長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)工業(yè)軟件發(fā)展嚴(yán)重滯后，培育意識(shí)淡薄，國(guó)內(nèi)工業(yè)軟件市場(chǎng)幾乎被國(guó)外巨頭所壟斷，重點(diǎn)行業(yè)和重要領(lǐng)域企業(yè)使用工業(yè)軟件嚴(yán)重依賴國(guó)外企業(yè)，安全隱患和潛在風(fēng)險(xiǎn)極大。加快推進(jìn)制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)，必須從戰(zhàn)略層面高度重視工業(yè)軟件發(fā)展，從戰(zhàn)術(shù)層面協(xié)力推進(jìn)工業(yè)軟件發(fā)展突圍，咬定青山不放松持續(xù)補(bǔ)工業(yè)軟件之短，夯實(shí)數(shù)字時(shí)代工業(yè)發(fā)展安全根基，筑牢制造強(qiáng)國(guó)和網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)安全基石。
工業(yè)軟件是數(shù)字工業(yè)的基石
發(fā)展工業(yè)軟件是推進(jìn)數(shù)字化制造的必然選擇
現(xiàn)代制造是建立在工業(yè)軟件數(shù)字化制造基礎(chǔ)之上的，通過(guò)二維、三維設(shè)計(jì)軟件，可以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，大大降低人工作圖工作量，采用計(jì)算機(jī)軟件仿真，免去做磨具和樣品，可大大提高仿真驗(yàn)證能力。例如、飛機(jī)、船舶、汽車、工程機(jī)械等較多復(fù)雜信息物理系統(tǒng)研發(fā)制造生產(chǎn)，涵蓋概念、框架、系統(tǒng)、詳細(xì)等設(shè)計(jì)，以及數(shù)字物理樣機(jī)、仿真驗(yàn)證等眾多環(huán)節(jié)，涉及結(jié)構(gòu)、機(jī)械、磁聲、光、電、熱、力、流體、振動(dòng)等眾多領(lǐng)域，是一個(gè)規(guī)模極其宏大、多學(xué)科深度交叉、技術(shù)高度融合的信息物理系統(tǒng)，離開(kāi)了工業(yè)軟件數(shù)字化形式的設(shè)計(jì)和仿真驗(yàn)證，依托研制一個(gè)個(gè)實(shí)體樣機(jī)試錯(cuò)研發(fā)推進(jìn)模式，研發(fā)過(guò)程就變得極其復(fù)雜，研發(fā)周期就會(huì)大大拉長(zhǎng)，試錯(cuò)成本就變得極大。
發(fā)展工業(yè)軟件是推進(jìn)制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在要求
工業(yè)軟件是支撐制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的必要條件。發(fā)展CAD、CAX、CAE、EDA等研發(fā)設(shè)計(jì)類工業(yè)軟件，推進(jìn)數(shù)字化研發(fā)設(shè)計(jì)和仿真模擬驗(yàn)證，有利于提高復(fù)雜系統(tǒng)研發(fā)設(shè)計(jì)能力、提升研發(fā)設(shè)計(jì)效率、降低研發(fā)設(shè)計(jì)試錯(cuò)成本。當(dāng)今世界，飛機(jī)、船舶、汽車、工程機(jī)械、智能終端等復(fù)雜系統(tǒng)的研發(fā)設(shè)計(jì)，無(wú)一不是采用設(shè)計(jì)仿真軟件設(shè)計(jì)，離開(kāi)了工業(yè)軟件，采用手工繪圖方式，一架飛機(jī)光設(shè)計(jì)圖紙就有數(shù)十萬(wàn)張，信息管理就會(huì)變得極其復(fù)雜，試錯(cuò)成本就會(huì)變得極高。發(fā)展CAM、MES、DCS、PLM等工業(yè)軟件，推進(jìn)數(shù)字化制造，有利于提升生產(chǎn)排程管控能力，有利于提高資源利用率、生產(chǎn)效率和良品率，有利于提高柔性化制造能力、更好地滿足市場(chǎng)彈性需求?？v觀全球，無(wú)人工廠、黑燈工廠、燈塔工廠等建設(shè)，都是建立在智能硬件和生產(chǎn)控制類工業(yè)軟件基礎(chǔ)之上，工業(yè)軟件則是無(wú)人工廠的運(yùn)行指揮魂。
發(fā)展工業(yè)軟件是建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)的必然要求
