隆云滔 黃婷婷 羅訓

全球化競爭新格局背景下，我國卡脖子技術(shù)的窘境日益凸顯，工業(yè)軟件領(lǐng)域尤甚。作為“工業(yè)制造的大腦和神經(jīng)”，我國工業(yè)軟件市場由國外工業(yè)軟件巨頭所壟斷，國產(chǎn)工業(yè)軟件不僅不強，甚至難以稱“大”。國產(chǎn)工業(yè)軟件行業(yè)的羸弱成為中國制造業(yè)進一步發(fā)展的瓶頸之一。尤其隨著近年來美國對華貿(mào)易戰(zhàn)、技術(shù)封鎖的升級加碼，我國高科技產(chǎn)業(yè)面臨的技術(shù)封鎖風險不斷增加，工業(yè)軟件特別是研發(fā)類高端設(shè)計軟件和芯片一樣也存在被“卡脖子”“捏軟肋”的巨大風險。不過，在打造以國內(nèi)大循環(huán)為主體的“雙循環(huán)”新發(fā)展格局大背景下，軟件強國戰(zhàn)略為我國工業(yè)軟件帶來了新的發(fā)展機遇。

四大瓶頸問題

面對美歐日強大的工業(yè)軟件陣容與市場壟斷地位，分析制約國產(chǎn)工業(yè)軟件的瓶頸，找出瓶頸根源，以便早日形成穩(wěn)健可持續(xù)發(fā)展的工業(yè)軟件生態(tài)系統(tǒng)，至關(guān)重要。

第一，外商市場力量強勢。目前，我國核心工業(yè)軟件市場主要由國外供應(yīng)商所壟斷，特別是研發(fā)設(shè)計核心軟件，如CAD研發(fā)設(shè)計類軟件，被法國達索、德國西門子、美國PTC及Autodesk公司占據(jù)90%以上市場，國內(nèi)數(shù)碼大方、中望軟件等只占不到10%的市場;CAE仿真軟件，被美國Ansys、Altair、MSC等公司占據(jù)了幾乎全部市場份額;即便是技術(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公司占據(jù)90%以上。

第二，知識產(chǎn)權(quán)保護不足。目前，國內(nèi)工業(yè)軟件領(lǐng)域知識產(chǎn)權(quán)保護力度仍顯不足，盜版猖獗。現(xiàn)在，有付費能力的大國企、大軍工企業(yè)研發(fā)設(shè)計類軟件大多用國外的，很少用國產(chǎn)軟件，而付不起費用的都在用盜版軟件。北京數(shù)碼大方董事長兼總裁雷毅指出，其公司研發(fā)的CAXA軟件深受盜版之害，市面上大部分的CAXA教材、光盤是盜版，導(dǎo)致“制鎖的比不過撬鎖的”。知識產(chǎn)權(quán)環(huán)境不利，嚴重阻礙了國產(chǎn)工業(yè)軟件的發(fā)展。

第三，核心技術(shù)羸弱。從技術(shù)積累角度來看，國產(chǎn)工業(yè)軟件的主要問題在于技術(shù)還不夠精深，產(chǎn)品不夠強大。浙江大學教授高曙明指出，國產(chǎn)CAD軟件在復(fù)雜曲面構(gòu)建與處理上還面臨一些技術(shù)障礙，核心建模操作可靠性還不夠，國外高端軟件賣給國內(nèi)的時候一些高精尖的功能其實也并不提供。

和我國當前面臨的其他被卡脖子技術(shù)類似，泛泛地看，工業(yè)軟件整個產(chǎn)業(yè)鏈該有的技術(shù)或產(chǎn)品我們都具備、都能生產(chǎn)，但一到關(guān)鍵場景，核心技術(shù)缺失的弊端就非常明顯。一款可靠堪用的工業(yè)軟件，必須綜合基礎(chǔ)學科、工藝、控制等多領(lǐng)域知識進行體系化，并與產(chǎn)業(yè)鏈上下游進行有機協(xié)同，才能立足、成長和壯大。而這恰恰是我國工業(yè)軟件行業(yè)當前所欠缺的，而這種缺失是我國工業(yè)軟件領(lǐng)域最重要的現(xiàn)狀。

