代小龍

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0 引言

中國工業(yè)軟件起步時間較晚，發(fā)展不具備先發(fā)優(yōu)勢，并且美德等國在工業(yè)軟件領域上長期占據著技術優(yōu)勢，造成中國工業(yè)軟件發(fā)展受到技術限制、人才缺乏等多方面影響。

隨著中國對工業(yè)軟件發(fā)展重視程度提升，在政策、資源的雙重支持下，工業(yè)軟件行業(yè)發(fā)展已取得了一定的成績。但仍需從問題入手，對解決路徑進行深度探析。

1 工業(yè)軟件概述

為全面了解工業(yè)軟件需求，本文從工業(yè)軟件的概念、特點及分類3個方面進行介紹。

1.1 概念

工業(yè)軟件是工業(yè)領域應用軟件，軟件是指按照特性順序組織的計算機數據及指令集合，通過數據指令設計實現特定功能，可按照性質分為系統(tǒng)軟件、應用軟件及中間件。工業(yè)軟件既具備軟件屬性，又具有明確的功能定位，為工業(yè)領域發(fā)展提供技術支持，是促進工業(yè)發(fā)展的重要保障。

在工業(yè)領域發(fā)展過程中，企業(yè)要在市場中占據優(yōu)勢需要具備技術優(yōu)勢，一方面提升技術水平降低生產成本；另一方面技術發(fā)展迫使企業(yè)研發(fā)高精尖產品。工業(yè)軟件在企業(yè)發(fā)展中具有重要作用，是研發(fā)高精尖產品的必要條件，也是工業(yè)技術優(yōu)化發(fā)展的重要條件。但其功能不僅局限于此［1］，工業(yè)軟件的研究與開發(fā)將衍生出新技術，拓展新業(yè)務，豐富中國工業(yè)經濟生態(tài)鏈。因此，工業(yè)軟件通?？蓜澐譃橄到y(tǒng)、應用、中間件、嵌入式四大組成部分。

1.2 特點

工業(yè)軟件特點主要體現在行業(yè)特點、工藝支持及數據庫支持等方面。

1.2.1 行業(yè)特點

中國工業(yè)領域包括原材料工業(yè)、冶煉工業(yè)、食品加工工業(yè)、化學藥品制造工業(yè)等，不同工業(yè)對軟件需求差異較大。因此，工業(yè)軟件研發(fā)應結合產業(yè)需求，但會受到自身行業(yè)限制，不具備普適性。為此，在結合行業(yè)特點進行工業(yè)軟件研發(fā)時，通常會對產業(yè)發(fā)展前景進行探析，保證軟件設計的前瞻性［2］。

1.2.2 工藝支持

工業(yè)軟件需要行業(yè)工藝支持，在研發(fā)過程中深入研究行業(yè)技術，結合行業(yè)特點，研發(fā)出在某一產業(yè)領域廣泛應用的工業(yè)軟件。并且，只有針對某一行業(yè)開展工業(yè)軟件研發(fā)，才能降低軟件研發(fā)、推廣成本，提升軟件價值。尤其當部分產業(yè)具備較為完善的產業(yè)生態(tài)網絡時，針對產業(yè)研發(fā)的工業(yè)軟件能在不同形態(tài)產業(yè)生態(tài)網行業(yè)中得到應用，并在不同行業(yè)形態(tài)的驅動下促使工業(yè)軟件不斷更新、完善。

1.2.3 數據庫支撐

工業(yè)軟件技術研發(fā)需要行業(yè)數據支持，只有具備數據支持才能保障工業(yè)軟件研發(fā)方向的正確性。工業(yè)軟件研發(fā)具有目的性，例如研發(fā)自動化控制系統(tǒng)，研發(fā)隊伍需初步確定設計目標，然后全面收集、整理需要的數據信息，按照系統(tǒng)功能設置算法參數、構建工藝模型和自動化控制系統(tǒng)，最后整理、歸集系統(tǒng)使用辦法、功能等，保障系統(tǒng)順利投入使用［3］。

1.3 產品分類

1.3.1 業(yè)務環(huán)節(jié)

