先给大家纠正一个概念,工业软件并不是简单的软件,它的本质其实是特定工业场景下的经验知识,以数字化模型或专业化软件工具的形式积累沉淀下来。
你可以把工业软件视为和C919、高铁等相同的工业品。所以这里的内在逻辑应该是工业化的先进程度决定了工业软件的先进程度,工业软件的先进程度决定了工业的效率。有什么样发展程度的工艺流程就有什么样的工业软件。
按照这个逻辑我先提个问题大家觉得世界上最大的工业软件企业是哪一家呢?法国达索?德国西门子?美国Autdodesk?甲骨文还是其他?
言归正传我在之前的文章里有介绍国产EDA软件和国外EDA软件的差距,那可以说是非常非常的大。中国大陆EDA软件的份额大概只有0.8%,剩下几乎所有的份额都在美国三巨头Synopsys、Cadence和Mentor手里。
单从数字上看这个差距可以说是连尾气都看不到。其实EDA软件只是工业软件当中的一个细分领域。整个工业软件大致可以分为研发设计类、生产调度过程控制类、业务管理类。其中以研发设计类最为核心,有没有看到很熟悉的名词?CAD、ERP、CRM这些在大部分企业里非常常见。
首先简单解释一下各个名词:
CAD:可以理解为画图,分2D/3D,基本上所有行业都在用CAD,应用面最广。
CAE:主要用于模拟,就是在计算机上先试试看某款设计或某些材料在某些条件下的变化情况。
CAM:核心是数控,简单来讲就是控制机床干活的软件。
EDA:这个大家比较熟悉,是设计集成电路SOC时候使用的软件。
CFD:计算流体动力学,顾名思义先用力学建模然后用计算机计算,最后输出结果。
PLM:产品全生命周期类软件。很直白就是把上述三大类工业软件集成到一起。那么国外都有哪些公司在做这些软件呢?达索系统、Ansys、Autodesk、PTC、西门子、ABB等等
我把这几大巨头2019年的营收做了一个统计,和EDA的三大巨头放在一起作为对比解释一下。西门子和Abb我只把软件部门单独拉出来做了统计。研发投入是按照两公司整体研发占比来进行的估算,中国大陆这边的公司基本上都是上市公司,非上市公司公开的信息比较少,所以都放到了无法获取数据。
那么根据统计2019年中国大陆工业软件上市公司的营收为373.79亿元,研发投入为58.8亿元,研发占比15.7%。
世界其他地区工业软件公司营收为7009.2亿元,研发投入1148.9亿元,研发占比16.33%。说是其他地区其实核心技术都来自美国,中国大陆工业软件营收占全世界比重仅为5.06%,超过5%了。差距虽然大但好像不如想象中那么远。
错了!实际上如果只对比研发类软件的话,差距会变得非常巨大。因为广联达、宝信软件、用友金蝶、东软、鼎捷软件都偏向管理类,真正做底层研发类开发的只有中望、芯愿景、柏楚电子、能科股份和芯源微,这五家公司的营收加总为27.98亿元。同样我们把偏向管理类的SAP、SE摘除,则其他地区的营收为4805.29亿元。这样算下来中国大陆研发类软件公司营收占全世界比重只有0.58%!
在核心工业软件领域中的CAD研发设计类软件市场,法国达索、德国西门子、美国PTC以及美国Autodesk公司在我国市场占有率达到90%以上。国内数码大方、中望软件、山大华天等只占不到10%的市场。
CAE仿真软件市场领域,美国Ansys、ALTAIR等公司占据了95%以上的市场份额。用一句话总结中国工业软件的现状就是管理软件强,工程软件弱,低端软件多,高端软件少。
其实在上世纪90年代中期的时候,国产工业软件平均市场占有率在25%左右,其中个别专项领域曾达到45%左右。但为什么到了2020年反而会出现软件断供危机呢?我总结主要有六个原因。
1、釜底抽薪。这些外国软件供应商通过捐赠和赞助诱导我国大学科研院所在教学和科研中捆绑国外公司知名软件。主要讲授国外软件的使用操作,弱化软件研发的基础性教学。导致大学科学院所在工业软件理论、算法、程序设计与实现等研发方面的能力逐步退化,甚至失去了造血能力。
例如现在许多高校的有限元理论与技术课程,基本上都捆绑了国外某知名CAE软件,授课老师只对有限元理论进行简单的讲解,之后的课程全部围绕如何使用软件来进行。这种本末倒置的做法,使得学生只知其一不知其二,完全变为软件的奴隶。这些工业软件巨头甚至单独孵化出一个小型事业部叫做Academy。工作内容就是面向高校提供其软件的教程、讲义,甚至还有培训文档和官方课程等全方位服务。
2、欲擒故纵。这是过去诸多外国软件屡试不爽的策略,即放任盗版横行。盗版横行挤压了国产软件的生存空间,大家都去用免费的东西了,谁还会付费使用国产软件?再者当使用者0成本用起来之后,会对外国软件产生依赖性,甚至可以说成瘾。这时候外国软件商只需要拿起知识产权的大棒,就可以轻易的让所有使用者开始负担高昂的使用成本。
