工业软件之研发设计软件难在哪里

关于工业软件的讨论越来越热烈和广泛，赛欧看在眼里热在心里，一时冲动想在赶在2020年末尾，基于在某外企CAE软件的多年研发经历，分享一些个人关于研发设计软件的理解和看法。

工业软件的几个特点

历史长

工业软件是个新词，大概十多年前在国内媒体上出现。其主体并不是单个的新兴行业，它涵盖了许多有几十年历史的传统行业。目前流传的文章一般把工业软件笼统地分三大类：研发设计类，生产控制类和数据管理类；每一类都早已在全球历经几十年的充分竞争。

领域众多 差异巨大

三大类工业软件在很长一段时间里互不相关。2000年后以S家为代表的数字孪生理念试图把生产控制类纳入版图，以形成更完整和强大的工业解决方案。

即使是同一种分类下的工业软件，其细分领域也是数量众多并且差异明显。比如研发设计类有PDM, CAD, CAE, CAM，EDA等方向。CAE又分为结构，流体，多体，热，电磁，声等领域。不同领域的产品面向不同的用户；从业人员即使在相近领域也较难复用知识和经验。

客户和用户

工业软件是典型的ToB，其客户一般是制造行业里的中大型企业，以研发设计类为例，其主要客户集中在汽车，航空航天和国防。用户一般是在这些公司或组织的设计工程师和分析工程师。一般而言，用户并不能决定采用哪何种软件。软件的使用成本和风险对客户决策有较大影响。

客户的产品有着较长的生命周期，比如在船舶行业产品的生命周期一般超过30年，这期间所使用的研发设计软件必须高度满足兼容性、可靠性和稳定性。

产品难做

单点突破不易

以研发设计软件类里的CAE软件为例，其目的是帮助工程师模拟、预测真实物理世界里产品的行为和性能，分析影响产品行为和性能的原因，探索优化的可能。这会涉及到两个关键点：一是以数学和物理为代表的基础学科的理论；二是数值计算算法的效率和软件实现的质量。关于第一点，基础学科的研究成果大多是公开的，在最近十几年内也没有新的突破，取得的进展主要是把不同物理场的影响进行综合考虑，以及对之前忽略的小项进行进一步逼近。关于第二点，自从有限元方法诞生以后，高校和企业在数值算法和数值建模的研究和应用做了大量的工作。这部分工作一般被企业定性为核心机密，可以说不同厂商CAE软件差别的根源于此。

国外的产品历经几十年的发展和演化，已经具有可靠、稳定的技术实现。在其所有的基础之上，研究新问题可以免除大量基础工作。国产研发设计类软件在技术积累方面存在客观差距。

软件复杂度高

研发设计类软件天然复杂，这是由用户和市场决定的。以CAE软件为例，客户需要的是针对各种具体物理问题完整的建模、求解、分析和优化的解决方案。要满足不同工业行业领域、不同工业产品、不同用户群体（设计工程师，分析工程师）的需求，需要持续对需求做取舍和平衡，对功能反复做梳理和融合。已有的功能只要还有客户在用，就很难删除；每个版本又会增加大量新的功能以满足新需求，导致几乎没有产品经理可以做到对其负责的产品了如指掌。研发设计类软件几乎是目前体量最庞大的单体软件，厂商每年需要投入大量资源进行软件的维护和重构，牵一发动全身的情况也是此起彼伏。

系统集成要求高

研发设计软件和数据管理软件的配合已是工业标准做法，生产控制类的融合也在进行当中。国产研发设计类软件面对的不是一颗子弹，而是航母编队；系统级集成需要有足够深入而广泛的行业理解和影响力，对厂商的体量和技术能力也有很高的要求。

与此同时，工业客户对系统集成的要求越来越高，甚至逐渐成为影响采购决策的重要因素。比如前些年某车企巨头因为D家的设计软件将停止对S家的产品数据管理软件的兼容，决定全面更换设计软件。相信D家做出这样的突兀产品决策有其不得已而为之的原因，而该车企只好花费数年和大量经费迁移数据、培训员工、更改内部流程和工具，同时S家为了满足该车企的迁移也不得不更改了原来的产品规划、调配大量研发和支持人员。

突破？

研发设计类软件开发维护成本高，利润率相对热门IT产业低，行业巨头们也不得不比放弃一些细分行业。世界的不确定性越来越大，当下的某细分行业可能会一跃为明日的焦点。比如电动汽车近年的火爆把以前名不见经传的低频电磁仿真软件推到了巨头抢购的清单里。

