《中國經(jīng)濟(jì)周刊》 記者  石青川 | 重慶報(bào)道

自2013年漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上，工業(yè)4.0概念提出以后，信息開始成為生產(chǎn)要素之一。經(jīng)過10年的拓展與成長，制造業(yè)的數(shù)字化已經(jīng)不可逆。但在這個(gè)過程中，中國制造業(yè)的數(shù)字化也在不斷遇到問題與解決問題。

2019年5月16日，華為進(jìn)入美國實(shí)體清單，包括Oracle數(shù)據(jù)庫和ERP軟件、各種生產(chǎn)工具等軟件的顧問開始撤離華為，過去幾十年建立在商業(yè)軟件之上的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，危如累卵。

經(jīng)過10年的工業(yè)生產(chǎn)數(shù)字化與4年的工業(yè)軟件國產(chǎn)化，中國工業(yè)是否又站在了轉(zhuǎn)折點(diǎn)？

工業(yè)軟件困在哪兒？

6月20日，在第三屆中國工業(yè)軟件大會(huì)現(xiàn)場，華為工業(yè)軟件及工業(yè)云CTO丘水平向工業(yè)企業(yè)發(fā)出號(hào)召：“共建新一代工業(yè)軟件云，將讓天下沒有難做的產(chǎn)品。”

這一想法源自2019年5月16日，美國將華為列入實(shí)體清單，未經(jīng)相關(guān)機(jī)構(gòu)許可，美國企業(yè)不能向華為提供產(chǎn)品和技術(shù)。對華為來說，這是個(gè)黑色星期四，丘水平把那一天稱為“非常重要的轉(zhuǎn)折”，研發(fā)工具軟件成為華為的烏江天險(xiǎn)，華為開始審視自身在數(shù)字化方面到底多有底氣。接下來的一個(gè)月時(shí)間，丘水平和團(tuán)隊(duì)梳理了所有軟件后發(fā)現(xiàn)，之前華為90%以上的工業(yè)軟件均來自國外。

一位從事過芯片制造工作的人士向《中國經(jīng)濟(jì)周刊》記者表示，從設(shè)計(jì)產(chǎn)品開始便需要用到EDA(電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)軟件工具，而EDA則由美國Synopsys、Cadence、Mentor等公司提供。

值得一提的是，美國的芯片設(shè)計(jì)軟件極為復(fù)雜，由于芯片中有幾十億個(gè)晶體管，因此EDA工具的極限設(shè)計(jì)精度很難替代。

時(shí)至今日，丘水平提起當(dāng)年依然深深嘆了口氣，“從今天來看，一方面‘卡脖子’問題意味著要國產(chǎn)化，另一方面也讓我們無法回避沒有替代的事實(shí)”。

在國內(nèi)核心工業(yè)軟件市場中，CAD研發(fā)設(shè)計(jì)類軟件幾乎被法國達(dá)索、德國西門子、美國PTC以及美國Autodesk公司占據(jù)，國內(nèi)數(shù)碼大方、中望軟件、山大華天等公司的產(chǎn)品占比不足10%。CAE仿真軟件市場領(lǐng)域，美國ANSYS、ALTAIR、MSC等公司占據(jù)了幾乎全部市場份額。即使技術(shù)含量較低的生產(chǎn)管理類工業(yè)軟件領(lǐng)域，高端市場也被德國SAP與美國Oracle公司所壟斷。

中國的工業(yè)軟件差在哪里？“中國工業(yè)軟件的情況是：技不如人，人不如人，錢不如人。”丘水平曾這么下過結(jié)論。

隨著國產(chǎn)軟件的逐步面市，工業(yè)軟件在推廣中也會(huì)遇到問題，由于替換的過程需要消耗不少時(shí)間、精力與金錢，中小企業(yè)往往不愿意“折騰”。

作為工業(yè)軟件的一部分，主營業(yè)務(wù)為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的忽米網(wǎng)，其相關(guān)負(fù)責(zé)人在接受《中國經(jīng)濟(jì)周刊》采訪時(shí)表示，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)市場層面一定程度出現(xiàn)了供給熱、需求冷、落地難的現(xiàn)狀，很多中小制造企業(yè)迫于生存壓力，轉(zhuǎn)型意愿不強(qiáng)、使用積極性不高，制約了產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈現(xiàn)代化水平的提升。

從 “用軟件” 到 “用服務(wù)”

盡管中國工業(yè)基礎(chǔ)強(qiáng)大，但生產(chǎn)制造的數(shù)字化卻推動(dòng)緩慢。

傳統(tǒng)工業(yè)軟件為工業(yè)企業(yè)提供了極大便利，幫助眾多工業(yè)企業(yè)邁出了數(shù)字化轉(zhuǎn)型的第一步。但軟件使用存在著壁壘。包括國外的軟件在內(nèi)，PDM、CAM、CAT、CAD、CAE、CAPP、MES、EDA、ERP等國內(nèi)應(yīng)用廣的傳統(tǒng)工業(yè)軟件目前依然主要依托于物理機(jī)，具有封閉、孤島的特點(diǎn)，難以支撐工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

這也造成軟件開發(fā)門檻高、周期長、定制化不足的問題長期存在。軟件系統(tǒng)異構(gòu)、集成打通成本高昂也使得工業(yè)數(shù)字化成為國內(nèi)工業(yè)企業(yè)的成本包袱。

