洞见制造业：工业软件的问题不在软件

中兴、华为被制裁的一系列事件，使民众迅速聚焦核心芯片能力的缺失对整个数千亿美元产业链所带来的影响。而与芯片带来的影响（主要面向电子产品）所不同的是工业软件的系统性缺失，有着更深、更广甚至是对整个工业领域的影响。如果形容芯片产业是被卡脖子的话，国产工业软件几乎可以说是全军覆没。

权威还是市场来定义工业软件

凡此种种定义、分类看似都好有道理，然并卵用。体现了教条主义，体现了整体落后下的迷茫、僵化以及缺少创新的意识。与其咬文嚼字，不如到某些D版软件基地偷偷地看一眼，里面都是市场背书的软件，甚至其中的分类、排名都比某些专家屋里造车要接地气。

首先，工业活动过程中已经用到的各种类型软件都是工业软件的范畴，这些长长的清单提醒着我们的差距；其次，工业活动过程中将来可能用到的各种类型软件也是工业软件的范畴，这些突破也许会体现通过在上述 站的软件列表中而得到体现。

工业软件的核心是工业基础

与 称“新四大发明”在个人消费软件系统截然相反的是，我国在生产相关的应用软件全部存在巨大的差距，包括工业、农业、水利、勘探、海洋、能源等行业。同样都是软件，差距咋就这么大呢？前些天与某航天企业主要领导的交流中，有一句话直指核心：工业软件要从工业中来！

说到底，工业软件的问题，不是软件的问题而是工业基础的问题。这个基础包括数学、物理、化学等基础学科；包括实验设备、加工设备、检验设备等自动化基础；还包括工业工程、团队协作、企业运营等组织管理基础。从制造业应用的角度来看，如下划分的工业软件更有启发。

个体工具

协作管理

如果硬要辩论划分依据的科学性，不如来看看当前大量应用软件的发展历史以及其中所包含的科学原理，也许有助于我们找到符合某些TRIZ理论引导下的国产工业软件突破方向。

CAD：在个人计算机普及的背景下，计算机图形学从点阵线条到矢量化线条的进步，爆发了以AutoCAD为代表的二维CAD软件，实现了纸质工程图到电子化的飞跃。随即伴随着三维线框、曲面建模、实体建模、参数化/变量化建模、同步建模等实用技术的商业化，诞生了许多三维工程设计软件—UG NX/ Solidworks/ Catia/ Creo等。不幸的是，商业及市场的驱动下，以Parasolid和ACIS为底层核心的两大技术集团几乎垄断了国内外三维结构设计市场。更不幸的是，作为设计意图的表达工具，统一性与一致性是MCAD的基本要求。国产软件突破之路难寻。

CAE：偏微分方程的数值求解方法的出现与发展（特别是有限差分/有限元法），使仿真技术从模拟进入了数值，应力场、流场、光场、电磁场等检验及验证手段日益丰富。粒子动力学、多相流等算法方面的发展，应该比集群计算、GPU加速等更有进步意义。同样的，基于理论或者数学的（而不仅仅是数值上的）多物理场耦合仿真、多学科优化等，也令人期待。

ERP：计算机时代企业开始用MIS( Management Information System) 对大量电子化原始数据进行记录、查询、汇总等；随后MRP (Material Require Planning) 通过对产品构成管理，实现依据客户订单计算物料需求计划。MRPⅡ阶段增加了对企业生产能力等方面的管理，并扩展了财务的功能，实现产、供、销的闭环管理。ERP阶段(Enterprise Resource Planning) 实现JIT管理全面、质量管理和生产资源调度管理及辅助决策的功能，成为企业级生产管理及决策的平台。ERP的发展以资源配置优化算法为核心，体现了大规模生产下企业精细化管理思想的不断提升。

MES：现代集成制造系统CIMS（Computer Integrated Manufacturing Systems）意图在统一的计算机和 络支持下，建立生产经营管理分系统和工程技术（CAD/ CAM/ CAPP/ PDM）分系统，实现企业信息的全面集成，但是远超技术能力的思想，导致其必然的失败。其后由MESA协会在AMR基础上定义的MES系统，以层次模型和11个标准功能模块，聚焦在车间执行层面，从而加强ERP计划的执行能力，取得了出乎意料的成功。近年来随着MES的鱼龙混杂，基于对生产制造过程规律认识的提升，IEC/ISO62264提出的制造运营管理系统MOM（Manufacturing Operations Management）制定了从应用软件——集成平台、边界模糊——整个制造过程、针对生产——整个制造体系等变化的主体框架，从功能上却与ERP有了更多的重叠。