工業(yè)軟件能力和豐富程度是數(shù)字時(shí)代一國(guó)工業(yè)強(qiáng)弱的重要指標(biāo)。工業(yè)軟件絕非一般的普通軟件，是工業(yè)技術(shù)工藝的數(shù)字化封裝，是數(shù)字時(shí)代一國(guó)工業(yè)運(yùn)行發(fā)展不可或缺的重要基礎(chǔ)工具和基礎(chǔ)設(shè)施。一國(guó)工業(yè)的強(qiáng)大，從規(guī)模上看，取決于工業(yè)門類體系的健全性;從安全性來(lái)看，離不開(kāi)基礎(chǔ)材料、基礎(chǔ)工藝、基礎(chǔ)工業(yè)軟件和基礎(chǔ)零部件的全方位保障能力。工業(yè)軟件作為復(fù)雜系統(tǒng)研發(fā)設(shè)計(jì)、仿真驗(yàn)證和數(shù)字制造的必要工具，已經(jīng)成為衡量一國(guó)工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的核心指標(biāo)和參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的重要?dú)⑹诛?。例如，美?guó)工業(yè)強(qiáng)大，不僅僅因其有通用電氣、波音、卡特彼勒、霍尼韋爾、艾默生、雷神、洛克希德·馬丁等一批世界級(jí)工業(yè)巨頭企業(yè)，更重要在于其有Ansys、PTC、Autodesk、Synopsys、Cadence等世界一流的工業(yè)軟件公司，其研發(fā)的各類工業(yè)軟件已經(jīng)成為了全球絕大多數(shù)國(guó)家制造企業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)無(wú)可替代的必須工具，也正因?yàn)樯鲜鲆蛩?，使得美?guó)實(shí)際在部分高端制造領(lǐng)域牢牢把握著別國(guó)命運(yùn)的咽喉。
我國(guó)工業(yè)軟件仍缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力
國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件市場(chǎng)占率極低，關(guān)鍵領(lǐng)域和環(huán)節(jié)技術(shù)產(chǎn)品嚴(yán)重受制于人
當(dāng)前，我國(guó)汽車、船舶、飛機(jī)、工程機(jī)械、電子信息等重點(diǎn)制造行業(yè)使用工業(yè)軟件大多來(lái)自Ansys、西門子、達(dá)索、PTC、Autodesk等國(guó)外知名企業(yè)，CAD、CAE CAM等核心工業(yè)軟件國(guó)內(nèi)企業(yè)市場(chǎng)占有率極低。例如，國(guó)內(nèi)企業(yè)使用的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)工具，大部分都為國(guó)外公司提供，且國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品存在較大代際差，補(bǔ)短板還需要時(shí)日。
與國(guó)外主流工業(yè)軟件差距大，國(guó)內(nèi)工業(yè)軟件企業(yè)普遍缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力
國(guó)外主流工業(yè)軟件企業(yè)普遍都有30年以上技術(shù)工藝積累沉淀，部分頭部企業(yè)甚至超過(guò)了50年。例如，著名的工業(yè)軟件公司Ansys、UGS、Dassault Systemes、Camstar、Synopsys、Cadence分別成立于1970年、1969年、1977年、1984年、1986年和1988年，普遍具有超過(guò)30年以上技術(shù)工藝積累。國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)工業(yè)軟件成立時(shí)間都不足20年，多數(shù)都是在近10年內(nèi)成立的，有相當(dāng)一部分是近期因?yàn)閲?guó)家政策重視和資本市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)而成立的。在工業(yè)軟件功能豐富性、仿真模型積累、研發(fā)人員數(shù)量、研發(fā)投入，以及用戶數(shù)量等方面，國(guó)內(nèi)工業(yè)軟件與國(guó)外企業(yè)存在巨大差距。
企業(yè)工業(yè)軟件培育意識(shí)不強(qiáng)，長(zhǎng)期使用國(guó)外軟件導(dǎo)致疏于自我培育
