yè)軟件的黎明靜悄悄，這里的黎明暫無太陽起升。
本文為“中國工業(yè)軟件史”系列，旨在啟迪社會共識，推動CADCAE軟件得到它應(yīng)有的戰(zhàn)略地位，喚醒政府和業(yè)界的足夠重視。
轉(zhuǎn)自公眾號：知識自動化
（轉(zhuǎn)載）
