新時期中國工業(yè)軟件發(fā)展思路與途徑探討

黃俊俊

【關(guān)鍵詞】工業(yè)軟件;工業(yè)制造業(yè);發(fā)展思路;發(fā)展途徑

工業(yè)軟件廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，有著極強的產(chǎn)業(yè)滲透性和影響力，是一個將工業(yè)流程以及制造工藝進行數(shù)字化、智能化展示的軟件大類。在工業(yè)制造經(jīng)營活動中，工業(yè)軟件提供了仿真等技術(shù)的重要支持，具有十分重要的應(yīng)用價值。因此要想實現(xiàn)我國工業(yè)制造業(yè)的快速發(fā)展，就必須重視工業(yè)軟件的發(fā)展應(yīng)用。而對于工業(yè)軟件的發(fā)展，最重要的是把握好工業(yè)軟件的分類與特征，深入探究工業(yè)軟件的市場競爭格局，明確工業(yè)軟件的發(fā)展思路與途徑。

在新時期背景下，工業(yè)制造逐漸智能化和數(shù)字化，而工業(yè)軟件是工業(yè)智能化制造的重要保障，是其“大腦”和“靈魂”。作為現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)軟件化的產(chǎn)物，工業(yè)軟件其本質(zhì)就是以軟件的形式將工業(yè)制造中所應(yīng)用的技術(shù)以及相關(guān)的經(jīng)驗知識進行收集與儲存，以此來協(xié)助相關(guān)人員解決相應(yīng)的問題。工業(yè)軟件可以分為研發(fā)設(shè)計類等類型，每一種軟件類型都有著其特有的應(yīng)用優(yōu)勢，代表的產(chǎn)品（見圖1）。如研發(fā)設(shè)計類工業(yè)軟件主要是用以提升產(chǎn)品研發(fā)能力以及效率等，目前應(yīng)用較為廣泛的軟件產(chǎn)品有計算機輔助工程（CAE）等。

（一）工業(yè)軟件研發(fā)成本高。周期長

在工業(yè)軟件的研發(fā)過程中，往往需要更多的專業(yè)知識，以此來確保工業(yè)軟件的可靠性。同時相比于一般的應(yīng)用軟件，工業(yè)軟件的研發(fā)體系更為復(fù)雜，其研發(fā)的難度也更高，而這在一定程度上導(dǎo)致了工業(yè)軟件的研發(fā)成本較高。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2020年，ANSYS這一計算機輔助工程軟件在研發(fā)時就投入了3.55億美元。另外，相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，大型的工業(yè)軟件其研發(fā)的周期往往需要3-5年的時間，其研發(fā)周期較長，且當工業(yè)軟件投入市場后，往往需要經(jīng)歷10年左右的時間才能夠被市場所認可。

（二）工業(yè)軟件技術(shù)門檻高

工業(yè)軟件相比于一般的軟件而言具有更高的技術(shù)性與專業(yè)性。因此對于工業(yè)軟件的開發(fā)而言，其技術(shù)門檻更高，一些關(guān)鍵的核心算法（如幾何建模引擎等）都具有較強的難度，在模型的構(gòu)建優(yōu)化過程中，還需要大量的工業(yè)生產(chǎn)與運行數(shù)據(jù)作為支撐，而這些都需要經(jīng)過長期的實踐積累。應(yīng)用于工業(yè)軟件中的人機交互等前端技術(shù)，對軟件的開發(fā)也有著重要的影響。由于工業(yè)軟件的技術(shù)門檻較高，這就要求相關(guān)研發(fā)人員不僅要掌握軟件技能，還要具備物理學(xué)、數(shù)學(xué)等相關(guān)學(xué)科的專業(yè)知識，同時對于工業(yè)機理等內(nèi)容還需具有深刻的認識與理解，以此來攻克工業(yè)軟件的技術(shù)壁壘。