工業(yè)軟件按照業(yè)務環(huán)節(jié)可分為生產制造工業(yè)類、經營管理工業(yè)類、研發(fā)設計工業(yè)類、運營服務工業(yè)類等，其中生產制造工業(yè)APP 可分為生產計劃管理類、生產作業(yè)管理類、物料管理類、設計管理類、工裝管理類、質量管理類；經營管理工業(yè)APP 可分為采購管理類、產業(yè)鏈協同類、風險管控類、銷售管理類、物流管理類、安全管理類、認證管理類、項目管理類、人才管理類、組織管理類、輔助決策類、企業(yè)資產類、過程優(yōu)化類；研發(fā)設計工業(yè)APP 包括產品設計類、工藝流程設計類、過程控制設計類、產線設計與實現類、仿真類、試制試驗類；運營服務工業(yè)APP 包括數據收集監(jiān)控類、預測性維護類、應急處理類、節(jié)能服務類、健康評價類、售后服務類。

1.3.2 適用范圍

按照適用范圍可將工業(yè)軟件分為基礎公共性工業(yè)APP、行業(yè)通用工業(yè)APP、企業(yè)專用工業(yè)APP、其他工業(yè)APP。

1.3.3 知識類型

按照知識類型可將工業(yè)軟件分為業(yè)務信息類、數據分析類、知識建模類。

2 中國工業(yè)軟件發(fā)展

2.1 發(fā)展背景

工業(yè)發(fā)展起源于歐洲，19 世紀美國工業(yè)逐漸興起，中國工業(yè)則是在20 世紀50 年代才逐步產生并發(fā)展，發(fā)展起步時間的差距造成中國工業(yè)軟件技術相較于美德等發(fā)達國家存在一定差距。

中國工業(yè)軟件在發(fā)展過程中，由于技術限制及早期工業(yè)不發(fā)達，市場規(guī)模較小，相關制度不完善，歷經了一系列波折，部分工業(yè)軟件企業(yè)在市場環(huán)境萎靡的情況下相繼放棄了開發(fā)與研究［4］。直至近幾十年，市場大環(huán)境發(fā)生改變，信息化逐漸成為工業(yè)發(fā)展新方向，工業(yè)軟件行業(yè)才逐步得到發(fā)展。但由于技術差距及美德等國已占據了工業(yè)軟件國際市場領先地位，造成中國工業(yè)軟件發(fā)展舉步維艱。

2.2 發(fā)展現狀

近年來，中國工業(yè)軟件行業(yè)扶持力度不斷加大，促使工業(yè)軟件發(fā)展狀況發(fā)生改變，現階段發(fā)展可從發(fā)展速度、政策扶持力度、業(yè)務收入、工業(yè)軟件市場結構4 個方面進行解讀。

2.2.1 發(fā)展速度

智能化成為工業(yè)發(fā)展新方向，工業(yè)智能相關產業(yè)快速發(fā)展。政府及地方對工業(yè)互聯網等領域的扶持力度不斷加大，工業(yè)軟件市場格局逐步打開，市場規(guī)模逐漸擴大、速度持續(xù)增加，從業(yè)務收入、市場規(guī)模、研發(fā)資金投入、政府關注度等方面均有所體現［5］。工業(yè)軟件發(fā)展速度持續(xù)加快是工業(yè)軟件體系、相關制度條例逐步完善的體現，是政策支持下的成果。

2.2.2 政策扶持力度

在政策方面，工業(yè)軟件發(fā)展關注度不斷提升，各地區(qū)為促進工業(yè)軟件行業(yè)發(fā)展出臺了多項扶持政策，包括給予主編工業(yè)軟件細分行業(yè)標準的企業(yè)現金獎勵、對工業(yè)軟件企業(yè)發(fā)展規(guī)模及發(fā)展質量達到特定標準的給予現金獎勵、對于工業(yè)軟件研發(fā)投入達到某一標準的給予相應補助等。部分地區(qū)還采用減免賦稅、技術支持等方式全力支持工業(yè)軟件行業(yè)發(fā)展。

