郭朝先,苗雨菲,許婷婷
1.中國社會科學院大學 經濟學院,北京 102488
2.中國社會科學院 工業(yè)經濟研究所,北京 100006
3.中國社會科學院大學 工業(yè)經濟系,北京 102488
作為工業(yè)領域研發(fā)設計、業(yè)務管理、產品制造、生產調度和過程控制的相關軟件與系統(tǒng),工業(yè)軟件被公認為工業(yè)制造的“大腦和神經”,成為數字經濟時代工業(yè)領域的“皇冠”。作為制造業(yè)第一大國,我國擁有世界上最齊全的產業(yè)門類,然而,核心工業(yè)軟件領域卻始終是我國產業(yè)發(fā)展的軟肋。目前,我國核心工業(yè)軟件產業(yè)發(fā)展落后發(fā)達國家約20 年,80%的工業(yè)軟件被外企壟斷。工業(yè)軟件已經在中美貿易摩擦中被美方用作斷供、“卡脖子”的一個支點,直接關系到我國企業(yè)生存與發(fā)展以及產業(yè)鏈供應鏈安全穩(wěn)定。大力發(fā)展工業(yè)軟件,推動核心工業(yè)軟件自主可控,既是我國建設“制造強國”的必由之路,也是提升產業(yè)國際競爭力的重要抓手,保障我國產業(yè)鏈供應鏈安全與韌性的根本所在。
借鑒自然界的生態(tài)系統(tǒng)概念,產業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是指影響產業(yè)發(fā)展的諸要素及其相互作用關系,包括產業(yè)內企業(yè)成員及其相互關系、產業(yè)鏈上下游關系以及產業(yè)發(fā)展的配套支持條件(公共服務體系、產業(yè)政策與競爭政策和社會經濟文化條件等)。產業(yè)生態(tài)系統(tǒng)包括但不限于產業(yè)鏈,有著比產業(yè)鏈更加豐富的內容。本文分析了工業(yè)軟件產業(yè)鏈的構成,概括了全球工業(yè)軟件產業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的特征,并對中國工業(yè)軟件產業(yè)競爭力及其偏弱的原因進行了分析,最后對提高中國工業(yè)軟件產業(yè)競爭力、增強自主可控能力提出了對策建議。
工業(yè)軟件產業(yè)鏈可分為上游、中游和下游三個環(huán)節(jié)。工業(yè)軟件產業(yè)鏈全景如圖1所示,上游主要是為工業(yè)軟件產品制造提供基礎服務的軟硬件,如計算機設備、操作系統(tǒng)、開發(fā)工具和中間件。中游主要包括研發(fā)設計軟件、生產控制軟件、業(yè)務管理軟件及嵌入式軟件。其中,研發(fā)設計軟件主要應用于設計環(huán)節(jié),是數字化研發(fā)創(chuàng)新的主要工具,能夠提升產品開發(fā)效率、降低開發(fā)成本、提高產品質量;生產控制軟件主要應用于產品生產過程,幫助企業(yè)提高制造過程的管控水平,改善生產設備的效率和利用率;業(yè)務管理軟件主要用于提升企業(yè)的管理治理水平和運營效率;嵌入式軟件是基于嵌入式系統(tǒng)設計的軟件,用于實現其他設備的控制、監(jiān)視、管理等功能。在下游應用方面,工業(yè)軟件廣泛應用于機械裝備、汽車制造、能源電力、航空航天、工業(yè)通信和安防電子等領域與環(huán)節(jié)中。
圖1 工業(yè)軟件產業(yè)鏈全景
目前,在我國市場中,工業(yè)軟件產業(yè)鏈上游及中游占據主導地位的是國外廠商,這些企業(yè)擁有最尖端的人才、科技與創(chuàng)新資源,控制著整個生態(tài)系統(tǒng)。近年來,隨著成本優(yōu)勢發(fā)揮與人才資源匯集,我國工業(yè)軟件企業(yè)在部分領域已獲得較高的市場份額,通過加大研發(fā)投入逐步在產業(yè)鏈的中高端占有一席之地,在產業(yè)鏈中初步獲得了話語權。在產業(yè)鏈下游環(huán)節(jié),基于數字化模型,我國工業(yè)軟件已經發(fā)展出滿足各專業(yè)應用領域需求的工業(yè)手機軟件,發(fā)展前景可期。