（一）我國市場競爭格局

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，應(yīng)用于工業(yè)制造領(lǐng)域的工業(yè)軟件也在不斷發(fā)展，帶動了國內(nèi)相關(guān)供應(yīng)商的良性競爭。目前我國工業(yè)軟件市場上不斷涌現(xiàn)出自主可控的工業(yè)軟件。工業(yè)軟件的產(chǎn)業(yè)規(guī)模也在不斷擴大，截至2020年，我國的工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)規(guī)模已達到了1974億元（見圖2）。雖然我國的工業(yè)軟件發(fā)展前景一片大好，但同時也需明確的是，目前我國工業(yè)軟件的產(chǎn)業(yè)規(guī)模是無法適應(yīng)于現(xiàn)代化工業(yè)規(guī)模高度的，這是因為隨著我國工業(yè)制造業(yè)的發(fā)展，已逐步形成了較為完整的現(xiàn)代工業(yè)體系，相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國的工業(yè)增加值占全球比重約30%，而對比之下，工業(yè)軟件的規(guī)模僅占比全球的7%。目前我國的工業(yè)軟件市場仍缺失一些關(guān)鍵性的核心技術(shù)，導(dǎo)致了國外工業(yè)軟件市場壟斷我國高端工業(yè)軟件市場，尤其是在產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計類的軟件上，過度依賴于國外的先進技術(shù)。同時工業(yè)軟件的開發(fā)存在與工業(yè)生產(chǎn)脫節(jié)的問題，部分工業(yè)企業(yè)認為工業(yè)軟件的使用并不能夠?qū)崿F(xiàn)企業(yè)的生產(chǎn)目標，工業(yè)軟件迭代優(yōu)化速度慢，不能支持工業(yè)企業(yè)的發(fā)展?？傊?，目前我國工業(yè)軟件市場競爭呈現(xiàn)出低端軟件開發(fā)過多。缺乏高端軟件的開發(fā)。以及工業(yè)軟件的實際功能較弱的特點。

（二）全球市場競爭格局

從全球范圍來看，工業(yè)軟件市場競爭格局已較為穩(wěn)定，其產(chǎn)業(yè)規(guī)模也在逐年穩(wěn)定地增長。截至2020年，工業(yè)軟件的全球產(chǎn)業(yè)規(guī)模已達到4358億美元。全球范圍內(nèi)的工業(yè)軟件頭部企業(yè)已構(gòu)成了穩(wěn)固的競爭形勢。對于工業(yè)軟件中的產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計類軟件，基本上已經(jīng)形成了由歐美巨頭壟斷的形勢，其中Autodesk、PTC、達索系統(tǒng)等企業(yè)主導(dǎo)著CAD設(shè)計軟件的發(fā)展應(yīng)用，而ANSYS、Altair幾乎壟斷了CAE仿真軟件市場，Synopsys引領(lǐng)了EDA芯片設(shè)計軟件市場。對于工業(yè)軟件中的生產(chǎn)控制類軟件，西門子、施耐德等企業(yè)仍處于領(lǐng)先地位。對于工業(yè)軟件中的業(yè)務(wù)管理類軟件而言，其市場競爭形勢相對來說更加激烈，因為這種軟件類型較為成熟，市場集中度較低，SAP、Oracle引領(lǐng)市場，而Infor、Sage等緊隨其后?？陀^來說，目前工業(yè)軟件市場中的頭部企業(yè)很難被趕超，這是因為大部分的大型企業(yè)已經(jīng)開始加速轉(zhuǎn)型升級，不斷地并購企業(yè)，拓展產(chǎn)品線。致力于打造從研發(fā)到生產(chǎn)的全產(chǎn)業(yè)鏈工業(yè)軟件，加強客戶對企業(yè)的依賴程度。同時相比于一般的工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)，頭部企業(yè)擁有自主核心技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)，研發(fā)經(jīng)費也更為充足。這在一定程度上也提高了工業(yè)軟件企業(yè)的進入門檻。

