很多去工業化國家的現狀與教訓表明,強大的工業實力是確保國家經濟能保持穩定高質量發展的基礎和前提,而沒有強大的工業軟件,就沒有真正強大的制造業。
今天的工業軟件融合了越來越多的先進科技,它使制造業逐漸脫離了就生產而生產,為制造而制造的傳統模式與范疇,如今的工業軟件正逐步給現代制造業插上數字化、智能化與信息化的翅膀。
做強工業軟件產業,用自主技術賦能智能制造
工業軟件(Industrial Software)和芯片一樣,都是現代制造業的基礎與核心,在工業生產過程中的應用范圍非常廣泛,它涵蓋了研發、設計、生產、協作等各個環節。
如我們平時用得比較多的有CAD、CAM、CAE軟件(設計研發),ERP、HRM軟件(生產管理),MES、PLC軟件(生產控制)等,工業軟件是提升生產效率和產品品質的力量倍增器,它被譽為數字化、智能化和新經濟時代工業的“大腦和神經”,是一個國家工業制造水平強弱高低的重要標志之一。
現在工業軟件在制造業中的應用程度已經非常廣泛了,從研發設計到生產經營,工業軟件可以說是無所不包、無所不能,它已經滲透到和應用于幾乎所有工業領域的核心環節,能為制造業提供滿足特定需求的智能化管理服務或通用型、一站式生產解決方案。
比如以前汽車的碰撞及安全性測試,企業或測試機構需要用真車來完成,現在則可以用計算機輔助工程軟件來模擬碰撞過程,很明顯用軟件能節約大量的時間及資金成本。
目前國內工業軟件行業已進入了快速成長周期,產業的規模也呈現出快速增長之勢,近幾年國內工業軟件的市場規模一直以年均15%左右的速度增長,增速快于全球的平均水平,2021年前4個月,國內企業在這方面的軟件業務收入為600多億元,同比增長了22.3%,市場規模有望于2026年突破4300億元。
2021年6月,中國工業技術軟件化產業聯盟發布了《中國工業軟件產業白皮書(2020)》,其中的數據顯示,近3年我國工業軟件產業總體規模的同比增長率在15%左右,2012年至2019年的年均復合增長率為13%,增速遠遠高于全球的平均水平。
要順利實現從工業大國向工業強國的角色轉換,首先就要實現包括工業軟件在內的各種生產工具與設備的自主可控,如果做不到這一點,則隨時有可能被外部因素按下暫停或中止鍵。
這幾年華為面臨著的芯片困局就是如此,同樣的,國內不少部門和企業都曾或多或少地遇到了工業軟件卡脖子的問題,目前國內的工業軟件行業呈現出了兩個主要特點:
一方面歐美企業由于產品技術成熟、應用領域廣泛,因此已在全球市場占據了7成以上的份額,剩下份額主要掌握在日本和韓國的企業手中,國內企業擁有的市場份額在6%左右,其中有相當一部分軟件產品的應用范圍還局限于中低端制造業。
我國在高端工業軟件領域的對外依賴度比較高,不過從另外一個角度來看,在高端軟件產品方面國產軟件仍有比較大的替代增長空間,這就是國內企業需要關注并把握好的發展機遇。
另一方面我國工業軟件的智能化和自主化程度距離國外水平還有差距,行業呈現出企業整體規模較小、技術研發實力較弱、市場占有率不高、產品多匯集于中低端等特點,尚不能滿足國內制造業向高端化、數字化、互聯化和信息化邁進的總體需求。
并且企業也存在著設計能力及創新經驗不足、多專業協同性不強等問題,尚需要較長時間才能完成量的積累和質的突破,而解決這些現實問題的關鍵要素,還在于須掌握工業軟件的相關核心技術。
需求決定市場,工業化轉型帶來新發展機遇
當前全球的制造業正在加速進入由傳統業態向新科技動能與產業數字化方向轉型的關鍵時期,掌握工業軟件的核心技術事關一個國家產業鏈的安全和制造業發展的主動權,具體來說,工業軟件的安全問題主要是指兩個方面的內容:
一是信息安全、程序安全與數據安全,引進國外的工業軟件會存在著重要工業生產制造技術與數據泄露的安全隱患,一旦出現此類情況,就會給國家、產業以及企業帶來不可估量的巨大損失。
二是使用安全,尤其是核心及重要工業軟件技術,必須要牢牢地掌握在自己手中,因為這類軟件西方發達國家必定會限制出口,即使能夠花重金買到,也必然會面臨著各種苛刻的附加條件,并且如果軟件出現斷供,那么企業就將會遇到類似于華為那樣的窘境。
因此在工業軟件領域尤其是高端工業軟件方面,核心技術的自主化對于保障產業鏈安全和助力產業升級而言具有極其重要的意義,我國只能也必須要走自主研發的道路,通過支持本土企業積極地開展相關的探索與實踐,來加快制造業的產業升級與數字化轉型步伐。
我國的工業體系龐大而復雜,小到日常生活中的各種工業產品,大到航空航天、軌道交通、重型機械、鋼鐵化工等等,大部分產品的設計、生產與銷售都離不開工業軟件的有力支持,這也意味著,從事這方面研發的企業未來會擁有非常廣闊的發展空間,綜合實力強或行業小巨人式的企業在該領域會大有用武之地。
需求決定市場,市場帶動行業,有需求自然就會有供給,我國是全世界唯一擁有聯合國產業分類中全部工業門類的國家,廣闊的市場提供了對工業軟件的強勁需求,這是我國發展自主工業軟件的根本原動力,并且在國內制造業的網絡化、數字化轉型升級過程中,將會逐漸孕育出大量的市場需求。
