我国需要尽快补齐工业软件这块短板

工业软件，是指在工业领域里应用的软件，包括系统、应用、中间件、嵌入式等。一般来讲工业软件被划分为编程语言、系统软件、应用软件和介于这两者之间的中间软件。

其中系统软件为计算机使用提供最基本的功能，但是并不针对某一特定领域。而应用软件则恰好相反，不同的应用软件根据用户和所服务的领域提供不同的功能。简单说就是工业设计生产过程中使用的软件，包括机械、电子和其他行业软件。

软件是工业知识和智能的载体。工业先进软件是工业乃至 会发展水平的重要标志，是未来智能工业的作业基础支撑，是不能受制于人的关键核心技术。

工业软件是一个典型的高端工业产品，它首先是由工业技术构成的。研制工业软件是一门集工业知识大成于一身的专门学问。没有工业知识，没有制造业经验，只学过计算机软件的工程师，是设计不出先进的工业软件的。

随着中国改革开放40多年来的快速发展，目前我国已成为全球制造业的中心，是名副其实的“世界工厂”。然而，我国制造业的发展到现在还是处于“大而不强”这一局面，很大原因是由于工业软件的弱小与受制于人所致！

相比于材料行业、芯片等落后领域，由于受到政策的扶持，近期已经取得了可观的进步，而工业软件则成了我国与西方发达国家差距最大的行业。

目前国产工业软件市场占比不到5%，数据“空心化”导致我国工业软件控制权为国外厂商所主导，如果西方国家对我国实施大规模工业软件禁运，我国工业研发和生产将严重受阻，中国智造2025也将会受到直接影响。

中国工业软件的落后状态真实地反映了我国制造业的家底，也就是中国目前是一个制造业大国而非强国。那么造成这一问题的原因是什么呢？实际上，大致可以归结为以下四点：

一、我国工业软件创新缺乏内在动力，工业发展中，往往“视集成为创新”，加剧了基础、关键核心技术的空心化

在改革开放几十年来的工业发展过程中，为了弥补国内工业落后状况，我国实行了一轮又一轮的引进，往往是拿来主义，而在核心技术上少有作为，最终导致相关基础工具软件几乎都被国外垄断，受制于人。

要进行真正的创新引领，必须摒弃错误的“集成创新”。我国现有的设计研发软件工具，往往缺乏全局观，以传统的软件编制工艺“分科而制”，这种基于单学科软件工具的多学科融合，实际上是在集成多专业工具软件的信息。这就大大增加了软件成本，也严重影响了设计师桌面快捷应用。

二、工业软件本质上是工业品，而不是IT的产物

工业软件是工业化长期积累的工业知识与诀窍的结晶，是工业化进程中不可缺少的伴生物。而在中国，很多时候它却被简单地认为更多是IT软件属性，与其他管理软件、甚至互联 一起发展。

这是对于工业软件的误判，而且，这个误判对制造业的发展而言，是一个致命的误伤。如今西门子、GE、施耐德等工业巨头都在大量购买软件，而世界上最大的软件公司不是微软，不是谷歌，苹果，也不是西门子、SAP，仅就代码行数，一直大力发展工业软件的美国最大的军火商洛克希德·马丁公司，早已超过微软成为世界上最大的软件公司。

现代工业发展至此，每一件工业品，几乎都是工业软件的结晶，每一台装备，离开了软件都不能运行。然而，每一种国外工业软件里面究竟是什么，我们却并不了解。因此，对于中国工业来说，工业软件已成为制约中国制造2025和产业升级的最大短板。

三、工业软件研发的难度很大

工业设计软件本身就属于工业架构的一部分，是工业发展经验积累的软件表现形式。工业软件可以看作是对工业产品研制过程的总结，在管理层面对设计、生产经营流程化、模块化、标准化规范，是设计制造理论与实践的结晶。

设计分析软件不仅是制图工具，里面还隐含了大量固化的经过优化的设计方法，使用这些软件就可以利用行业积累，少走弯路，提高效率。由此可见，没有大量的实践积累，就没有设计此类软件的基础。

四、工业软件研发投入不足

目前，第四次工业革命浪潮下的智能制造和工业4.0都将发展目标集中在数字化设计、数字化工厂和数字化运营这3大领域。而实际上，推动这些领域发展背后的技术支撑就是“数字建模和仿真”。

而“数字建模和仿真”在研发设计领域最为重要的两个软件工具，CAD（计算机辅助设计）和CAE（计算机辅助仿真），却成为当前我国最欠缺、发展最慢的领域。

如果与国外工业软件做一个横向比较，就会发现我国在CAD和CAE方面与发达国家的差距是巨大的。

我国在“七五”至“十一五”计划期间（1986-2005），国家对于自主工业软件一直是有扶持的，而这一时期，我国在CAD和CAE领域的发展还是不错的，取得了很大的发展和进步。

但是，由于资金投入上明显不足，使得软件研发设计进展缓慢。估算在“十五”、“十一五”、“十二五”三个五年计划中，国家对三维CAD和CAE等核心工业软件的研发投入强度不足2亿人民币。

这些资金与国外软件厂商的投入相比，可以说是微不足道的。全球最大的CAE仿真软件公司Ansys2016年在研发上的投入强度为3.5亿美元，大约为20亿人民币。由此可以得出计算等式：一个CAE公司一年研发投入=一个国家15年的全部投入。

也就是说，国外一家CAE仿真软件公司一年的研发投入，相当于我国在3个5年计划（十五、十一五、十二五）在三维CAD/CAE软件研发方面投入总和的10倍。从时间上看，国外这家公司的投入方式为持续的集中投入，而我国对项目投资则采取了分散的撒胡椒面方式，由此也可以看出中美两国在软件投入方面的差别。

中国工业软件面临发展机遇

基于统一模型规范的全系统建模、分析、仿真优化及软件自动生成技术，是国际智能系统与产品研发技术的重要创新方向。

“十一五”以来，我国科技界已经布局开展了多领域物理统一建模语言Modelica基础理论和共性技术研究。一些研究成果已经在航空航天等领域的重点型 工程，如中国空间站全系统功能样机、嫦娥5 电总体设计及仿真、航天液体动力系统、大型民用飞机着陆及飞控系统仿真等，得到了初步验证。

目前商业领域的“分科而制”单领域建模分析软件工具90%以上为国外掌握，技术积淀长达几十年，如果我国以传统方式追赶，在工业应用软件上机会很少。但在多领域物理统一建模理论方法方面，我国经过十一五、十二五的前期工作，目前已经突破了国际多领域物理统一建模的核心技术。

这也意味着，我国在自主可控的高端分析建模技术和工业应用软件创新发展方面，面临一次难得的发展机遇。如果在这方面加大投入和创新力度，同时制定相关产业政策鼓励工业界采用国产替代技术，我国工业软件将可就此得到较快的发展。