當前，我國工業(yè)軟件發(fā)展主要面臨三大壁壘——工業(yè)基礎(chǔ)薄弱帶來的“累計效應(yīng)”，用戶路徑依賴構(gòu)成的“鎖定效應(yīng)”，平臺化導(dǎo)致的“生態(tài)效應(yīng)”。

第四，人才嚴重缺位。20世紀90年代我國工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)吸引了一大批人才，但近年來，由于薪資、個人發(fā)展等原因，高校培養(yǎng)的人才往往更傾向于選擇互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，而不愿意去工業(yè)企業(yè)?；ヂ?lián)網(wǎng)企業(yè)的興起與發(fā)展對工業(yè)軟件人才的虹吸效應(yīng)愈發(fā)明顯。再加上，當前我國工業(yè)軟件和工業(yè)制造業(yè)深度融合不足，生態(tài)環(huán)境比較差，諸多因素導(dǎo)致高校院所研究人員稀少，市場上研發(fā)人才難尋。目前教育部推動國產(chǎn)軟件“三進”，即進大學、進教室、進教材，但與企業(yè)人才需求匹配依然不夠。

破局路徑探析

隨著數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展，各國紛紛開始重視工業(yè)數(shù)字化、智能化的發(fā)展。從技術(shù)創(chuàng)新角度看，“工業(yè)軟件智能化”的意思是工業(yè)走完數(shù)字化之后的下一步提升就是智能化。在大數(shù)據(jù)、云計算、深度學習、AR/VR等新一輪信息技術(shù)應(yīng)用層面，國產(chǎn)CAD軟件與國外基本處于同一起跑線。同時，新的工業(yè)需求也給國產(chǎn)工業(yè)軟件帶來了新的發(fā)展機會，如超大規(guī)模三維幾何建模、支持MBD的CAD系統(tǒng)、CAD/CAE/優(yōu)化設(shè)計一體化系統(tǒng)、云CAD等。面對歷史性的發(fā)展機遇，國產(chǎn)工業(yè)軟件如何在當前國際競爭格局中走出來，開拓一番天地，值得深思。

首先，要抓住核心關(guān)鍵技術(shù)，形成制衡格局。一方面，我國工業(yè)軟件發(fā)展迎來了歷史機遇，國家政策層面頻頻發(fā)力，加大關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)力度。2019年以來工信部、科技部等相繼部署了CAD軟件、網(wǎng)絡(luò)化制造專項、“十四五”國家重點研發(fā)計劃“工業(yè)軟件”專項。國家“十四五”規(guī)劃與2035年遠景目標綱要更是將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為“推進產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型”的數(shù)字經(jīng)濟重點產(chǎn)業(yè)。另一方面，在一些核心關(guān)鍵技術(shù)，如5G、建筑橋梁、隧道等方面我們是領(lǐng)先的，與國外相比也是走在前面的。加強優(yōu)勢領(lǐng)域的工業(yè)軟件核心關(guān)鍵技術(shù)突破，有助于形成相互抗衡之勢，形成彼此鉗制的格局，避免被美歐日單向卡脖子。

在大數(shù)據(jù)、云計算、深度學習等新一輪信息技術(shù)應(yīng)用層面，國產(chǎn)CAD軟件與國外基本處于同一起跑線。同時，新的工業(yè)需求也給國產(chǎn)工業(yè)軟件帶來了新的發(fā)展機會，如超大規(guī)模三維幾何建模、支持MBD的CAD系統(tǒng)等。

