中國(guó)工業(yè)軟件的關(guān)鍵短板

曉昀

      中國(guó)工業(yè)產(chǎn)能,、工業(yè)出口規(guī)模已經(jīng)領(lǐng)先世界,，中國(guó)制造業(yè)增加值占比達(dá)到世界市場(chǎng)份額的28%以上。值得一提的是,，在聯(lián)合國(guó)劃定的所有工業(yè)門類和細(xì)分領(lǐng)域(41個(gè)工業(yè)大類,，191個(gè)中類,，525個(gè)小類)當(dāng)中，中國(guó)是工業(yè)門類最齊全的,，中國(guó)的很多企業(yè)被稱為重量級(jí)玩家,。      

可是，中國(guó)工業(yè)企業(yè)仍有一個(gè)無(wú)法回避的關(guān)鍵短板——工業(yè)軟件,。

       中國(guó)目前最大的工業(yè)軟件企業(yè)屬于華為技術(shù),。但即使華為十分強(qiáng)大，但在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí),，仍然需要用到美國(guó)的三家軟件公司Synopsys,、Cadence、Mentor提供的EDA(電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)軟件工具,。值得一提的是,，美國(guó)軟件企業(yè)的芯片設(shè)計(jì)極為復(fù)雜，芯片里面擁有幾十億個(gè)晶體管,，因此,，他們的EDA工具的極限設(shè)計(jì)精度是很難替代的。
       國(guó)內(nèi)市場(chǎng)在核心工業(yè)軟件領(lǐng)域：CAD研發(fā)設(shè)計(jì)類軟件市場(chǎng),，被法國(guó)達(dá)索,、德國(guó)西門子、美國(guó)PTC以及美國(guó)Autodesk公司占據(jù)達(dá)90%以上,，國(guó)內(nèi)數(shù)碼大方,、中望軟件等只占不到10%的市場(chǎng)。CAE仿真軟件市場(chǎng)領(lǐng)域,，被美國(guó)ANSYS,、美國(guó)ALTAIR、美國(guó)MSC等公司占據(jù)了幾乎全部市場(chǎng)份額,。即使技術(shù)含量較低的生產(chǎn)管理類工業(yè)軟件領(lǐng)域,，高端市場(chǎng)被德國(guó)SAP與美國(guó)ORACEL公司壟斷90%以上。   

  工業(yè)軟件絕不是簡(jiǎn)單的IT軟件,，更不是普通的互聯(lián)網(wǎng)公司能夠涉足其中的,。比如其中的代碼行數(shù)，全球最大的軟件公司不是微軟,，也不是SAP（德國(guó)的全球領(lǐng)先軟件公司）,， 而是世界最大的軍火商美國(guó)的洛克希德·馬丁公司。     

          再來(lái)看下三大行業(yè),，比如制造業(yè)：AutoCAD,、proIE、ug,、SolidWorks,、建筑業(yè)：AutoCAD,、Revit、3dsMax,、娛樂(lè)媒體：3dsMax,、Maya、Autodesk Smoke,，以上發(fā)現(xiàn)里面經(jīng)常使用的軟件,，沒(méi)有一個(gè)軟件是我們研發(fā)的，它們?nèi)�部�?lái)自國(guó)外的軟件企業(yè),。     

再比如國(guó)內(nèi)各行各業(yè)幾乎都在使用的軟件AutoCAD,，這是美國(guó)Autodesk（世界領(lǐng)先的設(shè)計(jì)軟件和數(shù)字內(nèi)容創(chuàng)建公司）的產(chǎn)品，它幾乎壟斷了中國(guó)所有的CAD工具,，值得一提的是,，在俄羅斯根本沒(méi)有人使用AutoCAD，因?yàn)槎砹_斯人使用的是nanoCAD, 是俄羅斯自己研發(fā)的CAD工具,。