基于產品用途,工業(yè)軟件可劃分為研發(fā)設計軟件、生產控制軟件、業(yè)務管理軟件和嵌入式軟件[1]。由于我國過去的工業(yè)數字化路徑偏向于“重硬輕軟”,而嵌入式軟件大多與硬件集成銷售,因此從銷售額來看,嵌入式工業(yè)軟件市場規(guī)模最大,接近千億元;排在第二位和第三位的生產控制類及業(yè)務管理類工業(yè)軟件受益于工業(yè)自動化和企業(yè)數字化升級,過去幾年實現了較快發(fā)展;而研發(fā)設計類軟件受到國內軟件行業(yè)環(huán)境等的影響,目前市場份額最小,成為工業(yè)4.0時代我國產業(yè)結構轉型升級的重點和難點。主要核心工業(yè)軟件產品類型、應用領域和國內外代表性企業(yè)見表1。位于產業(yè)鏈中游研發(fā)設計環(huán)節(jié)的核心工業(yè)軟件主要包括CAD、CAE、CAM、PLM 和EDA 等。其中,EDA 由CAD、CAE、CAM 等概念發(fā)展而來,是最重要的集成電路軟件設計工具,EDA 軟件水平代表了一國電子產品的設計能力[2]。借助EDA,以計算機輔助的工業(yè)軟件來替代人腦計算,可自動完成對目標芯片的邏輯編譯、簡化、分割、綜合、布線和仿真,產品合格率大大提高,平均成本顯著下降。
表1 主要核心工業(yè)軟件產品及代表性企業(yè)
當前,全球工業(yè)軟件產業(yè)生態(tài)系統(tǒng)呈現出寡頭壟斷市場格局,上下游之間密切嵌合,智能化、云化、集成化發(fā)展態(tài)勢明顯,行業(yè)巨頭通過并購稱霸全球,國家參與度高等特征。
寡頭壟斷市場結構主要來自三方面。一是技術本身的門檻高。由于集成電路產業(yè)經過半個多世紀的高速發(fā)展,其設計和生產復雜程度空前提高,一個高端芯片,動輒包含上百億晶體管,如何讓計算機高效準確地求解這些復雜問題,形成了一個個實在的技術壁壘。不僅如此,核心工業(yè)軟件種類眾多、流程復雜,大多廠商只能生產部分點工具,即使行業(yè)巨頭通過不斷并購重組、補齊產品,形成了自己的優(yōu)勢領域,也很難做到全鏈通吃。二是市場容量的壁壘。電子信息產業(yè)中越前端的產業(yè)規(guī)模越小,越后端的規(guī)模越大,核心工業(yè)軟件處于產業(yè)前端,其市場容量很大程度上限制了后來競爭者。三是鎖定效應與用戶黏性形成壁壘。從客戶端來講,用戶從成熟的核心工業(yè)軟件切換到新的軟件工具要付出較高的學習成本,因此核心工業(yè)軟件的使用存在用戶黏性??上攵?,在這樣一個市場容量不大,存在較高技術壁壘和產品用戶黏性且被成熟公司壟斷的領域,其他競爭者反超的可能性微乎其微。
工業(yè)軟件產業(yè)鏈的正常運行要求實現上下游軟件之間的匹配與兼容,受這一特征影響,不僅要求工業(yè)軟件企業(yè)的自身產品覆蓋從設計到封裝使用的全流程工具鏈,而且要求與上游軟硬件設備供應商、下游應用需求方形成較為穩(wěn)固的產銷關系,這種密切嵌合的關系網日益成為工業(yè)軟件產業(yè)的發(fā)展常態(tài)。在工業(yè)軟件上下游相互嵌合的生態(tài)網中,新產品、新工藝相互促進、互為一體、滾動發(fā)展,使得生態(tài)網外的競爭者更難躋身產業(yè)鏈的某一環(huán),實現反超。
以EDA 軟件為例,人工智能將在EDA 中扮演更重要的角色,促進智能化發(fā)展。一方面,芯片設計基礎數據規(guī)模的增加與系統(tǒng)運算能力的階躍式上升為人工智能技術在EDA 領域的應用提供了新的契機,通過AI算法可以幫助客戶設計達到最優(yōu)化的PPA 目標(功耗、性能和面積),開發(fā)針對具體環(huán)節(jié)或場景的定制化工具與性能更高的終端產品;另一方面,利用人工智能技術可以更智能化地進行判斷,幫助設計師精準決策,降低芯片設計門檻,縮短設計周期,提升EDA 工具效率。