（一）“累積”過程不可逾越

想要實現(xiàn)工業(yè)軟件的快速發(fā)展。一定不能忽視對工業(yè)技術(shù)知識的累積過程。這是因為工業(yè)軟件其本質(zhì)就是將工業(yè)制造生產(chǎn)過程以及工業(yè)技術(shù)進行代碼化，以軟件的形式將工業(yè)制造生產(chǎn)過程中反復(fù)應(yīng)用且有效的工業(yè)技術(shù)進行保存，以此來指導(dǎo)工業(yè)生產(chǎn)高效且創(chuàng)造性地運轉(zhuǎn)。對于工業(yè)技術(shù)知識的積累，是一個漫長且不可逾越的過程，是需要長期進行知識積累沉淀與升級。同時工業(yè)軟件的開發(fā)應(yīng)用也不是一蹴而就的，是需要持續(xù)地進行打磨。當前市面上大部分的主流工業(yè)軟件無不是通過不斷地試錯更正和升級來提高工業(yè)軟件技術(shù)的，當軟件投入市場后，也是經(jīng)過多年的沉淀才被行業(yè)予以認可。因此，可以明確的是，對于工業(yè)軟件的開發(fā)應(yīng)用，長期的累積過程是必不可少的。

（二）加快迭代不斷創(chuàng)新發(fā)展

應(yīng)用于工業(yè)制造生產(chǎn)中的工業(yè)軟件是通過將專業(yè)知識技術(shù)轉(zhuǎn)化為代碼進行服務(wù)的。將工業(yè)軟件投入到工業(yè)場景中進行深入應(yīng)用，可以實現(xiàn)工業(yè)軟件的不斷完善以及創(chuàng)新，同時也能夠因此獲得工業(yè)制造生產(chǎn)領(lǐng)域的新技術(shù)知識和新型的業(yè)態(tài)管理。新時期下加速工業(yè)軟件的創(chuàng)新發(fā)展十分重要，而實現(xiàn)工業(yè)軟件創(chuàng)新的發(fā)展前提是需要充分利用工業(yè)生產(chǎn)中大量真實的有效數(shù)據(jù)，只有這樣工業(yè)軟件才能夠根據(jù)工業(yè)真實的需求進行新功能、新技術(shù)的研發(fā)創(chuàng)新。

（三）快速滲透穩(wěn)站腳跟

相比于其他的軟件，工業(yè)軟件的開發(fā)難度更大，同時其研發(fā)的經(jīng)費也更高，大部分的工業(yè)軟件公司在工業(yè)軟件研發(fā)時都投入了大量的經(jīng)費。若沒有規(guī)?；氖袌鲂枨笾危敲垂I(yè)軟件研發(fā)資金的巨大投入將影響工業(yè)軟件的持續(xù)生存。從目前我國的工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展來看，數(shù)字化轉(zhuǎn)型已成為了其必經(jīng)之路，因此中國將會成為最大的一個軟件需求市場，因此中國工業(yè)軟件企業(yè)應(yīng)抓住這一機遇，力求將優(yōu)秀的工業(yè)軟件快速地在行業(yè)中擴散開來，抓住國家發(fā)布的利好政策，在工業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)某一特定工業(yè)軟件的快速滲透，將工業(yè)軟件的應(yīng)用規(guī)模不斷擴大發(fā)展，實現(xiàn)工業(yè)軟件的持續(xù)發(fā)展，為工業(yè)制造生產(chǎn)提供服務(wù)。