2.2.3 業(yè)務收入

據工信部中國軟件業(yè)務收入統(tǒng)計數據顯示，2014-2021 年間軟件業(yè)務收入逐年增加，從2014 年的37 026 億元增加到2021 年的94 994 億元，業(yè)務收入增速高達16.43%。

在軟件業(yè)務發(fā)展速度持續(xù)加快的大環(huán)境下，工業(yè)軟件增速也持續(xù)增加，工信部發(fā)布的中國軟件產品業(yè)務收集統(tǒng)計數據顯示，2020 年工業(yè)軟件產品業(yè)務收入達到1 974 億元，2021 年達到2 414 億元，增速高達24.8%。2019 年中國工業(yè)軟件產品業(yè)務收入為1 720 億元，2020-2021 年增速相較于2019-2020 年實現了跨越式增長［6］，這些數據直觀展現工業(yè)軟件發(fā)展現狀及市場影響力，對工業(yè)軟件發(fā)展具有指導作用，是國家對工業(yè)軟件發(fā)展進行宏觀調控的依據。

2.2.4 工業(yè)軟件市場結構

隨著工業(yè)軟件細分領域不斷增加，相應領域研發(fā)速度加快，研究成果不斷增多，國產工業(yè)軟件市場占比發(fā)生改變。在工業(yè)軟件的四大類別中，生產制造類工業(yè)軟件一直在國內市場占據較大份額，經營管理、運營服務及研發(fā)設計類工業(yè)軟件在軟件細分的帶動下取得較為突出的成績，市場占比增加。不同類別工業(yè)軟件市場結構發(fā)生變化，發(fā)展形勢更均衡。

3 現存問題

目前，中國工業(yè)軟件發(fā)展仍存在一系列問題限制發(fā)展速度及規(guī)模。其中，技術落后、市場成熟度低、產業(yè)鏈不完整、人才缺失、知識產權保護滯后最為突出。為此，本文分別從上述幾個方面進行重點分析。

3.1 技術落后

中國工業(yè)軟件研發(fā)時間相較于西方國家存在較大差距，造成差距的根源在于缺乏關鍵技術。盡管從現代技術入手，以先進的技術方法開展研究，但關鍵技術多處于被保護狀態(tài)，對后續(xù)技術發(fā)展產生影響，造成技術差距逐漸擴大［7］。例如，研發(fā)CAD 幾何內核算法及核心算法時，需要購買關鍵技術，不僅造成研發(fā)成本增加，而且無法從根本上得到關鍵技術，掌握底層邏輯。

3.2 市場成熟度較低

當前，中國工業(yè)軟件市場成熟度低，主要表現為市場風險抵御能力差、市場發(fā)展結構不均衡等方面。成熟的市場需具備完整的市場體系，有效的市場機制，市場結構穩(wěn)定、市場產品種類豐富、能夠覆蓋各層級，并且市場本身也具備自我調節(jié)能力。然而，目前中國工業(yè)軟件市場結構不穩(wěn)定、產品單一，產品研發(fā)上多集中在技術要求較低的軟件，例如OA、CRM 等。并且，產品性能及質量穩(wěn)定性較差，缺乏高質量工業(yè)軟件產品，造成工業(yè)軟件不足以支撐中國市場。在該情況下，一旦國際環(huán)境發(fā)生改變，工業(yè)軟件市場受到影響，市場風險抵御能力不足，無法獨自應對外部環(huán)境沖擊。因此，只有提升技術水平，才能從根本上解決問題［8］。

3.3 產業(yè)鏈不完整

完整的產業(yè)鏈能形成相互促進的發(fā)展閉環(huán)，通過產業(yè)鏈各流程相互促進，確保工業(yè)軟件產業(yè)有序發(fā)展。然而，目前中國工業(yè)軟件產業(yè)鏈仍然不夠完善，在技術、市場等多重限制下呈現分散狀態(tài)，行業(yè)多以研發(fā)及直接對接關聯工業(yè)為主，衍生行業(yè)、技術咨詢服務行業(yè)、技術衍生行業(yè)的再衍生技術行業(yè)等均處于缺失狀態(tài)，雖然部分行業(yè)已經出現，但在產業(yè)鏈的影響力較小。這與國外工業(yè)軟件產業(yè)發(fā)展形成了鮮明對比，美德等國工業(yè)軟件產業(yè)鏈已經形成生態(tài)網絡，衍生技術在一定程度上能夠反哺工業(yè)軟件，為工業(yè)軟件發(fā)展提供技術支持，這在突顯產業(yè)鏈作用的同時也值得中國工業(yè)市場深入反思［9］。