PDM：产品数据管理系统最初是为了解决电子化后大量图纸、文档的管理问题，随即通过对项目计划、设计交付物、版本、产品结构、设计流程、人员、权限等不同颗粒度的管理，很快成为产品工程设计阶段的有效管理系统。工程设计阶段虽然不是产品研发的核心环节，却非常适合通过计算机进行管理。产品全生命周期管理（PLM），延伸了PDM的功能范围，希望能够覆盖产品从出生到死亡的全过程。不幸的是，即使是国际一流的厂商也未能提供一个统一的PLM平台，从数据、流程、权限等方面真正打通需求、方案、设计、工艺、制造、维修的全生命周期管理，更多的是PLM概念驱动下的不同产品的堆砌或者集成。

软件开发SE方面则无需赘言，互联 企业可以给我们好好上一课。

总结一下，可以说没有新算法、新原理的突破就不会有新CAD/CAE的突破、没有新的管理思想的突破也不会有新的ERP/PLM/MES等管理软件的突破，没有新标准、新体系的突破就没有MBD、ESB、MDM等规范性协作软件的突破。

数百万的软件工程师，山呼海啸般的把中国互联 领域、个人消费电子领域推到世界前端，在银行、证券、铁路、保密等等行业也占据了重要地位。我们差的不是软件，更不是把想法变成代码的人，差的是工业基础以及理解工业共性问题而推动其形成软件的人或者团体。

市场换技术的昙花一现

“起个大早赶个晚集”形象地描述了中国工业软件的发展，工业软件也成为了我国为数不多的与世界水平差距越来越大的领域。

八十年代美国先进的CAE分析软件SAP5被引入国内时，完整的源代码、先进的计算方法着实掀起了一轮有限元技术及程序的热潮。犹记得我当时在SAP5上添加自己非线性单元及优化算法后，获得国防项目奖励的自豪之余，尝试进行商品化的冲动。如此好的一颗种子没有开花结果，丧失了比肩国际的机会，只剩下中航某所相同类型的HAJIF在角落里苦苦挣扎。

市场是土壤，国家政策就是阳光雨露。与中国汽车产业类似的是，市场没有换来技术，却换来了一地鸡毛。国产ERP软件是从财务管理杀出一条血路，主要是由于早几年中国财务制度未与国际接轨，国外软件干不了；我国工业体系学习俄罗斯的厂所分离，导致工艺部分容易脱节，西方软件明显缺少这种针对性。因此，国产CAPP也曾红火一时。

当前环境下，国产自主工业软件能否获得真正的发展呢？

提倡工业软件自主国产是否产生倒退

需要正视我们工业软件与国际水平的差距，更重要的是与我国工业体系需求的不匹配。从应用的角度看，用国产软件（先不论有没有）替换已经使用或者即将使用的国际先进软件，无论从功能、积累、习惯、协作等方面必然影响实际效用，这可以算一种倒退。

在现实环境下，无论是高铁与汽车的强烈反差，还是美帝遏制中国与中华民族伟大复兴，都不允许国产工业软件继续沉沦。企业层面上来看华为可以采用“备胎”战略，国家层面上来看自主可控是必然选择。

科技部主管软件领域的时候，还有一些国家政策、资金、甚至管理方面的有力举措。可喜的是工信部已经把工业软件从深埋在创新体系中的第六层中高高举起，也开始有一系列的行动措施。举国之力搞的产业政策也有不成功的案例，前车之鉴不可复，急功近利更不可取，政策资源投向工业基础的研究。对此有些愚见请大家参看：

互联 行业给慢迭代的工业软件提供了充足的技术，通力有限公司在多年的工业积累上开发的Ablaze ? 平台，具有类似于PDM、MES和ERP的管理功能。

也许退后一步，才可以跳的更远。