（四）換場角逐步入發(fā)展新軌道

不同的工業(yè)生產(chǎn)制造場景，都有著某一定制化的工業(yè)軟件。工業(yè)軟件的應(yīng)用與行業(yè)特點密切結(jié)合，以滿足在特定的工業(yè)生產(chǎn)背景下的特殊生產(chǎn)需求;工業(yè)生產(chǎn)制造各個領(lǐng)域都有著極大的差異性，軟件的專用性也較強，這也導(dǎo)致了往往需要定制開發(fā)工業(yè)軟件。在新時期背景下，工業(yè)場景日益豐富，而這也意味著工業(yè)軟件具有更多的發(fā)展新軌道，加之我國有著完整的工業(yè)體系，不同的工業(yè)門類都為工業(yè)軟件的發(fā)展提供了新的賽道和新的發(fā)展空間。

（一）重視工業(yè)技術(shù)積累，推動工業(yè)技術(shù)軟件化

相比于國際上的工業(yè)軟件，我國的工業(yè)軟件一直處于落后地位，突破性的進步較少。眼下工業(yè)軟件企業(yè)應(yīng)著眼于未來，重視工業(yè)技術(shù)的積累，以此在市場的激勵競爭中站穩(wěn)腳跟。工業(yè)軟件的發(fā)展離不開工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)與相關(guān)經(jīng)驗的長期積累，沒有任何一項工業(yè)軟件開發(fā)是完全自主。這都需要軟件公司與其他工業(yè)企業(yè)在每一個環(huán)節(jié)的配合，掌握好工業(yè)技術(shù)知識，將其作為重要的發(fā)展方向，從而實現(xiàn)工業(yè)技術(shù)知識的轉(zhuǎn)化，以工業(yè)軟件的形式促進工業(yè)生產(chǎn)制造高效運轉(zhuǎn)。

（二）工業(yè)APP+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，加快迭代創(chuàng)新發(fā)展

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺在工業(yè)生產(chǎn)制造中應(yīng)用廣泛，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可以看作是工業(yè)軟件的“降本”與“規(guī)?；保瑫r也可以看作是工業(yè)軟件的功能升級與生態(tài)化建設(shè)。利用工業(yè)App+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，可以有效匯聚大量真實可靠的工業(yè)數(shù)據(jù)，讓工業(yè)軟件的開發(fā)有足夠的工業(yè)技術(shù)知識積累作支撐，從而加快軟件的升級與更新。對于工業(yè)技術(shù)知識而言，工業(yè)App是其形成固化與累積的重要工具。工業(yè)軟件因為工業(yè)技術(shù)知識累積而形成發(fā)展，而工業(yè)技術(shù)知識又因為工業(yè)軟件得以累積，因此科學(xué)的工業(yè)軟件發(fā)展，應(yīng)是自主工業(yè)軟件發(fā)展的同時，注重工業(yè)技術(shù)知識的累積。工業(yè)App可以看作是新時期工業(yè)軟件發(fā)展的一種全新形態(tài)，同時也可以看作是工業(yè)生產(chǎn)制造技術(shù)的重要轉(zhuǎn)化成果。工業(yè)App可與工業(yè)軟件復(fù)用，能夠彌補傳統(tǒng)工業(yè)軟件中存在的定制成本高以及效率低的問題。利用工業(yè)App+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，可實現(xiàn)海量的工業(yè)技術(shù)知識積累，從而加速工業(yè)軟件的創(chuàng)新發(fā)展，當工業(yè)軟件投入使用后，又能夠積累工業(yè)技術(shù)知識。在此之下，工業(yè)軟件開發(fā)可以擺脫繁復(fù)低效的定制工作，通過構(gòu)建數(shù)據(jù)模型等，致力于工業(yè)App開發(fā)工具的完善，加快推進工業(yè)軟件的迭代與創(chuàng)新。

