全面看待我国工业软件的发展历程,哪些才是重点?

这两年,中国工业软件赶上了大日子,所有的聚光灯都汇聚过来。悲天悯人者有之,涂脂抹粉者有之,恨铁不钢者有之。一时间,中国工业软件似乎非神即妖,总之不是凡间物。

这两年,中国工业软件赶上了大日子,所有的聚光灯都汇聚过来。悲天悯人者有之,涂脂抹粉者有之,恨铁不钢者有之。一时间,中国工业软件似乎非神即妖,总之不是凡间物。

其实,把工业软件放到中国工业发展历史的大坐标中来看,会发现中国工业软件其实也不过是一种再正常不过的MADE IN CHINA的工业品。中国工业软件与其他工业品一样,不仅具有相似的特征,也符合这个国家、社会和文化所赋予的属性。其发展规律和成长的烦恼也与其他工业品相似,转型过程的痛点、矛盾和纠结也大体相同。

中国工业软件发展历程

CAE软件是工业软件产业中最早出现的物种,大约在1970年代开始在欧美兴起。中国最早且有影响力的完全自主研发的CAE软件HAJIF也是在1970年代产生。国际上第一个CAD软件AutoCAD出现在八十年代初,国内唐荣锡教授的团队也是在同期开始发展国产的CAD软件。也就是说,在改革开放之前(或刚开始),中国工业软件几乎与国际软件同时发力,各有千秋,难分仲伯。这是不是像极了改革开放以前的两弹一星、解放牌汽车、上海手表这些完全国产的工业品?

改革开放以后,全球工业软件全面进入中国。30年间,中国工业界逐步放弃了国产工业软件,国际软件几乎独霸了中国市场。我们看似有更好的工业软件可用,但自主研发能力、意愿和勇气也消失殆尽。其他工业品的“山寨”一词,在工业软件换成了“盗版”——一种更狠的山寨,利用了软件的一大特性——复制无成本、功能不降低、质量不下降。这是不是像极了改革开放后的其他工业产业和产品?但拜托“世界工厂”的身份,我国的制造类软件MES却毫不逊色于国际。

2015年,响彻全国的工业4.0旋律似乎也惊醒了中国工业软件产业。工业软件界也将换道超车作为咸鱼翻身的策略,工业互联网和工业APP被认为是中国工业软件的突破口。多个工业软件企业开始发力、布局并崭露头角。这是不是和其他产业和工业品高度相似?

2019年,工业软件“卡脖子”成为高热词,犹如温水中泼进一瓢开水,青蛙一下子跳离,在锅边喘着粗气,惊魂未定。这与芯片为代表的高科技工业品是不是也很像?

这一系列的“相似”和“像极”,其实是想说明一件事:工业软件并不特别,也不神秘,其实就是中国众多工业品的普通一员,MADE IN CHINA的典型代表。坊间有种“中国工业软件失去三十年“的说法,我认为是缺乏依据的。很明显,中国工业发展是收获的三十年,与中国工业同频共振的工业软件,也应该是类似的评价。

国产工业软件重点发力空间

事实上,工业软件可以分为设计研发、生产管控、管理运营和嵌入式软件四个大类。生产管理板块软件MES也是制造环节的卡脖子领域,这一点在芯片制造领域尤为明显。

这是因为,芯片制造领域对生产端要求更高,当所需晶圆尺寸越大,对应的工业软件也就要有更高的稳定性。当芯片制造领域的MES面对更高的要求时,不少MES软件就被筛选出去,可供芯片制造公司选择的MES也就拿不到PASS卡。这种情况下,由于试错成本和迁移成本都较高,给工厂客户的选择也就多加了一些严谨性和决策壁垒。

相比来看,工业设计研发类软件中的CAD和EDA是近年常被提到的卡脖子部分,这两者自2019年后因外部环境变化,呈现明显依赖海外公司的状态。然而在设计研发类软件中,CAD和EDA分别占到了13.6%和13.4%的份额,位列同类型软件第三和第四,是国产替代的重点领域。

而MES软件看似应用广泛,细化到高端制造的半导体领域中,可以做出产品的企业却少之甚少,因此这也是国产替代不容忽视的重点环节。「赛美特」是国内首家可以提供整套满足12英寸晶圆全自动化生产的智能制造软件方案供应商,其自研的纯国产CIM系统平台已在国内8/12英寸晶圆量产厂得到成功验证,这也是该领域的一个小进步。

工业软件作为衡量制造业水平高下的度量衡之一,仍有较大增长空间。根据联合国统计司数据,2018年中国工业产值规模占全球的28.40%;前瞻经济学人数据显示,我国工业软件产品收入为1680亿元;赛迪顾问数据显示,全球工业软件市场规模为4107亿美元,据此测算,工业软件市场规模占全球比重仅5.73%,和工业产值规模相比,增长空间近5倍。

放到中国市场,作为全球唯一完整工业体系的国家,工业软件自给率一直不足。尤其在半导体工厂制造领域,一直长期被应用材料公司和美国IBM垄断,很多芯片制造厂商不得不面临着国外服务商带来的价格垄断、捆绑销售、附加不合理条件等多方面困境。而国内工业软件服务商,在国际巨头滥用市场地位的打压下,发展也受到影响与限制。

从产业发展趋势来看,各国工业制造业的成长,均离不开本国内工业软件的同步壮大与发展。中国也需要自身培育的世界级公司,来补充、强化半导体及泛智能制造行业的生态链和产业链。

与CAD、EDA等目前大家熟知的高价值工业软件领域相比,MES软件在应用中,一套软件基本上对应整个晶圆厂的生命周期,工厂投入更多、迁移成本更高,更换工业软件需要付出高昂的试错成本,这既是已进入者构筑的壁垒,但也是国内软件服务商具备更好发展潜力的体现。