3、重硬轻软。这是过去40年积累下的老毛病,直到现在一直存在。国家大基金投资的多是硬件环节,对于软件几乎没有涉及。这也造成了我国过去40年工业化积累下来的经验和数据都被外国公司所获得,并没有在我国沉淀下来。
4、政策模糊。工业软件处于交叉领域,既有基础科学又有IT属性。十一五之前由科技部分管,后来转到了工信部,结果就是长达10年的政策空白期,无任何政策支持,无任何资金支持。反观美国自1995年提出数字化建模和仿真创新战略,到现在的先进制造业伙伴计划,始终将高端工业软件置于核心战略地位。
2018年美国国防部主导推出的『电子复兴计划中』,EDA电子设计巨头Cadence就入围第一批扶持项目,获得2410万美元的最高资助。全球EDA三巨头中的另一家Synopsys也获得610万美元。美国国防部高级预言局DARPA官方资料显示,电子复兴计划在2018财年约耗资2.16亿美元。
5、资金不足。中国半导体产业也面临同样的问题,但是会有政府帮着。工业软件这块儿是真的穷,公司营收低,研发投入也低,规模就起不来,举个例子:
Ansys一年投入20亿研发,中望一年只能投入1.1亿。再比如华大九天董事长刘伟平曾经说过:『华大成立十年投入5亿人民币,而Synopsys一个月就能投入5亿,一年投入11亿美元,投入不足就留不住人才,这种差距必须要由政府介入才行。
5、产研分离。这是目前国内很多产业都面临的问题。始于院所,止于院所,缺乏商业转化。大部分工业软件企业都是一些中小企业,难以和大院大所进行合作,技术进步没有那么快,无法和国外的软件相提并论。所以制造业企业对于国产软件的接受程度普遍不高。
尽管有如此多客观的原因存在,中国还是有不少在夹缝中生存并且成长得不错的企业。中望龙腾不管是在2D还是3D CAD方面进步都非常大,可以和AutoCAD无缝切换,具备比较完整功能,同时价格也比AutoCAD便宜很多,企业接受程度逐年提升。
北京数码大方做得也不错,算得上是国内最大的CAD和PLM软件供应商了。浩辰CAD也达到了商用的程度,并且被列入政企采购的名录中。
北京神舟是专门给中国航天系统做软件服务的公司,同时也给军工企业做软件信息化服务。顺带一提神软是八六三计划和核高基专项的主力军。核高基是06年国务院发布的国家中长期科学和技术发展纲要十六个重大科技专项之一是核心电子器件,高端通用芯片及基础软件产品的简称。
最近有不少小伙伴问到核高基的进展情况,因为最近美国开始从软件层面对中国进行制裁,大家都非常关心。这里其实要注意一个点,就是核心这两个字。一般国家说核心的时候指代的是国防安全领域。其实关于这个问题,大家可以套用我前面说过的一个逻辑,就是什么样的工业水平就会有什么样的工业软件。
中国军工和航天在瓦森纳协议之后是被制裁最狠的两个领域,是完全没法用任何国外的工业软件的。那中国在军工航天是什么水平呢?大家看看今年的长五、北斗系统、东风17、055、山东舰等武器装备有没有很先进呢?
所以至少在国防领域,国产工业软件已经做到完全自主可控,并且技术水并不比国外差,由此可以推断核高基项目是成功的。然后我脑中又出现一个想法,好像西方越制裁中国,中国反而会发展得越来越强。
美国从硬件制裁到现在的软件制裁,难道是在帮中国认清差距,好努力追赶吗?这难道就是任正非口中所说的美国就是中国最好的老师吗?
说到这儿各位小伙伴有没有想起来世界上最大的工业软件企业是哪一家?其实不是什么达索、oracle,更不是微软、苹果、谷歌,而是洛克希德马丁。什么你没听说过这个名字?洛克希德马丁基本是世界最强的军工企业,就连达索开发的CADAM都是洛克希德掏钱搞的。
我们的工业软件没有输在起跑线上,却输在了交接棒上。起跑时只有一步之遥,几圈下来我们几乎已经不在跑道上。这句话既心酸又无奈,但好在我们认识到了问题的严重性,亡羊补牢为时未晚。
2019年6月28日工信部部长苗圩表示:『工信部将推动加强软件工程方法、底层算法等基础理论创新,突破一批核心关键软件,培育一批具有品牌和市场影响力的大型软件企业,优化产业环境,加强开放合作,推动软件产业高质量发展。』
2020年3月25日工信部发言人在联控联防会上提到:『工信部将实施国家软件重大工程,集中力量解决关键软件的卡脖子问题,着力推动工业技术的软件化。加快推广软件定义 络的应用。』中国人最不怕的就是封锁,封锁个10年8年,中国的一切问题都解决了。
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