（三）實現(xiàn)快速滲透，推動規(guī)?；瘧?yīng)用

目前我國的工業(yè)軟件市場主要以中小企業(yè)為主體，以此形成了工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)集群。我國浙江就是重要的集群地。在工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)集群中，企業(yè)的經(jīng)營模式高度相仿，對于技術(shù)的需求相似度高，同時企業(yè)之間的互相學(xué)習(xí)模仿速度快，可以實現(xiàn)工業(yè)軟件新技術(shù)應(yīng)用的快速傳播擴散。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)就像是一個“線上產(chǎn)業(yè)集群”，可以實現(xiàn)資源的高效配置，依托于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)這一工業(yè)云平臺，企業(yè)在研發(fā)工業(yè)軟件時就可以實現(xiàn)較低的成本投入，高質(zhì)量的研發(fā)部署，通過云平臺中的資源共享，大批量地滿足同一性質(zhì)的工業(yè)軟件服務(wù)需求，客戶規(guī)模也能得以進一步的擴大。當擴大客戶規(guī)模后，工業(yè)軟件企業(yè)在軟件研發(fā)以及運營維護單位方面，所投入的成本將會進一步的降低，從而使得企業(yè)能夠有更多的資金用以開發(fā)更具競爭力的工業(yè)軟件。當實現(xiàn)“降本”與“規(guī)模化”后，工業(yè)軟件企業(yè)才能實現(xiàn)進一步的發(fā)展。總的來說。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是工業(yè)軟件企業(yè)擴散工業(yè)軟件技術(shù)的有效媒介，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的背景之下，企業(yè)的工業(yè)軟件研發(fā)成本將得到有效減少。同時其信息傳播的速度也會更快。依托產(chǎn)業(yè)集群充分利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，是實現(xiàn)工業(yè)軟件在行業(yè)內(nèi)快速滲透應(yīng)用的有效途徑。

（四）降低創(chuàng)新門檻，積極研發(fā)新型工業(yè)軟件

我國是一個有著完整工業(yè)體系的國家，因此對于工業(yè)軟件的研發(fā)而言，應(yīng)積極創(chuàng)新新型的工業(yè)軟件，對于不同的工業(yè)門類定制特定的工業(yè)軟件。同時雖然我國的工業(yè)軟件發(fā)展落后于國外工業(yè)軟件，但是對于一些中國獨有的工業(yè)門類，國外尚未有相應(yīng)的工業(yè)軟件，這也為我國的工業(yè)軟件發(fā)展提供了機會。而要想實現(xiàn)創(chuàng)新新型的工業(yè)軟件，就必須降低創(chuàng)新門檻，避免因過高的研發(fā)投入阻礙工業(yè)軟件的發(fā)展。酌情出臺相關(guān)的政策紅利及稅收優(yōu)惠，為工業(yè)軟件企業(yè)開發(fā)軟件提供保障，同時也可以為企業(yè)提供相關(guān)的低息貸款等。實行政企協(xié)同，堅持“扶優(yōu)轉(zhuǎn)強”、“育專成強”。另外政府單位應(yīng)制定長期整體發(fā)展規(guī)劃，幫助工業(yè)軟件企業(yè)良好健康地發(fā)展?？傊?，工業(yè)軟件的開發(fā)是一個長期且復(fù)雜的過程，在這個過程中需要大量的資金投入，為了確保工業(yè)軟件持續(xù)發(fā)展，就必須加強政策保障，為工業(yè)軟件企業(yè)的發(fā)展提供政策支持。

綜上所述，當前我國的工業(yè)軟件發(fā)展正面臨著國內(nèi)外激烈的競爭形勢，其發(fā)展的機遇與挑戰(zhàn)共存。為了讓中國工業(yè)軟件的發(fā)展占據(jù)行業(yè)制高點，應(yīng)切實理清發(fā)展思路，找到一個適合中國工業(yè)軟件發(fā)展的路徑。要重視工業(yè)技術(shù)積累，依托工業(yè)App和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，推動規(guī)模化應(yīng)用，降低創(chuàng)新門檻，以實現(xiàn)中國工業(yè)軟件高質(zhì)量地發(fā)展，擺脫發(fā)展瓶頸，加速我國工業(yè)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。