临渊羡鱼不如退而结 ，走一条放下身段，切实解决中小客户的具体痛点，伴随客户和客户行业成长而成长的平凡之路也许是产生突破的途径。

人才难觅

源头

开发研发设计类软件既需要基础学科的专家，也需要计算机和软件学科的工程师。目前国内大学里的基础学科生源并不占优势，相对优秀的人也纷纷选择留洋海外。以力学专业为例，在六七十年代只有最优秀的学生才能选力学专业，而2000年后只有靠调剂志愿来填补名额了。计算机和软件是当下的热门专业，但受就业的影响，学生主要关注互联 和金融行业所需的知识的技术，研发设计类软件所需的知识和技术未受重视。这也使得厂商很难招到胜任的毕业生，只能招”白纸“进来一边培养一边工作。

就业选择

招聘的难度逐年增加，近些年来国内一流高校的毕业生已经不怎么考虑这个方向了。即使是力学系毕业的学生，也是毫不犹豫地放弃行工业软件头部企业的研发岗位，选择不知名的互联 小公司，为的就是一张互联 行业的“入场券”。

职业发展

由于研发设计类软件的复杂性和封闭性，人员的稳定性非常重要。研发设计类软件连接工业和软件，从待遇而言更接近工业；从知识和技能而言，又可以成为通向其他软件行业的通道。一部分从业人员是抱着跳板的心态进入这个行业，工作三年开始进入离职高峰期，到了五年所剩无几。如果只看数字，研发设计类软件行业的离职率比互联 或其他软件行业要低得多，但是实际情况并不乐观，因为研发设计类软件领域众多、差异明显， 招人员极少具有所需的知识和经验，一来一往，积累反复归零。 眼下流行的职场信条是选择大于努力，很难讲多年前入行的职场“老人”们是靠情怀坚守，还是没得选。

机遇？

人才的难题不是国内独有的，在国外一样惨烈。比如在美国，进入这个行业的多是印度和中国在美留学的人员，进入这个行业的也是抱着拿绿卡的心态。国内工科背景的毕业生数量巨大，如果有好一点的就业引导，做工程实现还是足够的。此外各外企在华的研发中心已经帮国内培养了十多年从业人员，这里面有一部分人是可以负责产品、负责团队，独当一面的。

市场难拓

资本支持

工业软件投入大，产出慢，自由资本”顾“不上。最近有文章分析说国内工业软件的市场规模将达到4000亿，听上去很有体量了，但是这个数字是把工业互联 、5G等“擦边”行业也估算进去了的。考虑到领域众多、差异巨大的事实，这个市场实际上是非常零散的。相比一个 区团购买菜就有5000亿的规模，不难理解为什么工业软件得不到自由资本的青睐。

参考我们的邻国韩国，从90年代起用了二十年的时间定点培养和扶持专注在CAE领域的FunctionBay公司，最终收获了可以在多体动力学跟霸主MSC ADAMS分庭抗礼的仿真软件Recurdyn。其实同期国内投入的资金不会少，但是雨露均沾失了焦点，渐渐也没有了后文。

知识产权

前面提到研发设计类软件有很多的功能，其中相当一部分对于单个客户来说都是用不到的。这样来看，国内厂商完全可以针对若干相似客户，开发满足其特定需求的软件，以较低的成本和价格赢得可以容身的市场。现实中很难，一方面客户采用“小厂”未经时间检验的软件，绑上产品的身家性命确实是个高风险行为，另一方面盗版使得使用“大厂”的成熟软件反而陈本更低。先不谈“小厂”举证索赔的难度和周期，“大厂”稍稍放任一下盗版，就把”小厂“的生存空间挤压没了。假如被侵权方不主张，盗版行为也会受到法律制裁，自主软件遍地开花的景象还会远吗？

认证和生态

国内工业客户的研发流程、规范是学着国外企业做起来的，这个过程中不可避免地把对特定软件的依赖一起带了进来。只要在工业领域里行业标准和认证所需的软件里没有相应的国产软件，工业客户就无法摆脱对国外软件的依赖。

即使是行业里的巨头，也无法凭一己之力满足所有客户的需求。需要供应商和上下游企业相互配合，共生共赢。开发出有竞争力的软件只是个开始，培养出配套的生态还需要更多时间和足够的吸引力。

转机？

相比国外企业，国内企业对具体某个研发设计类软件的黏性要弱得多，比如还没有把研发体系建立在特定的研发设计软件上，这使得国内客户替换软件的难度要降低了很多。

传统客户行业现在也面临巨大的不确定性和复杂性，对软件供应商的灵活性有着新的要求。航空母舰迎面开来有排山倒海的气势，转弯的时候，却是排山倒海的尴尬。

最后

未来仍可期，且行且珍惜。

2020.12.19