面對(duì)制造業(yè)加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型時(shí)代大趨勢(shì)，作為工業(yè)巨頭的西門子、達(dá)索系統(tǒng)、施耐德等工業(yè)巨頭，21世紀(jì)以來(lái)，加快推進(jìn)工業(yè)技術(shù)工藝軟件化步伐，通過(guò)大量收購(gòu)工業(yè)軟件公司，進(jìn)一步強(qiáng)化其數(shù)字化制造軟件支撐能力。多年來(lái)，國(guó)內(nèi)電子信息、裝備制造、冶金、化工、建材、生物醫(yī)藥、建筑等領(lǐng)域重點(diǎn)龍頭企業(yè)普遍不具備技術(shù)工藝軟件化思維，缺乏將自己先進(jìn)技術(shù)工藝軟件化封裝意識(shí)，長(zhǎng)期抱著“自己開(kāi)發(fā)不如買、國(guó)外軟件功能強(qiáng)大好用、國(guó)內(nèi)工業(yè)軟件不好用”等意識(shí)。由于國(guó)外企業(yè)不可能將最先進(jìn)的工業(yè)軟件賣給我國(guó)，長(zhǎng)期使用國(guó)外工業(yè)軟件，使得國(guó)內(nèi)制造企業(yè)技術(shù)工藝創(chuàng)新普遍建立在國(guó)外工業(yè)軟件基礎(chǔ)之上，技術(shù)工藝趕超國(guó)外企業(yè)存在天花板。
龍頭制造企業(yè)牽引作用未發(fā)揮，工業(yè)軟件企業(yè)發(fā)展缺乏工業(yè)土壤
縱觀國(guó)外工業(yè)軟件發(fā)展史，傳統(tǒng)工業(yè)巨頭在工業(yè)軟件發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮至關(guān)重要作用，不僅知名的工業(yè)軟件巨頭背后都有傳統(tǒng)工業(yè)巨頭支持的身影，且傳統(tǒng)工業(yè)巨頭自身也通過(guò)成立或收購(gòu)工業(yè)軟件公司，進(jìn)一步強(qiáng)化工業(yè)軟件和制造的深度融合。例如，西門子不僅成立了自己的工業(yè)軟件公司，而且從21世紀(jì)以來(lái)，先后收購(gòu)了UGS、Camstar、Mentor Graphics、innotec、Vistagy等數(shù)十家知名工業(yè)軟件公司，加速壯大其工業(yè)軟件支撐能力。另外，加快推進(jìn)技術(shù)工藝軟件化封裝已經(jīng)成為了國(guó)外工業(yè)巨頭的共同選擇。例如，單從軟件代碼行數(shù)看，航空航天制造商洛克希德·馬丁公司已經(jīng)超過(guò)微軟成為全球最大的軟件公司。相比國(guó)外工業(yè)巨頭，國(guó)內(nèi)制造業(yè)龍頭企業(yè)缺乏布局研發(fā)工業(yè)軟件意識(shí)，絕大多數(shù)領(lǐng)域龍頭制造企業(yè)使用的仿真設(shè)計(jì)類工業(yè)軟件都來(lái)自Ansys、西門子、Dassault Systemes、PTC等公司。
基礎(chǔ)研究資源未得到有效整合，產(chǎn)學(xué)研用高效聯(lián)動(dòng)推進(jìn)機(jī)制難以構(gòu)建
工業(yè)軟件離不開(kāi)工藝技術(shù)、仿真算法模型的基礎(chǔ)性研究，這些都是制造企業(yè)和純軟件企業(yè)獨(dú)自所能完成的。目前，我國(guó)技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和基礎(chǔ)研究存在極為嚴(yán)重的脫節(jié)情況，造成了極大的研究資源浪費(fèi)。例如，產(chǎn)業(yè)端對(duì)部分技術(shù)工藝、算法模型等基礎(chǔ)研究攻關(guān)需求十分緊迫，但高校等科研機(jī)構(gòu)個(gè)別研究人員已有很好研究積淀，因產(chǎn)研信息不對(duì)稱，找不到產(chǎn)業(yè)化途徑，被束之高閣;企業(yè)端部分技術(shù)工藝、算法模型等基礎(chǔ)研究攻關(guān)已經(jīng)有很大突破，但高校等研究機(jī)構(gòu)還存在大量研究人員在重復(fù)研究，甚至研究出的成果跟企業(yè)已經(jīng)應(yīng)用的技術(shù)還存在較大的代際差。另外，“高校教授愿意參加企業(yè)實(shí)踐、企業(yè)研發(fā)人員能回高校講臺(tái)”，國(guó)外這種研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)之間人才自由流動(dòng)機(jī)制，使得國(guó)外產(chǎn)業(yè)研究和基礎(chǔ)研究能夠深度協(xié)同起來(lái)。尤其是工業(yè)軟件的開(kāi)發(fā)，不是簡(jiǎn)單的技術(shù)攻關(guān)能完成，需要基礎(chǔ)研究、工程實(shí)踐、應(yīng)用體驗(yàn)三方面的經(jīng)驗(yàn)積累。