3.4 人才缺失

人才稀缺問題一直是中國工業(yè)軟件行業(yè)發(fā)展面臨的重要問題。由于國外工業(yè)軟件技術發(fā)達，部分人才會選擇留在國外從事工業(yè)軟件研究。尤其是工業(yè)軟件尖端人才，是行業(yè)內各大企業(yè)爭搶的對象，進而造成人才流失［10］。在人才培養(yǎng)方面，由于中國工業(yè)軟件人才培養(yǎng)體系還不夠完善，培養(yǎng)效果未能達到預期。通過分析各院校人才培養(yǎng)現狀發(fā)現，造成院校培養(yǎng)人才與社會需求不對等的主要原因為以下3 個方面：①興趣方面。學生并非在興趣驅動下選擇相關專業(yè)，造成畢業(yè)后從事其他行業(yè)。②個人追求方面。部分人才在掌握技術后以研究為追求，為了尋求更好的學習資源流轉到其他國家從事科研工作。③政策支持和發(fā)展方面。盡管研究人員具有強烈的責任感及使命感，致力于技術研究，但還是會受到環(huán)境、經費、技術等因素影響，造成技術研究速度緩慢。

3.5 知識產權保護滯后

工業(yè)軟件具有極大的市場價值，知識產權是營造良好市場環(huán)境的必然條件，也是促進研究工作發(fā)展的重要動力，但國內工業(yè)軟件市場目前依然存在盜版、侵權現象，嚴重侵犯了研發(fā)高質量工業(yè)軟件企業(yè)的利益。在工業(yè)軟件受眾中，規(guī)模較大的企業(yè)會從質量、風險等角度選擇正規(guī)工業(yè)軟件，但中小規(guī)模企業(yè)受資金成本限制，在經濟利益趨勢下選擇盜版軟件，進而對市場秩序產生不良影響。在發(fā)生風險問題時，中小企業(yè)未能意識盜版軟件危害，反而對工業(yè)軟件進行批判，形成不良輿論導向，進一步限制研究工業(yè)軟件企業(yè)的發(fā)展。因此，知識產權保護是維護工業(yè)軟件市場環(huán)境需要解決的重要問題。

4 工業(yè)軟件發(fā)展策略

解決中國工業(yè)軟件發(fā)展面臨的一系列問題，需要對問題進行深入分析，尋找問題產生的根本原因。本文通過結合中國工業(yè)軟件的發(fā)展現狀，提出推動工業(yè)軟件行業(yè)發(fā)展需要從政治經濟兩個方面為行業(yè)提供支持，培養(yǎng)人才提升技術水平。

4.1 提高核心技術水平

中國工業(yè)軟件領域與國外在技術上存在差距，尚未掌握核心技術，但技術發(fā)展應打破思維限制，創(chuàng)新發(fā)展思路，積極尋找解決路徑。為提高核心技術水平，需要從以下兩方面進行。

4.1.1 促進技術與工業(yè)融合

從根源上講，工業(yè)軟件產生于工業(yè)需求，因此工業(yè)發(fā)展才是工業(yè)軟件研究的基礎，不能從某一行業(yè)發(fā)展情況出發(fā)，需要多角度看待技術研發(fā)問題。例如，CAD 軟件最初圍繞一個目標進行設計，但是由于設計公司業(yè)務較廣，從其他技術中獲得啟示實現了技術突破，因此中國工業(yè)軟件技術也應借鑒從多行業(yè)、多技術角度對技術進行研究。