       在工業(yè)軟件領(lǐng)域如果缺乏核心,，不亞于缺乏芯片技術(shù)一樣。不過(guò),，中國(guó)管理軟件和嵌入式開發(fā)做得還不錯(cuò),。事實(shí)上，如果要掌握工業(yè)軟件核心技術(shù),，就要實(shí)現(xiàn)建模技術(shù),，虛擬仿真，數(shù)學(xué)運(yùn)算,，而這些完全依賴于數(shù)學(xué)算法,，這些算法需要長(zhǎng)時(shí)間的潛心研究及高端的人才,。   

  德國(guó)最大的工業(yè)軟件公司仍然不是西門子,，也不是大眾，更不是蒂森克虜伯,，而是SAP SE（思愛普）,。盡管只是一家軟件公司，但它是一家引領(lǐng)著德國(guó)工業(yè)4.0國(guó)家戰(zhàn)略的公司,，雖然它在2019年世界500強(qiáng)中只排名427位,，德國(guó)人厲害的是，世界500強(qiáng)中80%的公司卻都是它的客戶,。   

   著名的SAP（System Applications and Products）軟件就屬于這家公司的產(chǎn)品,，它是ERP（Enterprise-wide Resource Planning，芯片設(shè)計(jì)生產(chǎn)必備神器）解決方案的先驅(qū),，也是全球排名第一的ERP軟件,�,？梢哉f(shuō)，幾乎每分每秒,，SAP軟件都運(yùn)行在全世界120多個(gè)國(guó)家,、超過(guò)172,000家企業(yè)的機(jī)房里。有人說(shuō),，一旦SAP斷供,，三分之一的芯片企業(yè)會(huì)死得很難看。

      
日本的工業(yè)軟件發(fā)展相對(duì)差一些,。全球第三大經(jīng)濟(jì)體的日本,，在軟件銷售方面僅次于美國(guó)，因?yàn)槿毡颈就恋墓�業(yè)軟件卻沒(méi)有拿得出手的品牌,。日本企業(yè)更愿意在制造業(yè)的硬件方面下功夫,，不愿意花太多精力去研發(fā)軟件。日本人他們更青睞于軟件的外包開發(fā),。全球軟件外包市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到1000億美元,，而日本一家就占了十分之一。   

        制造業(yè)的最核心技術(shù)其實(shí)就是工業(yè)軟件,，其中包括：邏輯編程,、數(shù)據(jù)建立分析、設(shè)備驅(qū)動(dòng),、程序更改,、傳感器應(yīng)用等，這些全部都需依賴軟件技術(shù),。      

        德國(guó)西門子,、美國(guó)GE、法國(guó)施耐德之前為了維持他們傳統(tǒng)的壟斷地位,，瘋狂并購(gòu)世界上的工業(yè)軟件公司,。比如2016年11月，德國(guó)西門子以45億美元收購(gòu)了全球三大電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件EDA之一的Mentor,。      

        當(dāng)前,，進(jìn)入中國(guó)工業(yè)領(lǐng)域的重要工業(yè)軟件，包括研發(fā)類的CAD,、CAE,、CAM、CAPP,，信息管理類的ERP,、CRM、HRM,，及生產(chǎn)控制類的MES,、PCS,、PLC，總共占比接近40%,。此外,，還有60%的嵌入式軟件(嵌入特定設(shè)備的專用軟件)，原因是工業(yè)企業(yè)對(duì)工業(yè)智能終端,、工業(yè)傳感器,、工業(yè)自動(dòng)化裝備需求巨大。時(shí)至今日,，可以說(shuō)幾乎每一件工業(yè)品的生產(chǎn),、每一臺(tái)工業(yè)設(shè)備的上線運(yùn)行，都是最先來(lái)自于工業(yè)軟件中,，然后才有最終實(shí)體的產(chǎn)品及運(yùn)行實(shí)體,。