靠市場(chǎng)自主推進(jìn)培育機(jī)制失靈，缺乏有效的組合拳政策實(shí)現(xiàn)培育突圍
在市場(chǎng)占率有、用戶認(rèn)可度、企業(yè)研發(fā)投入、軟件自身易用性，以及企業(yè)發(fā)展時(shí)間，國(guó)內(nèi)各領(lǐng)域工業(yè)軟件都無(wú)法跟國(guó)外企業(yè)相比，尤其在設(shè)計(jì)仿真類的工業(yè)軟件，國(guó)外企業(yè)已經(jīng)牢牢把握市場(chǎng)控制權(quán)，再加上技術(shù)工藝積淀、工程實(shí)踐迭代完善、產(chǎn)學(xué)研高效協(xié)同在工業(yè)軟件研發(fā)中發(fā)揮作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)商業(yè)模式，寄希望于單獨(dú)通過(guò)商業(yè)模式創(chuàng)新、市場(chǎng)自由競(jìng)爭(zhēng)等機(jī)制，實(shí)現(xiàn)我國(guó)工業(yè)軟件突破發(fā)展，難度可謂極大。從市場(chǎng)的角度來(lái)講，如果缺乏國(guó)家產(chǎn)業(yè)、財(cái)政、金融、稅收等領(lǐng)域政策組合發(fā)力，單純寄希望于社會(huì)資金來(lái)支持國(guó)內(nèi)工業(yè)軟件發(fā)展，市場(chǎng)信心和動(dòng)力都顯得嚴(yán)重不足。
推進(jìn)工業(yè)軟件突圍發(fā)展的對(duì)策建議
發(fā)揮制度優(yōu)勢(shì)，創(chuàng)新推進(jìn)方式。發(fā)揮產(chǎn)業(yè)、財(cái)政、金融、稅收等政策組合拳，引導(dǎo)社會(huì)資金積極投資工業(yè)軟件領(lǐng)域，大力扶持本土工業(yè)軟件企業(yè)發(fā)展，推進(jìn)中小型工業(yè)軟件企業(yè)重組兼并，推進(jìn)大型工業(yè)軟件企業(yè)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合。按照《中華人民共和國(guó)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步法》要求，發(fā)揮好政府采購(gòu)牽引作用，鼓勵(lì)國(guó)有企業(yè)和財(cái)政支持項(xiàng)目?jī)?yōu)先采購(gòu)境內(nèi)企業(yè)開(kāi)發(fā)培育的工業(yè)軟件。強(qiáng)化央企和行業(yè)龍頭企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)危機(jī)意識(shí)、國(guó)家責(zé)任意識(shí)、戰(zhàn)略布局意識(shí)、系統(tǒng)創(chuàng)新意識(shí)，引導(dǎo)其結(jié)合本行業(yè)實(shí)踐，聯(lián)合行業(yè)技術(shù)優(yōu)勢(shì)企業(yè)、協(xié)會(huì)聯(lián)盟和投資機(jī)構(gòu)合資成立行業(yè)工業(yè)軟件公司，大力發(fā)展和培育本行業(yè)工業(yè)軟件，助力解決行業(yè)“卡脖子”關(guān)鍵問(wèn)題。
強(qiáng)化研用聯(lián)動(dòng)，推進(jìn)工程迭代。工業(yè)軟件的發(fā)展不是簡(jiǎn)單攻克某項(xiàng)或某幾項(xiàng)技術(shù)就行，其發(fā)展是一個(gè)功能持續(xù)豐富和工程應(yīng)用修正迭代的動(dòng)態(tài)持續(xù)過(guò)程，研用聯(lián)動(dòng)和工程實(shí)踐應(yīng)用至關(guān)重要。結(jié)合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用推廣，大力推進(jìn)國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件培育和應(yīng)用，優(yōu)先推進(jìn)在國(guó)防、航空航天、重大裝備制造等涉及國(guó)家安全的重點(diǎn)行業(yè)試點(diǎn)應(yīng)用，并建立應(yīng)用反饋機(jī)制，持續(xù)推進(jìn)迭代升級(jí)。完善國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件培訓(xùn)教材，推進(jìn)國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件在學(xué)校專業(yè)人才培養(yǎng)中的應(yīng)用，提升工業(yè)軟件用戶黏性。