云化指的是云技術將更多應用于EDA 領域。利用“云計算+EDA”模式,在線提供EDA 工具和軟件,不僅能夠使設計工作擺脫物理環(huán)境制約,還能避免設計企業(yè)因計算資源不足、流程管理等問題帶來的研發(fā)風險,保障企業(yè)研發(fā)生產效率;通過EDA 云化,可以為客戶提供混合云、公有云等環(huán)境服務,提供模塊可選、彈性算力、高可靠性的工具服務;此外,EDA 云平臺能有效降低企業(yè)在服務器配置和維護等基礎設施方面的費用,降低客戶資本支出。
集成化就是通過將不同元器件用封裝等形式集成到更高層次,從而提供更強的性能。EDA 軟件可以在芯片設計早期進行系統(tǒng)集成,建立裸片—封裝—PCB—系統(tǒng)的閉環(huán)建模和分析流程,推動復雜功能設計的異構集成,為整個系統(tǒng)提供設計和驗證工具[3]。
國外工業(yè)軟件巨頭絕大多數經歷了多次并購重組而得以發(fā)展壯大,這也是其之所以能夠為客戶提供完整產品系統(tǒng)能力的主要原因。如新思科技通過大量并購,形成從設計前端到后端的完整生產能力與技術,滿足客戶差異化訴求,自1990 年首次并購以來,公司已并購總計超百起,產品線得到持續(xù)補強。2021 年,公司并購步伐還在加速,收購了10~800G 數據速率以太網控制器IP 公司MorethanIP,使公司IP 產品組合得到進一步擴充,將為客戶提供面向網絡、AI和云計算片上系統(tǒng)(SoC)的低延遲、高性能全線以太網IP 解決方案。Dassault公司在大量收購后往往推出對應的產品品牌,擴充自身產品線,在PLM、CAD、CAE、工業(yè)仿真技術、平臺打造等方面均積累了優(yōu)勢,能夠支持從項目前階段、具體設計、分析模擬、組裝到維護在內的全部工業(yè)設計流程,工業(yè)軟件產品功能強大、市場份額領先、客戶基礎廣泛,成為工業(yè)軟件巨頭(見表2)。
表2 Dassault 公司收購歷程
21 世紀以來,歐美發(fā)達國家將工業(yè)軟件發(fā)展上升為國家戰(zhàn)略,出臺了一系列政策措施重點扶持。2009年,美國競爭力委員會發(fā)布《美國制造業(yè)——依靠建模和模擬保持全球領導地位》白皮書,將建模、模擬等高性能計算視為維系制造業(yè)競爭力的重要支撐;2011年,美國推出高端制造合作伙伴計劃AMP,重點發(fā)展圍繞數值模擬技術的軟件工具和應用平臺;2020 年7月,美國工業(yè)互聯(lián)網聯(lián)盟首次發(fā)布《工業(yè)數字化轉型白皮書》,認為云計算、物聯(lián)網、超鏈接等關鍵技術與高效的創(chuàng)新流程是企業(yè)數字化轉型的重要驅動因素;2021 年4 月,美國總統(tǒng)拜登宣布1 800 億美元規(guī)模的科技研發(fā)計劃,重點支持量子計算、人工智能和先進半導體制造等前沿領域發(fā)展。此外,德國政府發(fā)布《高技術戰(zhàn)略2020》《信息通信技術2020》等政策文件,鼓勵工業(yè)軟件產業(yè)發(fā)展與項目創(chuàng)新;法國政府將工業(yè)軟件研發(fā)課題列為國家關鍵技術項目,并積極參與歐盟框架下的信息科技計劃(IST)和尤里卡框架下的ITEA計劃。
日本和韓國在信息技術產業(yè)領域各具優(yōu)勢,近年來也加入到大力支持工業(yè)軟件發(fā)展行列。日本發(fā)布2021 年《制造業(yè)白皮書》,推動企業(yè)深化數字化轉型;2020 年7 月,韓國政府發(fā)布《材料、零部件和設備2.0戰(zhàn)略》,意在大幅擴充關鍵戰(zhàn)略產品的供應鏈管理,打造尖端產業(yè)世界強國。
隨著中美貿易摩擦加劇,美國對我國采取限購措施,限制芯片、工業(yè)軟件、設備器件、技術服務等對華出口,對國內工業(yè)生產造成較大影響。特別是我國EDA 等核心工業(yè)軟件依然主要依靠進口,如果境外廠商因美國政府限購而停止對我國EDA供貨和技術支持,國內關鍵領域的工業(yè)生產可能受到嚴重影響。
