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我国工业软件发展的现状、问题与对策
发布日期:2024-11-07 14:15:14
“工欲善其事,必先利其器。” 在工业领域,工业软件堪称至关重要之 “器”,犹如乐队指挥一般,在工业生产这一宏大舞台上发挥着不可或缺的关键作用。

乐队指挥凭借精准指令协调各乐器组和演奏者,与此类似,工业软件对工业生产中的生产线、机器设备以及工人操作等环节进行协调。它保障各个环节紧密协作、有序开展,例如在汽车制造中统筹各车间流程,在化工生产里精确控制反应釜参数等。而且,工业软件在工业生产中占据核心地位,若缺失工业软件,工业生产将会陷入混乱,导致效率降低,产品质量也难以保障,因此,工业软件是工业现代化的关键支撑要素。

然而,当前我国工业软件领域的发展状况并不乐观,存在诸多 “卡点” 和 “堵点”。

中国电子信息行业联合会常务副会长周子学指出,我国工业软件发展面临多方面瓶颈,包括产业历史遗留问题、产业链协同困难、全球市场竞争压力、专利与人才短缺以及国外竞争策略影响等。这些问题相互交织,严重束缚了我国工业软件产业的健康发展,需要从政策、技术、人才培养等多个维度寻求突破。

从发展历史角度审视,工业软件与计算机发展紧密相关。20 世纪 40 年代计算机诞生后,软件开始逐步发展。我国于 1956 年完成第一台电子计算机运算器和控制器设计,而全球首个数控编程软件于 1957 年出现,我国工业软件研发于 1960 年起步。不过,早期软件产业发展路径曲折,先是依附于硬件,之后才走向独立发展,这一复杂的历史演变过程为我国工业软件发展埋下了隐患。

其中,工业软件定义模糊是一个突出问题。不同标准和视角下,工业软件的定义存在差异。例如,依据《GB/T 36475—2018 软件产品分类》等标准,工业软件是用于工业领域辅助工业设计、生产等的软件。但在实际情况中,像 ERP、HRM 等软件是否属于工业软件存在广泛争议。这种定义的不统一进一步导致统计困难,由于工业分类极为复杂,涵盖 41 个大类、207 个中类、666 个小类,全球工业软件企业和产品数量众多,部分产品边界模糊,精确统计难度极大,这使得我们难以准确把握工业软件产业规模和发展现状,进而阻碍了产业发展规划。

在产业链层面,我国工业软件面临一系列挑战,产业链上下游协同困难问题突出。

在上游,涉及硬件设备和开发工具,我国在一些关键技术上自主能力差,如几何建模、三维显示等技术依赖国外先进技术,硬件设备企业(如联想等)和开发工具企业(如微软等)在技术融合方面存在诸多难题。

中游的软件产品研发与经营管理环节问题繁多。我国工业软件产品体系化发展程度低,企业之间同质化竞争严重,综合集成应用率低,产业链协同程度低且技术壁垒高,上中下游之间难以高效合作。

下游应用领域虽广泛,但产业生态建设不完善,标准体系不健全,知识产权保护意识和力度不足,品牌效应难以形成。而且,工业软件具有发展周期长且与工业场景深度绑定的特点,如达索系统从诞生到不断发展迭代经历漫长时间,这意味着工业软件发展需要大量时间和资源投入,我国企业在这方面面临巨大挑战,短期内很难追赶国际先进水平。

全球产业格局与市场竞争也给我国工业软件发展带来巨大压力。从市场规模来看,全球工业软件市场规模从 2019 年的 4107 亿美元增长到 2023 年的 5027 亿美元,年复合增长率达 5.18%,而 2023 年我国市场规模仅为 2824 亿元,占世界市场的 8.0% 左右,相比之下,我国制造业增加值占全球制造业增加值比重约 30%,工业软件市场占比与之严重不匹配。在细分领域,如 CAD、CAE、EDA 等,我国企业与国外头部企业差距显著。以 CAD 领域为例,达索营收 64.67 亿美元,研发投入 13.35 亿美元,研发占比 20.64%,而中望软件营收 1.17 亿美元,研发投入 0.57 亿美元,尽管研发占比高,但营收规模小,体现出在市场竞争中的劣势,这种差距致使我国工业软件企业在全球市场中面临巨大竞争压力,在高端市场份额争夺中处于不利地位。

专利与人才问题更是我国工业软件发展的痛点所在。在专利方面,全球工业软件专利申请量在工业互联网不同技术分支下达到 14.2 万件,占比 52%,我国在工业软件专利方面相对薄弱,缺乏核心技术专利,这严重制约了产业的自主创新和发展。在人才方面,缺口巨大且培养困难,预计到 2025 年我国关键软件人才新增缺口将达 83 万,其中工业软件人才缺口为 12 万。工业软件人才需具备多学科知识,学习曲线陡峭,培养需要大量资源投入,同时,国内工业软件从业人才收入低于国外知名企业及国内互联网企业,企业内部培养方式(如师徒制)也存在缺陷,导致人才成长动力不足、流失风险高,这种人才短缺和培养困境使我国工业软件产业缺乏足够的智力支持。

我国工业软件产业基础薄弱,生态建设不完善,存在技术基础薄弱(如几何建模、三维显示等关键技术自主性差)、产品体系化发展程度低(同质化竞争严重且综合集成应用率低)、产业链协同程度低(技术壁垒限制高,上中下游合作效率低)、产业生态建设不完善(标准体系不完善,知识产权保护意识和力度不足,品牌效应不显著)等问题。

国外厂商的竞争策略与垄断趋势进一步加剧了我国工业软件发展的困境。国外厂商通过持续并购主导产业生态,如今年 1 月新思科技计划以 350 亿美元收购 Ansys,强化其全球领导地位。在我国市场,上游的国际巨头、中游的跨国企业和下游的知名系统供应商等通过横向扩展和纵向积累掌握了大量优势资源。同时,美国等国家通过相关法案禁止在美国获得联邦资助的科学家参加由中国和俄罗斯赞助的外国人才招聘项目,阻碍了跨国人才交流,限制了我国工业软件产业引进和培养高端人才的渠道,使我国在国际人才竞争中处于不利地位。

综上所述,我国工业软件发展在产业历史遗留问题、产业链协同、全球市场竞争、专利与人才以及国外竞争策略等多方面遭遇瓶颈,这些问题相互交织,严重制约了我国工业软件产业的健康发展,需要我们从政策、技术、人才培养等多方面入手,寻求突破。

面对这些挑战,我国需采取一系列措施推动工业软件产业发展。

其一,加大研发投入是突破核心技术瓶颈的关键。我国应鼓励企业、高校和研究机构加强合作,共同推动工业软件技术创新与突破。

其二,培养和引进人才是工业软件产业发展的关键环节。我国需要强化人才培养,同时积极引进国外高端人才,为工业软件产业发展提供有力的人才保障。

其三,完善产业生态是提升产业竞争力的重要途径。加强产业链上下游协同,推动产学研用紧密结合,构建完善的工业软件产业生态,提升产业整体竞争力。

其四,加强国际合作是提升我国工业软件产业国际竞争力的重要途径。通过国际合作引进国外先进技术,提升我国工业软件产业的技术水平和国际影响力。

总之,中国工业软件产业发展正处于关键时期,面临前所未有的机遇和挑战。只有通过加大研发投入、培养和引进人才、完善产业生态、加强国际合作等措施,才能突破发展瓶颈,实现工业软件产业的跨越式发展,为我国制造业转型升级和高质量发展提供有力支撑。