強(qiáng)化基礎(chǔ)研究，加強(qiáng)人才培養(yǎng)。工業(yè)軟件是數(shù)字時(shí)代基礎(chǔ)科學(xué)研究和工程實(shí)踐應(yīng)用有效結(jié)合的重要表現(xiàn)，發(fā)展工業(yè)軟件離不開(kāi)基礎(chǔ)科學(xué)研究和工程實(shí)踐人才培養(yǎng)。全面加強(qiáng)固體力學(xué)、流體力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)相關(guān)基礎(chǔ)學(xué)科研究，深化聲場(chǎng)、磁場(chǎng)、場(chǎng)碰撞、模態(tài)、靜力、疲勞等工程應(yīng)用研究，強(qiáng)化結(jié)構(gòu)、振動(dòng)、熱、流體、電磁場(chǎng)、電路、系統(tǒng)、芯片等多域多物理場(chǎng)機(jī)器耦合仿真研究。全面加強(qiáng)數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)基礎(chǔ)科學(xué)人才培養(yǎng)，打通基礎(chǔ)科學(xué)培養(yǎng)和企業(yè)工程實(shí)踐通道，推進(jìn)高校和科研機(jī)構(gòu)研究人員和企業(yè)高級(jí)技術(shù)人才輪崗，提升基礎(chǔ)科學(xué)研究人才數(shù)字化、軟件化、系統(tǒng)化、工程化思維。
推進(jìn)開(kāi)放創(chuàng)新，打造產(chǎn)業(yè)生態(tài)。工業(yè)軟件本質(zhì)上是工業(yè)技術(shù)工藝軟件化封裝，其研發(fā)絕非普通軟件公司所能完成，需要打造利益共同體，集聚各方資源，協(xié)同推進(jìn)攻關(guān)突破。建立行業(yè)工業(yè)軟件創(chuàng)新聯(lián)合體，鼓勵(lì)行業(yè)內(nèi)重點(diǎn)制造企業(yè)以戰(zhàn)略投資模式，聯(lián)合投資成立獨(dú)立的工業(yè)軟件公司，協(xié)同推進(jìn)本行業(yè)工業(yè)軟件培育、試點(diǎn)應(yīng)用和工程迭代。積極吸納高校和科技機(jī)構(gòu)研究人員的研究成果，及時(shí)吸納相關(guān)模型和算法等的最新研究成果，推進(jìn)試點(diǎn)應(yīng)用，并逐步完善提升。成立工業(yè)軟件推進(jìn)聯(lián)盟，集聚投融資、基礎(chǔ)研究、軟件研發(fā)、軟件應(yīng)用等產(chǎn)業(yè)各方，構(gòu)建利益共贏機(jī)制，協(xié)同推進(jìn)工業(yè)軟件發(fā)展。
加大扶持力度，推進(jìn)優(yōu)先發(fā)展。要從戰(zhàn)略高度審視工業(yè)軟件發(fā)展的重要性和緊迫性，加快制定工業(yè)軟件發(fā)展國(guó)家戰(zhàn)略，從基礎(chǔ)研究、人才培養(yǎng)、產(chǎn)學(xué)研合作、企業(yè)培育、金融支持、稅收優(yōu)惠等方面系統(tǒng)性布局工業(yè)軟件發(fā)展。加大工業(yè)軟件發(fā)展資金扶持力度，強(qiáng)化部門政策協(xié)同扶持，優(yōu)先支持企業(yè)上市融資，加大信貸供給力度，支持工業(yè)軟件企業(yè)持續(xù)獲得發(fā)展資金。通過(guò)提高研究開(kāi)發(fā)費(fèi)用稅前加計(jì)扣除比例、降低工業(yè)軟件企業(yè)增值稅和企業(yè)所得稅上繳比例等方式，大力扶持工業(yè)軟件企業(yè)發(fā)展。
工業(yè)軟件關(guān)系到國(guó)家制造業(yè)的安全發(fā)展，更是國(guó)家制造業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要體現(xiàn)，培育工業(yè)軟件是一國(guó)制造業(yè)邁向全球制造產(chǎn)業(yè)鏈高端的必然要求。當(dāng)前，我國(guó)正在推動(dòng)從制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)，培育壯大工業(yè)軟件是制造強(qiáng)國(guó)前進(jìn)道路必須逾越的路坎。(文 | 賽迪智庫(kù)電子信息研究所副所長(zhǎng) 陸峰)
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