隨著國內智能制造產業(yè)的快速發(fā)展和國際環(huán)境的變化,我國對發(fā)展核心工業(yè)軟件越來越重視,支持力度越來越大。近年來,我國相繼出臺《新時期促進集成電路產業(yè)和軟件產業(yè)高質量發(fā)展的若干政策》(國發(fā)〔2020〕8 號)、《工業(yè)互聯(lián)網創(chuàng)新發(fā)展行動計劃(2021—2023年)》(工信部信管〔2020〕197號)、《關于加快推動制造服務業(yè)高質量發(fā)展的意見》(發(fā)改產業(yè)〔2021〕372號)等政策文件,均提出要加快發(fā)展工業(yè)芯片、工業(yè)軟件、工業(yè)互聯(lián)網,大力培育工業(yè)軟件企業(yè)及產業(yè)生態(tài)。
近年來,我國工業(yè)軟件產業(yè)展露生機,在擴大產業(yè)規(guī)模、點工具研發(fā)等方面取得了一定成績,但與國際先進水平相比,在市場規(guī)模、細分產品、進出口情況、代表性企業(yè)市場份額及產品等方面的競爭力仍存在不小差距。
近年來,隨著智能制造、工業(yè)互聯(lián)網等政策利好持續(xù)釋放,我國工業(yè)軟件市場規(guī)?;颈3种懈咚僭鲩L。2016—2020 年,工業(yè)軟件產品收入從1 078 億元上升到2020 年的1 974 億元,年均增長16.3%;工信部“軟件業(yè)經濟運行情況”顯示,2021年1—7月,我國工業(yè)軟件產品收入達1 273 億元,同比增長17.0%①工業(yè)和信息化部.2021 年1—7 月軟件業(yè)經濟運行情況[EB/OL].(2021-08-20)[2021-10-10].https://wap.miit.gov.cn/gxsj/tjfx/rjy/art/2021/art_6cfd5e79d1e04142ba94d71e31e7ca87.html.,表明我國工業(yè)軟件領域正向擴大產業(yè)規(guī)模、驅動工業(yè)智能化、推進國產替代等方向邁進(見圖2)?,F階段,全國150家自主研發(fā)的工業(yè)軟件企業(yè)中,95%的企業(yè)營收規(guī)模不足5 000 萬元②李瑤.不怕跟外資打,就怕空講情懷!中國工業(yè)軟件要振興,必須注意這些問題[EB/OL].(2021-08-31)[2021-10-10].https://t.cj.sina.com.cn/articles/view/1667983181/636b674d02700uwpq.,工業(yè)軟件小而散的現象比較突出。
圖2 2016—2021 年中國工業(yè)軟件產品收入
據高德納(Gartner)數據統(tǒng)計,2020 年全球工業(yè)軟件市場規(guī)模約為4 332億美元③楊瑋圓.2021 年中國EDA 行業(yè)全景圖譜[EB/OL].(2021-07-22)[2021-10-10].https://www.qianzhan.com/analyst/detail/220/210722-2dbc66d7.html.,約合人民幣2.8萬億元,2020 年我國工業(yè)軟件產品實現收入1 974 億元④吳小燕.2021年中國工業(yè)軟件產業(yè)全景圖譜[EB/OL].(2021-02-13)[2021-10-10].https://www.qianzhan.com/analyst/detail/220/210208-800f751d.html.,僅占全球份額的7%,表明我國工業(yè)軟件實力偏弱。
