这几年,是工业软件国产化的最好时机
早在1999年,时任科技部部长的徐冠华就指出,“中国信息产业缺芯少魂”。这里的“芯”指的是芯片,“魂”就是操作系统。25年过去了,“缺芯少魂”的现状依然没有明显改变。
对实体经济而言,工业软件便是现代产业体系之“魂”,是制造强国之重器。工业软件已经广泛应用于几乎所有工业领域的核心环节,工业软件是工业制造的“大脑和神经”,也是衡量一个国家制造业综合实力的重要标志之一。
然而,就如中国工程院院士倪光南曾警告的那样,遏制我国制造业发展的最大短板就是工业软件。我国工业软件基础薄弱,核心被“卡”,国产替代刻不容缓!
国产化突然提速
最近中央出台指导意见,要求部分领域的国产化必须在2027年之前完成!
如,要求各级政府和央国企单位使用的电脑和服务器,必须逐步淘汰Intel、AMD、Windows以及国外数据库软件;要求国有电信运营商,全面检查其网络中的“非国产”半导体,尽快完成“国产替代”。
无一例外,这些都是中国被西方“卡脖子”的关键环节,并且系统的安全性一直处在未知的黑盒,受制于人。
“魂”所代表的软件短板,随着美国发起的一次次制裁,已经从基础软件,扩展到各行各业的工业设计、生产制造、运维服务等多领域的行业类、工具类软件。
工业软件不强
全球工业软件产业,呈现出寡头垄断的市场格局。
中国软件产业起步晚,“造不如买,买不如租”的错误思想,曾一度影响本土软件业的发展。相较于其它产业,软件业研发投入偏低,存在“穿马甲”的问题。
中国每年要向国外厂商支付大笔的IP授权费,不少国内自研产品也是基于外国成熟产品的深度定制、二次开发。
目前,在我国市场中,工业软件产业链上游及中游占据主导地位的是国外厂商,如上游的苹果、微软,中游的SAP、西门子,这些企业通过频繁横向扩展和纵向积累,拥有最尖端的人才、技术与创新资源。
中国的工业软件自给率低,领军企业少。大部分是中小型企业,在研发投入、产品性能和整体实力上难以与国际巨头相抗衡。
基础软件国产化率:
数据库:自主研发产品的市场占有率已突破19%。
服务器操作系统:国产化率不足4.5%。
工业软件国产化率:
ERP系统:国内中高端ERP系统的国产化率已达到25%。但糟糕的是,企业客户发展到一定规模后,因国产软件功能难以支撑业务需求,出现了逆国产化现象。并且,这类软件大多基于国外ERP等基础平台做二次开发,自主可控程度较低。
CAX软件:CAX(包括CAD/CAE/CAM)国产化率仅为11%。据统计,国内制造业仅采购CAD软件及升级所支付的费用就超过20亿美元。
MES系统:国产化率约为30%,正在逐步提升。涌现了上海宝信、和利时、浙大中控等行业领军企业,但在高端市场中并不占优势。
运维服务类:七成依赖进口,国内产品较多关注数据采集与监控以及简单的评估预测,缺少成熟工程应用。
从行业场景看,汽车、航空、航天等复杂装备行业国产化程度不容乐观。航天略好些,其它领域使用的传统的复杂设计类、仿真模拟类等关键软件几乎全部采购国外产品。
据不完全统计,目前中国高端制造业中电子、航空、机械领域的研发设计软件的自给率分别只有10%、15%及30%。
总结一下,当前国产工业软件的现状:管理软件强,工程软件弱;低端软件多,高端软件少;二次开发多,底层内核少。
工业软件的难点
软件是新一代信息技术的灵魂。在云计算、物联网、大数据、人工智能等未来大融合的科技环境中,软件可以定义一切,还是挖掘数据价值的首要武器。
甚至在专用设备领域,软硬件解耦引发了发展范式的转型。一位北京的通信芯片企业客户就曾告诉我们听风:软件定义硬件,CT设备正在向IT设备转型,给软件和芯片厂商创造了入局机会。
在工业领域,工业软件通过大量的指令和程序,将跨学科的工业知识、算法和机理模型固化封装,进而支撑工业设计、生产管控和经营管理过程,并对各类设备仪器操作驱动和进行逻辑控制,是工业技术的结晶。
工业软件的本质是工业知识软件化,即把特定场景下的经验知识,以数字化模型或专业化软件工具的形式积累沉淀下来,沉淀行业know-how。能做好工业软件的团队,不仅会软件,还要懂工业。国产工业软件需要下大力补足核心算法。
做工业软件,需要复合型知识和能力。以汽车为例,汽车的外形设计更多属于空气动力学的范畴,而汽车的结构则是力学和材料学的战场。因此,在工业软件里,CAD、CAE软件有着极高的门槛,涉及基础数学、物理学、工程学、计算机编程等诸多领域。
弯道超车的机会
今天中国已经连续十余年稳居全球制造业第一,核心数据与实践全部沉淀在国内产业端。国家战略与政策持续发力,制造业数字化转型与智能制造逐渐迈向深水区,工业软件市场将会发掘出更多增量空间。
同时,类似的技术迭代机会,如今也同样存在。人工智能、云技术、数字孪生等新兴技术不断发展,将使得工业软件可以实现更多应用场景落地。
其中最大的机遇,来自于人工智能。设序的做法是工业软件+AI,不设专家库,自主研发一款「计算引擎」,经过对场景的数据进行训练,只需要输入条件,AI会自动把结构雏形搭好,设计师再花点时间调一下就能达到定稿效果。相信未来,中国将会诞生更多与AI结合的优秀实践。
工业软件具有“粘性强”的特征,它是一棵能持续“穿越牛熊”的常青树。在工业软件赛道上诞生了Autodesk、西门子、达索等国际巨头,存在着孕育世界级企业的机会。中国软件企业要紧抓机遇,锐意创新,争做新一代的世界级工业软件巨头。
主要参考资料:
[1]一文看懂世界工业软件格局与我国工业软件现状
[2]中国的核心软件(工业软件与基础软件),国产化率究竟多低?
[3]工业软件的分类及主要厂商
[4]工业软件的国产替代:从产业生态到历史机遇
(本文有所删减)
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