從長遠(yuǎn)來看，目前的軟件應(yīng)用模式也給未來帶來了制約。華為聯(lián)合中國信通院發(fā)布的《工業(yè)數(shù)字化/智能化2030白皮書》中提到，面向未來，傳統(tǒng)工業(yè)軟件本地化部署、軟件系統(tǒng)異構(gòu)、工業(yè)知識(shí)封閉、購買授權(quán)等模式，給工業(yè)企業(yè)帶來系統(tǒng)間集成打通成本高昂、動(dòng)態(tài)配置彈性不足以及買方鎖定等問題；工業(yè)軟件開發(fā)者也面臨工業(yè)知識(shí)沉淀的壁壘，難以迸發(fā)創(chuàng)新活力的問題。因此，工業(yè)界需要凝聚力量，探索理念創(chuàng)新與模式變革，循序漸進(jìn)推動(dòng)工業(yè)軟件上云，從“用軟件”過渡到“用服務(wù)”。

工業(yè)軟件云可以發(fā)揮數(shù)據(jù)匯聚、分析、決策、反饋的作用，同時(shí)對于工業(yè)智能化改造中的數(shù)據(jù)打通與軟件集成都有很大幫助，還可以SaaS形式幫助企業(yè)降低成本。

“工業(yè)軟件是制造業(yè)工程師在研發(fā)、生產(chǎn)過程中的必備工具，是企業(yè)研發(fā)創(chuàng)新的核心能力承載。”丘水平表示，制造業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展需要建立產(chǎn)業(yè)韌性，打造新一代工業(yè)軟件云正當(dāng)其時(shí)。

國產(chǎn)工業(yè)軟件技術(shù)的必爭之地

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國工業(yè)軟件產(chǎn)品收入從2016年的1194億元增長到2022年的2407億元，年復(fù)合增長率為12.4%；2022年全國工業(yè)軟件產(chǎn)品收入占全國軟件產(chǎn)品收入的9.1%，發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

丘水平表示，制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展離不開工業(yè)軟件，當(dāng)前業(yè)界正迎來用新技術(shù)、新架構(gòu)、新方法來打造新一代工業(yè)軟件實(shí)現(xiàn)換道超車的關(guān)鍵機(jī)遇。

中國工程院院士李培根也曾提到，很多人已意識(shí)到，軟件定義世界，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)未來。工業(yè)數(shù)字化顯然已經(jīng)成為工業(yè)領(lǐng)域的必然選擇。

他表示，在中國，智能制造、企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的熱潮經(jīng)年不減，很多企業(yè)在數(shù)字化的過程中順利實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)型升級(jí)。“但數(shù)字—智能技術(shù)的進(jìn)展似乎超出了我們的想象力，人工智能大模型的出現(xiàn)即是。也就是說，企業(yè)的數(shù)字化、智能化之路沒有止境，將永遠(yuǎn)在進(jìn)程中，需要不斷地洞察工業(yè)數(shù)字化的趨勢。”

中國工程院院士楊華勇也認(rèn)為智能制造趨勢是不可逆的：“工業(yè)產(chǎn)品正在從機(jī)電產(chǎn)品向數(shù)字化智能網(wǎng)聯(lián)產(chǎn)品轉(zhuǎn)變。”

從楊華勇院士的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以看到，工業(yè)生產(chǎn)構(gòu)成經(jīng)歷了從21世紀(jì)第一個(gè)十年80%的機(jī)械與20%的電子，到第二個(gè)十年60%機(jī)械+30%電子+10%嵌入式軟件，再到第三個(gè)十年50%嵌入式軟件+30%電子+15%機(jī)械+5%數(shù)據(jù)服務(wù)的過程，未來數(shù)據(jù)服務(wù)在工業(yè)生產(chǎn)中可能會(huì)占50%以上。

未來，國產(chǎn)工業(yè)軟件或在智能制造底座技術(shù)領(lǐng)域?qū)a(chǎn)生“必爭之地”。工業(yè)軟件云需要這種技術(shù)來解決兼容問題。

6月20日，楊華勇在第三屆中國工業(yè)軟件大會(huì)現(xiàn)場表示，雖然市場需求增長很快，企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型亦非常迫切，但工業(yè)軟件產(chǎn)品供給卻相對滯后，這需要我們完善智能制造底座技術(shù)。

楊華勇說，現(xiàn)在急需具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的智能制造集成底座，去對標(biāo)西門子Xcelerator、微軟PowerPlatform，并且要在他們的基礎(chǔ)上開發(fā)出針對智能工廠的應(yīng)用，使其功能更加豐富。他還建議，對中小型制造業(yè)，要加快打造系統(tǒng)級(jí)低成本解決方案，比如在開發(fā)區(qū)、產(chǎn)業(yè)園部署新型研發(fā)機(jī)構(gòu)，匯聚產(chǎn)學(xué)研政多方力量。

此外，清華大學(xué)軟件學(xué)院院長王建民還透露，三維幾何引擎是工業(yè)軟件領(lǐng)域的“光刻機(jī)”，三維幾何引擎決定了CAD工具軟件的功能與性能邊界，貫穿生命周期工業(yè)軟件的“操作系統(tǒng)”，是“卡脖子”的關(guān)鍵技術(shù)。

中國科學(xué)院院士毛明則引用了李培根院士的一句話：“制造業(yè)的研發(fā)者，一方面要睜大眼睛看著物理世界的裝備，另一方面還需要冥想著孿生的世界。”

（本文刊發(fā)于《中國經(jīng)濟(jì)周刊》2023年第13期）

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