《中國工業(yè)軟件產業(yè)白皮書(2020)》顯示,在國內市場上,很多工業(yè)軟件細分領域都是國外企業(yè)產品占據主導地位。國內市場前十大供應商中,我國企業(yè)均不足半數。從CAE、CAD、PLM、SCM等細分領域來看,在CAE領域,中外企業(yè)數比是0∶10;在CAD領域,中外企業(yè)數比是3∶7;在PLM 領域,中外企業(yè)數比是2∶8;在SCM領域,中外企業(yè)數比是4∶6。盡管在MES 和ERP 領域,中外企業(yè)數比達到7∶3,但是在其高端市場部分仍由外國企業(yè)產品所壟斷,如以Siemens、Dassault、SAP、Oracle 等企業(yè)產品為主。甚至有調研發(fā)現,國內有些用戶企業(yè)在創(chuàng)建初期使用國產ERP 軟件,但當企業(yè)發(fā)展到一定規(guī)模時,因國產軟件功能難以支撐業(yè)務需求,轉而將國產ERP 軟件替換成SAP 的產品,出現了“逆國產化”現象。
對30 余家知名工業(yè)軟件供給側企業(yè)和28 家頭部工業(yè)軟件需求側企業(yè)的調研結果顯示,95%的研發(fā)設計類工業(yè)軟件依賴進口,國產可用的研發(fā)設計類產品主要應用于工業(yè)機理簡單、系統(tǒng)功能行業(yè)復雜度低的領域。生產控制類工業(yè)軟件相對較好,國內企業(yè)產品國內市場占有率可以達到50%,但在高端市場中不占優(yōu)勢??傮w而言,國內市場上,我國工業(yè)軟件中只有ERP、CAD、CAE和CAPP的滲透率超過了50%,其他工業(yè)軟件的滲透率大多低于30%,外資企業(yè)產品占主導狀況的形勢仍然比較嚴峻⑤趙滿滿.摸清家底,全球工業(yè)軟件的“中國版圖”[EB/OL].(2021-03-09)[2021-10-10].https://baijiahao.baidu.com/s?id=1693735842253689339&wfr=spider&for=pc.。
電子系統(tǒng)設計聯(lián)盟(ESD Alliance)數據顯示,2020年全球EDA 市場規(guī)模114.7 億美元,同比增長11.6%,2015—2020年均復合增長率為8.03%,EDA軟件行業(yè)在全球市場中的重要性日益突出①張鑫.2020 年全球及中國EDA 行業(yè)市場現狀分析,國內處于發(fā)展提速階段[EB/OL].(2021-06-01)[2021-10-10].https://www.huaon.com/channel/trend/720675.html.(見圖3和圖4)。
圖3 2016—2020 年EDA 市場規(guī)模及增速比較
圖4 2020 年我國EDA 行業(yè)市場份額
受下游集成電路市場需求拉動,我國EDA行業(yè)市場規(guī)模不斷增長,2015—2020年均復合增長率高達13.82%;國內EDA 企業(yè)數量多年持續(xù)增長,現已有近30 家本土EDA 企業(yè)市場參與度有所提升。但國內EDA 市場規(guī)模尚不足10 億美元,在全球EDA 市場規(guī)模中占比較小。整體來看,我國市場EDA 行業(yè)集中度高,主要由美國Synopsys、美國Cadence 和德國Mentor Graphics(2016年為西門子收購)三家廠商壟斷,占國內市場份額的77.7%(此三家占全球市場份額60%以上),華大九天、芯禾科技、廣立微等本土EDA廠商的市場份額較少。
近年來,我國EDA廠商在細分領域逐步實現突破,如在仿真端,華大九天和概倫電子實力強勁;在后端,芯禾半導體具有較完整的解決方案和競爭力;廣立微在良率優(yōu)化端的軟件和測試機、博達微在數據端的快速參數測試方案等達到較高水平。受益于在細分領域的產品突破,我國本土EDA廠商競爭力有所增強[4]。
盡管如此,國內EDA 廠商在全球產業(yè)鏈中仍然缺乏競爭力。一方面,我國EDA廠商以提供點工具為主,在產品完整性、集成度等方面仍與發(fā)達國家跨國公司有較大差距,僅有華大九天一家可以提供面板和模擬集成電路全流程設計平臺,其他廠商只能提供某領域內的部分工具,而發(fā)達國家跨國公司經過一系列并購,基本打通了EDA 全流程工具鏈,能夠覆蓋全領域的設計需求(見表3);另一方面,我國自主研發(fā)的工業(yè)軟件產品大多集中于產業(yè)鏈的中低端領域,同行業(yè)內產品競爭力相對較高,但針對高端產品及部分核心工業(yè)軟件的研發(fā)生產,我國產品競爭力水平則明顯不足。相比之下,國內核心工業(yè)軟件企業(yè)還需要進一步加快研發(fā)覆蓋全領域的設計平臺,爭取在產業(yè)鏈高端環(huán)節(jié)實現突破。