我国工业软件产业发展尚需解决七大难题

首先,如何做出让工业企业愿意用、喜欢用、用得好的工业软件。

开发工业软件需要长期的工业实践经验积累和工业知识积淀。国产工业软件面临的并非一个全新市场,实际情况是广大用户企业,尤其是大中型企业已经广泛应用了国外软件。目前,还存在一些企业虽然购买了国产正版工业软件,但依然主要应用国外工业软件的情况。

在这种情况下,国产工业软件企业要真正打开市场,让工业企业愿意用、喜欢用、用得好,不能仅仅靠政府的扶持和指令,而是需要在软件的设计思想、平台架构、系统功能和用户体验方面持续改进和大胆创新。工业软件企业不仅需要高级的软件研发人员,更需要懂细分行业、懂制造工艺、懂业务管理的实战专家。

第二,工具类软件必须解决数据格式兼容性问题。

对于CAD、CAE、EDA等工具类软件,国产工业软件企业需要最大限度地兼容用户已经广泛应用的国外软件,尤其是其数据格式,而这是一个极大的挑战,因为企业已经应用这些国外主流软件创建了大量的产品模型。在模型转换,尤其是尺寸、公差以及工艺特征的转换方面,如果出现任何问题,都是工业企业不可接受的。几家国内知名二维CAD软件之所以能够大卖,与其加入ODA和ITC开源组织,有效解决了与DWG文件和AutoCAD操作模式兼容问题有很大关系,而在三维CAD、CAE、EDA领域目前还缺乏类似的开源平台,要实现三维特征模型准确的双向数据转换更是难上加难。

第三,管理类软件要得到大中型企业的认可,需要在学习借鉴的基础上进行创新。

以MES软件为例,该领域国内工业软件厂商众多,国产品牌整体的市场占有率已经处于优势地位,但是国产MES厂商的规模不大,还需要在平台化、系统架构、开放性,与各类管理软件,以及工业自动化系统的数据集成等方面持续改进和提升,支持客户企业的典型工艺和动态变化的需求。如果要进行管理类软件的系统切换,就需要进行数据迁移,而由于不同软件的数据架构不同,因此也是一个难点问题。

第四,突破支撑细分行业和工艺的专业软件是当务之急。

目前,政府和投资商都比较关注三维CAD、CAE、EDA等相对通用的软件。但实际上,面向细分行业和典型工艺的设计、仿真与优化软件方面,我国工业软件还有较大差距,需要迎头赶上。例如,模流仿真软件Moldflow、石油与化工工艺仿真与优化软件Aspen、冲压工艺仿真软件Autoform都是细分领域的主流软件,蕴含着大量的行业Know-how。在这些方面,国内虽然有类似产品,但还需要在系统功能和解决实际问题的能力方面持续改进。

此外,三维设计软件固然重要,但三维结构化工艺规划软件、DFX(可制造、可装配、可拆卸等领域的分析)、公差分析、尺寸链分析、APS、工厂仿真等专业软件也同样重要,应当加速提升。

第五,明确开源平台应用与自主创新的界定。

要解决卡脖子问题,当然需要大力发展自主的工业软件。但是无论是在仿真软件,还是在人工智能与大数据分析领域,都需要依赖很多底层的求解器和算法引擎。这些引擎是都进行自主研发,还是支持应用各类开源平台?开源技术应用到什么程度还算自主开发?目前还没有明确的界定。

但是,如果一家软件企业强调自己的软件完全是自主研发,没有应用开源技术,就应当言行一致。前段时间就有网友吐槽,某仿真软件公司宣传是完全自主研发的软件,实际上应用了OpenFOAM开源软件。

第六,工业软件企业之间的生态合作。

中国有句老话说“同行是冤家”。事实上,虽然在智能制造、两化融合和工业软件领域成立了联盟,但是国产工业软件企业之间的生态合作还是明显不足,反而更多地是在打价格战、相互抢夺人才,甚至出现销售人员诋毁其它国内同行的情况。

如何真正“化敌为友”,共同把市场的蛋糕做大?如何发展开发与实施服务合作伙伴?如何实现各类软件之间的集成应用,形成合力?这是我国工业软件企业的负责人需要认真思考和解决的问题。

第七,工业软件发展的正版化环境问题。

这是个由来已久的老问题。但时至今日,在百度上随便输入一个国外主流工业软件的名称,出现在首页的都有破解软件下载的内容。这种“不花钱”的软件随处可见,无疑十分不利于工业企业真正树立正版化意识。事实上,九十年代我从事国产CAD软件研发与企业运营时,最大的竞争对手不是国外软件,而是盗版软件。随着知识产权保护的相关法律不断健全,工业企业的正版化意识有了很大改观,但仍然需要从源头清理盗版软件,促进中小企业应用正版软件。

当前,国家对工业软件高度重视,越来越多的工业企业也给予了国产软件企业合作机会。在这种热潮下,新兴的工业软件厂商如雨后春笋般不断涌现。互联网领域,尤其是ToC领域的厂商通常是找到某种有广泛服务需求的消费市场,开发一个APP,线上线下互动,使劲烧钱,占领流量入口,然后实现指数级增长。然而,工业软件市场是一个ToB的市场,而且是一个还需要培育的市场,不可能有很高的增长率。因此,衷心希望进军工业软件市场的企业,还是要保持一个平常心,做出好产品,毕竟“打铁还需自身硬”,要真正有长期主义的耐性。

 

来源:网络
版权归原作者所有,如有侵权,请联系删除