      
中國(guó)工業(yè)發(fā)展的最大瓶頸就是工業(yè)軟件，并且工業(yè)軟件企業(yè)的發(fā)展水平及瓶頸將會(huì)成為下游企業(yè)掣肘因素,。比如中國(guó)核電技術(shù)已達(dá)到世界一流實(shí)力,，尤其是國(guó)產(chǎn)的華龍核電系統(tǒng)已走向了世界。但據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露,，核電系統(tǒng)的軟件采用的是德國(guó)西門子的NX軟件(西門子公司提供的產(chǎn)品工程解決方案,，NX軟件設(shè)計(jì)的模型、生產(chǎn)制造過(guò)程的管理等起到很大的作用,。再比如在航天工業(yè)方面曾長(zhǎng)期使用美國(guó)Analytical Graphics公司開發(fā)的STK分析軟件,，STK可以支持航天任務(wù)的全部過(guò)程，包括設(shè)計(jì),、測(cè)試,、發(fā)射、運(yùn)行和任務(wù)應(yīng)用,，目前STK最高版本11.0,。因此，工業(yè)軟件往往被稱為中國(guó)工業(yè)企業(yè)“短板中的短板”,，在此領(lǐng)域需要發(fā)力追趕,。   

        在CAD研發(fā)設(shè)計(jì)領(lǐng)域,，法國(guó)達(dá)索,、德國(guó)西門子、美國(guó)PTC以及美國(guó)Autodesk公司在中國(guó)市場(chǎng)的份額超過(guò)90%,，國(guó)內(nèi)數(shù)碼大方,、中望軟件、山大華天等只不到10%的市場(chǎng)份額,，神舟航天,、金航數(shù)碼也僅僅在航天領(lǐng)域擁有一定市場(chǎng)份額,。在CAE仿真軟件領(lǐng)域，美國(guó)公司ANSYS,、ALTAIR,、NASTRAN占據(jù)的市場(chǎng)份額超過(guò)95%。但是目前國(guó)內(nèi)的軟件企業(yè)開始在汽車研發(fā),、建筑CAD等領(lǐng)域正發(fā)起奮力沖擊,。     

          在生產(chǎn)管理領(lǐng)域，德國(guó)SAP與美國(guó)ORACEL公司占有高端市場(chǎng)的90%以上,，國(guó)內(nèi)的用友,、金蝶大約只占據(jù)中低端市場(chǎng)的80%左右。     

       德國(guó)SAP公司的營(yíng)收水平高達(dá)250億歐元上下,，曾經(jīng)超過(guò)國(guó)內(nèi)同行用友網(wǎng)絡(luò)15倍以上,。在生產(chǎn)控制領(lǐng)域，西門子,、施耐德,、GE、羅克韋爾也具有優(yōu)勢(shì)明顯,。而國(guó)內(nèi)的南瑞,、寶信、石化盈科因?yàn)樵陔娏�,、鋼鐵冶金和石化行業(yè)積累多年,，具有一定的競(jìng)爭(zhēng)力。     

         EDA被認(rèn)為是工業(yè)軟件的尖端領(lǐng)域,，我們的集成電路芯片技術(shù)的更新?lián)Q代,，主要一個(gè)制約因素就是EDA。值得一提的是,，三家美國(guó)軟件公司Cadence,、Synopsys和Mentor占據(jù)了全球EDA行業(yè)營(yíng)收的70%以上。      

       EDA主要用于芯片設(shè)計(jì),，設(shè)計(jì)費(fèi)用也不斷持續(xù)增加,，而且每一次技術(shù)精度的迭代，軟件都會(huì)有30%-50%的代碼需要重新編寫,，軟件所形成的瓶頸是其關(guān)鍵限制因素,。     

        國(guó)內(nèi)軟件企業(yè)比較擅長(zhǎng)管理軟件(比如辦公軟件、財(cái)稅軟件),，而工程軟件弱勢(shì)明顯,，目前，國(guó)內(nèi)80%的規(guī)劃軟件、50%的制作軟件,、95%的效勞軟件依然無(wú)法做到自主可控,。      