表3 國內外主要EDA 企業(yè)情況
EDA 軟件還只是工業(yè)軟件中的冰山一角,和EDA面臨相同困境的還有三維CAD、CAE、CAM、PLM、MES 等核心工業(yè)軟件,以汽車制造、航空航天為代表的高端裝備制造業(yè)基本都被法國達索CATIA、德國西門子UGNX、美國PTC 等產品壟斷。由此可見我國自主工業(yè)軟件之殤,發(fā)展自主工業(yè)軟件體系刻不容緩。
上述分析表明,與發(fā)達國家相比,我國工業(yè)軟件產業(yè)整體呈“小、散、差”的發(fā)展局面,國內企業(yè)市場份額小,產業(yè)鏈不完整,技術水平相對落后,離自主可控距離還比較遠。
工業(yè)軟件是信息技術和工業(yè)技術融合發(fā)展的產物,核心工業(yè)軟件產業(yè)的發(fā)展需要長期積累。歐美工業(yè)經歷幾百年發(fā)展,完成了三次工業(yè)革命,在實踐中充分試錯、總結經驗,其工業(yè)軟件產業(yè)無論從市場規(guī)模還是知識和人才儲備上均具有優(yōu)勢。而我國工業(yè)化起步晚,工業(yè)信息化經驗積累更加薄弱,遠遠沒有國外工業(yè)軟件的經歷豐富。國外工業(yè)軟件巨頭之所以強大,原因之一就在于積累了幾十年甚至上百年工業(yè)生產的關鍵技術、流程、知識、工藝和數據,形成了扎實的工業(yè)數據知識庫,具備最重要、最核心、最底層的支撐。而這些正是我國企業(yè)的不足之處。為此,國內工業(yè)軟件企業(yè)要追趕國際巨頭,必須沉下心苦練內功,夯實底層技術積累和產業(yè)基礎。
高額的資金投入在核心工業(yè)軟件產品設計研發(fā)上不可或缺。從Synopsys和Cadence的財務報表來看,這兩家公司每年花費在研發(fā)上的投入分別是營收的30%和20%。高額的研發(fā)投入提升了公司產品的技術水平,使其在該領域多年保持世界領先。但現階段,我國由于工業(yè)軟件研發(fā)投入大、周期長、回報低,大多數企業(yè)資金有限,難以維持高額研發(fā)投入。此外,我國工業(yè)軟件還存在融資渠道狹窄、融資能力弱的問題。從事工業(yè)軟件的企業(yè)一般是“輕資產”企業(yè),缺少抵押品,難以獲得銀行貸款,直接融資渠道不暢。一個最典型的例子是,在互聯(lián)網初創(chuàng)公司動輒數千萬元、上億元融資的時代背景下,成立了22 年的國內領先的工業(yè)軟件龍頭廠商——廣州中望龍騰軟件股份有限公司,2018 年底完成第一輪融資8 000 萬元,2019 年10 月完成第二輪融資1.4億元,這兩輪融資竟然均為國內研發(fā)設計類工業(yè)軟件領域彼時規(guī)模最大、估值最高的融資案例[5]。隨著中美貿易摩擦的加劇,EDA 行業(yè)成為市場關注的重點,資金開始積極進入。2020 年EDA 行業(yè)有9家企業(yè)完成了15次融資,2021年前兩個月完成了7次融資①張鑫.2020 年全球及中國EDA 行業(yè)市場現狀分析,國內處于發(fā)展提速階段[EB/OL].(2021-06-01)[2021-10-10].https://www.huaon.com/channel/trend/720675.html.??傮w而言,工業(yè)軟件行業(yè)融資水平仍然偏低,難以滿足現階段工業(yè)軟件企業(yè)對資金的強烈渴求。