比如可以跨行業、跨領域或跨部門的工業互聯網軟件平臺,不僅可以解決工業企業的某些特定需求,如果能在此基礎上打通信息關聯壁壘,還能夠進一步建立起聯系各工業企業之間的云生態和云合作,工信部的數據顯示,目前國內已培育出了100多個具有行業特色和區域影響力的工業互聯網平臺,連接了7000多萬臺各種工業設備。
可以預見,在今后幾年必然會涌現出一大批相關的、專注于工業軟件領域的研發企業,而在大浪淘沙之后,最后依然能屹立于潮頭而不倒的企業,就必將會是國內工業軟件行業的頂尖存在,
正視成績與差距,走中國特色的工業軟件之路
我國雖然是制造業大國,但還不是制造業強國,要成為后者,還需要我們逐步提升工業生產的效率及各行業的發展質量,作為工業技術軟件化的產物,工業軟件是實現制造業全面升級的重要抓手。
近幾年,國內從上到下都已經認識到了發展工業軟件的重要意義,發展國產工業軟件已上升到維護國家級核心戰略及產業安全的高度。
2021年7月,工信部、科技部等六部門聯合發布了《加快培育發展制造業優質企業的指導意見》,其中指出要大力推動自主可控工業軟件的推廣應用,不斷地提高企業軟件化水平。
2021年11月底,工業和信息化部發布《“十四五”軟件和信息技術服務業發展規劃》,就提出到2025年基礎組件的供給要取得突破,標準引領的作用要顯著增強,工業APP數量要突破100萬個,還要培育一批具有生態主導及競爭力的骨干企業,高標準建成20家以上中國軟件名園。
在宏偉的計劃與藍圖之下,部分領域的工業軟件技術已經實現了比較大的進展或突破,如中望軟件在CAX、CAD 領域擁有比較完整的技術解決方案,其2D CAD軟件和國外同類產品相比也不落下風。
霍萊沃的電磁仿真 CAE 軟件在國內市場具有一定影響力與較強的競爭力,中控技術在DCS領域和SIS領域的國內市場占有率分別位列第一和第二。
華大九天的模擬電路設計全流程EDA工具系統和平板顯示電路設計系統已經實現了研發生產的全流程覆蓋,在部分細分領域可以同國外企業一較高下。
用友網絡、金蝶國際、浪潮信息等廠商是國內ERP市場的主力軍,近幾年在加速云戰略轉型方面也取得了突破性的成果,寶信軟件的DCS、MES、EMS、SCADA等產品在國內具有較為明顯的競爭優勢,尤其是在鋼鐵行業的優勢比較明顯。
成績固然可喜,但差距也著實不小,「于見專欄」認為,未來工業軟件行業的發展可以朝著兩個方向去努力:
一是緊跟市場需求的節奏和腳步,集舉國之力求突破,一時的落后并不要緊,對于我們來說,要緊的問題是正視現實,認清差距,作為世界第二大經濟體和最具活力的新興市場,自主研發和自主應用是我國工業軟件發展的唯一可行之路。
這幾年不少工業領域的整體技術水平有了長足的進步,這反過來又引領和帶動了與之相應的工業軟件技術的進步與突破,例如我國的航天工業近幾年取得了載人航天、月球采樣、空間站運行等重大的科技突破。
相應地,國產航天工業軟件同樣也達到了比較高的技術水平,早在十年前,天宮一號目標飛行器與神舟八號無人飛船在順利完成交會對接時,就應用了我國獨立研發的先進軟件系統。
為了避免以分散的力量去和國外實力雄厚的大公司進行不對稱的競爭,我們還可以從國家層面把科研院所、軟件公司、服務廠商、制造企業等機構企業的人才與技術整合起來,實現跨界的聯合協作與取長補短,目的是以最小的時間與研發成本來取得最快的進步與突破。
二是企業要以問題為導向,找準適合自己的立足點和突破口,制造業的細分領域眾多,若要在短時間內實現全面的突破,那也是不切實際的。
當前新科技與新業態在不斷地涌現,供應鏈之間的密切聯系與協作,使得行業間的傳統邊界也日漸模糊,如西門子、達索、ES、Altair等跨國公司都在通過收購大數據、人工智能等相關技術或企業以增強其產品的國際競爭力。
當前巨大的市場空間既帶來了新的挑戰,也釋放出了新的發展機遇,因此企業應當有所取舍,有的放矢,結合自身的技術實力,瞄準人工智能、數字技術、虛擬現實、云計算與云分析、區塊鏈、元宇宙等前沿領域,找準加速發展的著力點與突破口,以精益求精的匠人精神專注于做某一細分領域的行業小巨人。
在制定具體的發展計劃與目標步驟時,可以本著先易后難、由點及面的原則,一步一個腳印地取得突破,在小而精的基礎上再追求大而全,這對于目前整體實力相對較弱的國內軟件企業而言,或許才是更合適的發展方向。
結語
工業軟件是我國實現制造業轉型升級、闊步邁向制造強國的重要基礎及關鍵支撐,其重要性自然是不言而喻的,未來的工業軟件會更高效、更智能、更精準地改變工業產品的生產質量與生產效率。
在持續助力制造業向更高更強水準邁進的同時,在工業互聯網 智能制造基礎上構建起來的工業軟件數字產業及生態環境,也必定會前所未有地、潛移默化地、更廣泛而深入地改變我們的工作與生活。