其次，營造軟件創(chuàng)新生態(tài)環(huán)境，加強知識產(chǎn)權(quán)保護。創(chuàng)新文化對創(chuàng)新生態(tài)的構(gòu)建具有牽引作用，誠信體系的構(gòu)建有助于創(chuàng)新生態(tài)環(huán)境的營造。自20世紀90年代以來，我國軟件盜版情況嚴重，極大地影響了工業(yè)軟件技術(shù)的發(fā)展，導(dǎo)致后勁不足。目前，國家已經(jīng)意識到了知識產(chǎn)權(quán)問題的嚴重性，相關(guān)部門屢屢出臺知識產(chǎn)權(quán)政策法規(guī)。不過，從實施效果看，知識產(chǎn)權(quán)保護成效仍不是十分明顯。破解知識產(chǎn)權(quán)之困，除了健全知識產(chǎn)權(quán)創(chuàng)新環(huán)境、細化軟件領(lǐng)域知識產(chǎn)權(quán)執(zhí)法流程與規(guī)范外，國產(chǎn)軟件企業(yè)還可以通過SaaS云化訂閱軟件的商業(yè)模式遏制盜版。

再次，鼓勵頭部企業(yè)開放創(chuàng)新，共建工業(yè)軟件開源平臺。就在前不久，開源首次被寫入了國家“十四五”規(guī)劃與2035年遠景目標綱要。想要從行業(yè)層面推動開源，應(yīng)該鼓勵開源走進企業(yè)，聚焦行業(yè)“IT+OT深度融合”，打造IT和OT合作的開源創(chuàng)新聯(lián)合體。IT作為供給方要深入地了解OT需求方的訴求，證明軟件的賦能、重構(gòu)作用;提供低代碼、易操作的平臺，降低工業(yè)從業(yè)者軟件使用二次開發(fā)的門檻;集成散落在工業(yè)過程中的小而散的工具軟件，提供整合服務(wù)型解決方案。

最后，注重產(chǎn)學研用資協(xié)同，鼓勵工業(yè)軟件人才培養(yǎng)。新的產(chǎn)學研用資有效協(xié)同的發(fā)展機制有助于生態(tài)共建。針對工業(yè)軟件研發(fā)人才培養(yǎng)，可以通過如企業(yè)與高校共建工業(yè)軟件研發(fā)應(yīng)用中心等途徑，鼓勵高等院校聘請富有工業(yè)界從業(yè)經(jīng)歷或企業(yè)研發(fā)經(jīng)歷的企業(yè)家或高管擔任合作導(dǎo)師，為大學生提供更多的走進工業(yè)軟件一線工廠實踐學習的機會。另外，針對工業(yè)軟件使用人才的培養(yǎng)，著力點應(yīng)放在職業(yè)教育。1984年鄧小平同志提出“計算機普及要從娃娃抓起”。現(xiàn)在，鼓勵工業(yè)軟件發(fā)展，同樣要從娃娃抓起。

總的來說，在中美技術(shù)戰(zhàn)貿(mào)易戰(zhàn)新形勢下，我國工業(yè)軟件亟需實現(xiàn)自主可控，內(nèi)生動力得到了空前增強。國家層面也正在通過大力支持關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、強化知識產(chǎn)權(quán)保護、企業(yè)減稅、加大國產(chǎn)替代等一系列政策措施支持推進國產(chǎn)工業(yè)軟件的發(fā)展，通過補短板，來促進轉(zhuǎn)型。正如工業(yè)軟件知名專家寧振波所說：“當前，我國工業(yè)軟件發(fā)展主要面臨三大壁壘——工業(yè)基礎(chǔ)薄弱帶來的‘累計效應(yīng)，用戶路徑依賴構(gòu)成的‘鎖定效應(yīng)，平臺化導(dǎo)致的‘生態(tài)效應(yīng)?！辈贿^，“2020年我們終于迎來了國產(chǎn)工業(yè)軟件元年，要力爭在2025—2035年達到三分天下有其一的格局”。

（作者隆云滔系中國科學院科技戰(zhàn)略咨詢研究院助理研究員、經(jīng)濟學博士，CCF?YOCSEF總部候任學術(shù)委員;黃婷婷系清華大學智能產(chǎn)業(yè)研究院產(chǎn)業(yè)合作項目經(jīng)理，CCF?YOCSEF總部學術(shù)委員、副主席;羅訓系天津理工大學教授、博士生導(dǎo)師，?CCF?YOCSEF總部學術(shù)委員）