4.1.2 以行業(yè)發(fā)展反哺技術發(fā)展

在技術發(fā)展興起新型行業(yè)時，為促使工業(yè)軟件形成完整的產業(yè)鏈條，需加大新型行業(yè)扶持力度，鼓勵并推動新企業(yè)快速發(fā)展，不斷拓展技術研究方向，發(fā)展衍生技術，從技術發(fā)展角度反觀工行軟件研發(fā)情況，為工業(yè)軟件研發(fā)提供創(chuàng)造性意見［11］。

4.2 完善產業(yè)扶持政策

推進工業(yè)軟件行業(yè)發(fā)展需要發(fā)揮國家、政府力量，完善產業(yè)扶持政策。盡管，當下部分地區(qū)已經制定了許多資金扶持政策，但僅從資金角度為工業(yè)軟件發(fā)展提供支持仍然不夠，還需從財稅、技術、人才等角度為工業(yè)軟件行業(yè)發(fā)展提供支持。

尤其應該以創(chuàng)新角度支持工業(yè)軟件發(fā)展。例如，幫助工業(yè)軟件形成完善的生態(tài)網，從其他行業(yè)發(fā)展角度促進工業(yè)軟件行業(yè)發(fā)展，扶持工業(yè)軟件下的新型企業(yè)，從宏觀角度完善地區(qū)金融服務體系，拓展工業(yè)軟件企業(yè)資金獲取渠道，完善金融基礎設施。此外，部分地區(qū)可構建產業(yè)園區(qū)，集中工業(yè)軟件及相關企業(yè)，確保企業(yè)間形成合作共贏的關系，共同開展部分研究活動，發(fā)揮各自的優(yōu)勢，促進行業(yè)共同發(fā)展［12］。

4.3 創(chuàng)新新興產業(yè)環(huán)節(jié)主體

新型工業(yè)軟件的產生為中國工業(yè)軟件發(fā)展提供新的啟示，提升工業(yè)軟件市場影響力可從創(chuàng)新型產業(yè)環(huán)節(jié)主題入手，對新型工業(yè)軟件進行研究，力求在新型工業(yè)軟件的開發(fā)與利用上走在工業(yè)軟件市場前端。同時，工業(yè)軟件企業(yè)需要結合工業(yè)發(fā)展趨勢，整合新型工業(yè)產業(yè)，了解新型工業(yè)產業(yè)特性，把握新型產業(yè)智能化需求。在大數據技術快速發(fā)展前提下，企業(yè)需借助現代技術優(yōu)化工業(yè)軟件算法，創(chuàng)新算法形式，推出功能更強大的工業(yè)軟件，保障工業(yè)軟件使用范圍，降低成本，優(yōu)化操作方式，確保其在新興產業(yè)中能夠充分發(fā)揮自身優(yōu)勢［13］。

4.4 提升人才引進與培訓力度

人才是工業(yè)軟件發(fā)展的關鍵，需要從社會人才、院校人才培養(yǎng)兩方面入手。在社會人才培養(yǎng)方面，企業(yè)需要提高人才培養(yǎng)重視程度，提供學習機會，采用賦能辦法給予技術型人才一定的自主研發(fā)權和資源調配權，確保他們能夠大膽創(chuàng)新創(chuàng)造，在技術研究上開拓進取，提升企業(yè)技術研發(fā)能力。在院校方面，需要完善人才培養(yǎng)機制，在開展專業(yè)課程的同時提升學生民族榮譽感及家國意識，促使學生了解工業(yè)軟件開發(fā)的重要性。

4.5 建立健全相關法律法規(guī)

為保障市場穩(wěn)定發(fā)展，需要建立健全相關法律法規(guī)和知識產權保護體系，加大對侵權、盜版等行為打擊力度，明確工業(yè)軟件企業(yè)知識產權申請流程。同時，檢查企業(yè)工業(yè)軟件使用情況，保障工業(yè)軟件企業(yè)穩(wěn)定運營。在企業(yè)研發(fā)過程中完善相關法律政策，對企業(yè)保密技術予以保護，避免惡性競爭情況發(fā)生［14］。