長期以來,國內工業(yè)軟件市場被國際巨頭所壟斷,由于軟件產品使用習慣黏性,國內用戶形成了對供給巨頭產品的依賴。這種依賴導致國內旺盛的用戶需求很大程度上推動了國際工業(yè)軟件巨頭產品優(yōu)化發(fā)展,而不是本土企業(yè)工業(yè)軟件的發(fā)展。工業(yè)軟件就是要不斷克服自身缺陷,不斷迭代,才能保證軟件的活力。比如,達索的系統(tǒng),許多國內用戶天天用,不斷反饋需求,迭代自然就很快。只有經過不斷開發(fā)、反饋、升級這樣循環(huán)上升的過程,工業(yè)軟件的技術水平與市場競爭力才能有效提高。相比之下,國內工業(yè)軟件用戶少,產品缺乏用戶反饋,導致產品優(yōu)化和迭代升級狀況不太理想。當前,外資企業(yè)壟斷了大多數的國內頭部客戶,在核心技術、產品成熟度和營銷渠道的完善程度上,國內廠商難以同外資企業(yè)競爭。
人才是根本,強大的人力資本是支持工業(yè)軟件持續(xù)發(fā)展的基石。以EDA 為例,有數據表明,僅新思科技一家企業(yè)就在美洲雇傭了5 000 多名工人,其中80%是工程師②柯靜.4項關鍵產品供應鏈弱,拜登慌不擇“路”,又扯上中國……[EB/OL].(2021-07-14)[2021-10-10].https://www.jfdaily.com/news/detail?id=385658.。然而,我國在高端技術領域的專業(yè)人才相對缺乏,工業(yè)軟件領域的人才缺口尤甚。因為工業(yè)軟件行業(yè)需要的是既懂工業(yè)又懂軟件的人才,這種復合型性人才培養(yǎng)難度大、培養(yǎng)周期長。工業(yè)軟件是一個跨學科的應用方向,涉及數學、信息技術、機械、電氣傳動與控制等多領域的知識,在工業(yè)軟件設計和研發(fā)過程中,需要既懂信息化又懂工業(yè)機理的復合型人才。而現實情況是,絕大部分高校在專業(yè)設置領域有偏差,沒有工業(yè)軟件專業(yè),培養(yǎng)的軟件人才基本都是計算機工程、軟件工程專業(yè),缺乏工業(yè)基礎。工廠的業(yè)務人員懂工業(yè)制造,卻不懂軟件設計。此外,工業(yè)軟件人才流失嚴重。據調查,工業(yè)軟件行業(yè)剛畢業(yè)的碩士研究生的年薪在12~15 萬元之間,工作七八年的開發(fā)人員年收入也僅能達到20 萬元,可一些互聯(lián)網、游戲公司輕易就能用數倍年薪挖人,導致工業(yè)軟件行業(yè)人才流失問題更加嚴重。
當前,在全球工業(yè)軟件產業(yè)蓬勃發(fā)展的大勢下,我國應把握時代脈搏,積極推進工業(yè)軟件領域自主可控,從技術攻關、投融資支持、生態(tài)培育、人才培養(yǎng)四個方面發(fā)力,推動我國工業(yè)軟件產業(yè)發(fā)展水平更上一層樓。
要提高我國工業(yè)軟件自主可控能力和增強其國際競爭力,需要腳踏實地、苦練內功,逐步補齊產業(yè)基礎薄弱短板。當前,應發(fā)揮我國“新型舉國體制”優(yōu)越性,組織力量進行技術攻關,加速工業(yè)技術軟件化進程。一是支持制造業(yè)創(chuàng)新中心、國家工程技術研究中心等創(chuàng)新平臺,將工業(yè)軟件作為創(chuàng)新發(fā)展重點工作。二是加快建設工業(yè)知識數據庫,將工業(yè)技術領域的專家經驗、工藝流程、核心參數等知識沉淀下來,變個別知識經驗為集體知識財富,從源頭上增強國產工業(yè)軟件的競爭優(yōu)勢。三是推動產業(yè)數字化發(fā)展,建設和推廣工業(yè)互聯(lián)網平臺,提高企業(yè)軟件化水平,開展百萬工業(yè)手機軟件培育行動等。四是整合國內“產—學—研—用”優(yōu)勢力量,加強計算數學、并行算法等基礎理論研究,推進三維幾何建模引擎、求解器等關鍵共性技術聯(lián)合攻關。五是以應用為牽引,采取“產—學—研—用”協(xié)同攻關模式,促進學術界、工業(yè)界與工業(yè)軟件企業(yè)多方協(xié)作,著力推動工業(yè)龍頭企業(yè)與國產工業(yè)軟件企業(yè)結對子。六是推進工業(yè)軟件企業(yè)與工業(yè)企業(yè)、軍工企業(yè)的戰(zhàn)略合作,通過并購股權、投資成立合資公司等方式,組成利益共同體,面向特定需求開展技術研發(fā)。