         什么是工業(yè)軟件？是指在工業(yè)領(lǐng)域里應(yīng)用的軟件,，包括系統(tǒng),、應(yīng)用、中間件,、嵌入式等,。一般來(lái)講工業(yè)軟件被劃分為編程語(yǔ)言、系統(tǒng)軟件,、應(yīng)用軟件和介于這兩者之間的中間件,。其中系統(tǒng)軟件為計(jì)算機(jī)使用提供最基本的能，但是并不針對(duì)某一特定應(yīng)用領(lǐng)域,。而應(yīng)用軟件則恰好相反,，不同的應(yīng)用軟件根據(jù)用戶和所服務(wù)的領(lǐng)域提供不同的功能。

工業(yè)應(yīng)用軟件包括三大類：

1,、支持產(chǎn)品研發(fā)創(chuàng)新的工具類和管理類軟件,，即產(chǎn)品創(chuàng)新數(shù)字化軟件領(lǐng)域。

包括：1）CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),，包括MCAD和ECAD,，及計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械和電氣設(shè)計(jì)）；2）CAE（工程仿真）,；3）CAM（計(jì)算機(jī)輔助制造,，主要指數(shù)控編程軟件）；4）CAPP（計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃）,；5）EDA（電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化）,；6）Digital manufacturing（數(shù)字化制造）；7）PDM/PLM（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理/產(chǎn)品全生命周期管理）,，以及其他專用軟件,，比如公差分析、軟件代碼管理（CASE/ALM）,、MRO（大修維護(hù)管理）,、三維瀏覽器、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)管理,、設(shè)計(jì)成本管理,、設(shè)計(jì)質(zhì)量管理、三維模型檢查,、可制造性分析等,。


2,、支持業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)的各類管理軟件領(lǐng)域（管理軟件）包括ERP（企業(yè)資源計(jì)劃）,、MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）,、CRM（客戶關(guān)系管理）、SCM（供應(yīng)鏈管理）,、SRM（供應(yīng)商關(guān)系管理）,、EAM（企業(yè)資產(chǎn)管理）、HCM（人力資產(chǎn)管理）,、BI（業(yè)務(wù)智能分析）,、APS（先進(jìn)生產(chǎn)排程）、QMS（質(zhì)量管理系統(tǒng)）,、PM（項(xiàng)目管理）,、EMS（能源管理）、MDM（主數(shù)據(jù)管理）,、LIMS（實(shí)驗(yàn)室管理）,、BPM（業(yè)務(wù)流程管理）、協(xié)同辦公與企業(yè)門戶等,。ERP是從MRP（物料需求計(jì)劃）,、MRPII（制造資源計(jì)劃）發(fā)展起來(lái)的。

3,、支持對(duì)設(shè)備和自動(dòng)化產(chǎn)線進(jìn)行管控,、數(shù)據(jù)采集和安全運(yùn)行的工控軟件領(lǐng)域。

包括APC（先進(jìn)過(guò)程控制）,、DCS（集散控制系統(tǒng)）,、PLC（可編程邏輯控制）、SCADA（數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)）,、組態(tài)軟件,、DNC/MDC（分布式數(shù)控與機(jī)器數(shù)據(jù)采集），以及工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全軟件等,。其中,，DCS、PLC和SCADA的控制軟件與硬件設(shè)備緊密集成,，是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的基礎(chǔ),。

m2006410

厲害了

大白小白

m2006410 發(fā)表于 2021-5-3 13:01
厲害了

老哥對(duì)視覺(jué)很關(guān)注啊

jianyongchen108

摘錄原話：對(duì)中國(guó)工業(yè)來(lái)說(shuō),，工業(yè)軟件豈止是短板,，已經(jīng)是“斷”板
在我們討論工業(yè)軟件之時(shí)，另一種聲音也值得我們思考：機(jī)械工程師從業(yè)人員被勸退,，機(jī)械工程師是不是越老越吃香,？

osterreich

學(xué)習(xí)了！

游風(fēng)曳雨

畢竟多年的差距不是媒體一句彎道超車就解決的,，彎道超車怎么可能,，通常都是車毀人亡

大白小白

@m2006410 焊接上視覺(jué)？

wugehaoniu

謝謝分享,。點(diǎn)贊支持

咸魚abc

感謝分享,，學(xué)到了

wlj0202

大家仍需努力，加油