5 工業(yè)軟件發(fā)展趨勢

從工業(yè)軟件發(fā)展現而言，工業(yè)軟件發(fā)展具有趨勢性，現從技術、投資、應用3個方面對發(fā)展趨勢展開探討［15］。

5.1 技術趨勢

隨著人工智能技術快速發(fā)展，當下核心技術將成為促進工業(yè)軟件發(fā)展的關鍵技術。由于工業(yè)軟件特殊性質，采用混合云方式能夠確保在技術研發(fā)過程中提取符合研發(fā)要求的數據，避免混入敏感數據，因此利用大數據技術進行信息整合，混合云技術進行信息分離將成為工業(yè)軟件的技術研究方向。

全面數字化將成為工業(yè)軟件的研究重點。應該利用數據分析技術分析工業(yè)軟件研究重點，發(fā)揮各技術自身優(yōu)勢。例如，利用云計算技術歸集數據信息，將數據轉換成具體信息，分析軟件設計要求，利用相應技術優(yōu)化算法，設計符合要求的工業(yè)軟件。在技術驅動下，不僅需要具有專業(yè)技能，還需具備創(chuàng)新能力，通過創(chuàng)新工業(yè)軟件發(fā)展思路，借助技術力量產生創(chuàng)新成果，促進工業(yè)軟件創(chuàng)新發(fā)展。

5.2 投資趨勢

隨著工業(yè)軟件行業(yè)熱度增加，更多人逐漸了解工業(yè)軟件行業(yè)發(fā)展前景，投資也不斷增加，豐富了與工業(yè)軟件行業(yè)相關的金融業(yè)務，進一步完善了關聯金融體系。引入金融資源將解決工業(yè)軟件資金問題，使工業(yè)軟件企業(yè)增加研發(fā)投入，實現高質量發(fā)展。投資形式的變化會與工業(yè)軟件發(fā)展形成良性循環(huán)，全面促進工業(yè)軟件發(fā)展。由于中國工業(yè)軟件處于快速發(fā)展階段，將在未來很長一段時間內投資持續(xù)增加。

5.3 應用趨勢

5.3.1 應用范圍擴大

工業(yè)信息化背景下，工業(yè)軟件成為工業(yè)信息化發(fā)展的有效手段。隨著工業(yè)新型產業(yè)不斷出現，工業(yè)軟件應用范圍將進一步擴大。在功能方面，為強化工業(yè)建設中各項功能，工業(yè)軟件將不局限于某一業(yè)務內容，應在各項業(yè)務中均有所發(fā)揮。

5.3.2 應用專業(yè)性增強

過去一段時間，工業(yè)軟件功能主要集中在業(yè)務處理方面，而管理功能較為薄弱。隨著市場競爭加劇，企業(yè)對管理重視程度不斷提升，管理智能化成為管理的重點研究方向，工業(yè)軟件在管理智能化上能集合企業(yè)發(fā)展數據、財務狀況、發(fā)展狀況為企業(yè)管理行為提供建設性意見，保障管理工作的專業(yè)性。

5.3.2 商業(yè)智能發(fā)展

隨著智能商業(yè)時代到來，工業(yè)軟件將發(fā)揮重要作用。通過構建完善的商業(yè)系統(tǒng)，能從企業(yè)生產經營各環(huán)節(jié)中解決工業(yè)生產存在的問題，保障企業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。

6 結語

中國工業(yè)軟件發(fā)展對工業(yè)及軟件行業(yè)發(fā)展至關重要。雖然，現階段中國工業(yè)軟件存在技術落后、市場成熟度較低、產業(yè)鏈不完整、人才缺失、知識產權保護滯后等一系列問題亟待解決，但通過提高核心技術水平、完善產業(yè)扶持政策、創(chuàng)新新興產業(yè)環(huán)節(jié)主體、提升人才引進與培訓力度、建立健全相關法律法規(guī)等能有效解決以上問題，為中國工業(yè)軟件發(fā)展提供保障。

未來，工業(yè)軟件技術研究水平提升速度將不斷加快，在投資與軟件應用上不斷取得突破，整體上具有廣闊的發(fā)展空間。