一是加大財政資金對工業(yè)軟件研發(fā)資金投入力度,成立核心工業(yè)軟件發(fā)展專項基金,利用國家重點研發(fā)計劃、國家科技重大專項予以扶持。二是抓住北京證券交易所成立的歷史性機遇,大力支持工業(yè)軟件類中小企業(yè)上市融資,打造服務于工業(yè)軟件創(chuàng)新型中小企業(yè)發(fā)展的主陣地。三是進一步改善金融機構服務,加大對核心工業(yè)軟件產業(yè)的中長期貸款支持力度,在風險可控、商業(yè)可持續(xù)的前提下,加大對重點企業(yè)和項目的金融支持力度。四是創(chuàng)新投融資方式,支持企業(yè)通過工業(yè)軟件知識產權質押融資、股權質押融資、科技及知識產權保險等手段獲得商業(yè)貸款;發(fā)揮融資擔保機構作用,為小微企業(yè)提供各種形式的融資擔保服務;拓寬企業(yè)融資渠道,鼓勵符合條件的企業(yè)發(fā)行企業(yè)債券、公司債券、短期融資券和中期票據等。五是出臺鼓勵企業(yè)兼并重組政策,推動國有大型工業(yè)軟件集團聯(lián)合與收購,加快核心工業(yè)軟件企業(yè)培育。六是鼓勵國內相關企業(yè)著力瞄準在中國市場上淘金、具備優(yōu)秀技術的國際軟件企業(yè)進行并購。
基于良好的產業(yè)生態(tài)系統(tǒng),用戶企業(yè)購買到的不僅僅是工業(yè)軟件本身,還可以借鑒行業(yè)最佳實踐、知識和經驗。為此,工業(yè)軟件企業(yè)要更好地把握客戶需求,持續(xù)改進產品和服務,形成新的盈利模式,實現生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。一是研究出臺軟件“首版次”政策,及時出臺鼓勵國內用戶使用國產工業(yè)軟件保險補貼、應用獎補等政策,提高國內用戶使用國產工業(yè)軟件的積極性,推動國產軟件在各行業(yè)應用。二是強化知識產權保護。加強知識產權保護、打擊盜版等違法行為,建立起工業(yè)軟件企業(yè)通過提供軟件服務即能獲得持續(xù)收入的制度基礎。三是完善工業(yè)軟件標準體系建設。開展工業(yè)軟件測試評價,為國產工業(yè)軟件進入國家目錄提供測試評估,增強對高端工業(yè)軟件核心技術、關鍵算法的評價能力,形成具有創(chuàng)新性和廣泛應用性的測試評估支撐平臺。四是豐富國內應用場景,拓展國產工業(yè)軟件在更多領域應用。大力推動國內工業(yè)軟件在機械、電子、船舶、航空航天、汽車、軌道交通等重點領域示范應用,促進一批重大項目立項和建設,系統(tǒng)總結一批優(yōu)秀行業(yè)解決方案,在全行業(yè)推廣應用。
一是加強高校和職業(yè)技術學校工業(yè)軟件人才的培養(yǎng),依托高校工科、計算機等專業(yè)基礎設立工業(yè)軟件特色學院,推進專業(yè)教材建設、調整課程設置、優(yōu)化教學計劃和教學方式,培養(yǎng)復合型、實用型的高水平工業(yè)軟件人才。二是鼓勵國內科研院所、高校和企業(yè)開展聯(lián)合培養(yǎng),建立“產—學—研—用”綜合實踐應用平臺、人才實訓基地等,從供需兩側共同培養(yǎng)一批高端型工業(yè)軟件人才。三是大力實施工業(yè)軟件職業(yè)技能提升行動計劃,國家財政資金應對提供工業(yè)軟件職業(yè)技能相關業(yè)務的培訓機構給予財政補貼,對相關職業(yè)資格證書的獲得者給予獎勵。四是在大力培養(yǎng)國產工業(yè)軟件人才的同時,積極創(chuàng)造條件吸納工業(yè)軟件類留學歸國人員為中國企業(yè)服務。五是加快出臺人才專項政策,對于核心工業(yè)軟件研發(fā)人才,給予醫(yī)療保險、子女入學等優(yōu)惠政策。六是鼓勵企業(yè)制定股權分配、股票期權激勵方案,激發(fā)工程技術人員工作積極性。七是加強行業(yè)自律,引導工業(yè)軟件人才合理有序流動,避免惡性競爭和人才流失。