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【赛迪传媒】我国该领域95%依赖进口,工业软件为何这么难突破?
发布日期:2022-08-31

布局工业软件正当时


近日,一则消息刷屏工业设计人的“朋友圈”:大疆收到一封来自Figma的邮件,表示将无法继续为大疆提供软件访问权限。据了解,总部位于美国的Figma是全球市场占有率最高的UI设计软件企业。其核心产品是基于云的设计协作工具,大量设计师使用它将项目进度实时保存在云端,并通过链接与团队成员分享设计文件。



在很多工业企业内部,Figma如同设计师手中的“画笔”,当他们无法继续“手握”这支“画笔”时,则必须寻找新的替代工具或方案。




尽管Figma提供的UI设计软件只是工业软件细分领域的“冰山一角”,但Figma停服大疆账户这一事件也一定程度上折射出我国工业软件面临的现实困境。在国标GB/T-36475-2018中,工业软件被定义为“在工业领域辅助进行工业设计、生产、通讯、控制的软件”。可以认为工业软件是以工业内容为主,贯穿于工业产品全生命周期,为工业增产增值服务的软件。






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作为数字经济时代工业领域的“皇冠”和“工业制造的大脑和神经”,工业软件已渗透到工业领域几乎所有核心环节。目前,中国规模以上工业企业基本采用工业软件来辅助生产和决策,大部分中小型工业企业也会使用工业软件。从工业软件分类来看,工信部2019年发布的《软件和信息技术服务业统计调查制度》,将工业软件分为产品研发设计类软件、生产控制类软件、业务管理类软件。




研发设计类软件主要用于产品设计研发阶段,位于制造生产最上游。过去几十年来,CAD(计算机辅助设计)和CAE(计算机辅助仿真)等核心工业基础软件,一直由西门子、达索、欧特克等欧美企业研发的软件主导,国内CAD软件企业主要有中望龙腾、山大华天和数码大方等,产品与国外厂商存在差距,市场份额较小。生产制造类软件主要应用于工厂生产制造现场管控。我国相关厂商占据50%的国内市场份额,在部分领域已具备一定实力,但高端市场仍由国外厂商占据。经营管理类软件则侧重于工业企业的全生命周期运营管理,金蝶、用友网络等代表性厂商在该领域已具备一定规模和实力。




从紧迫程度和长远需求来看,工业软件已成为与基础原材料、高端芯片并列的三大重点领域。近年来,国家密集发布相关政策,为纵深推进工业数字化转型凝聚了共识。2021年7月,工信部等六部门联合印发《关于加快培育发展制造业优质企业的指导意见》,提出提高优质企业自主创新能力,推动产业数字化发展,大力推动自主可控工业软件推广应用。2021年11月,工信部印发《“十四五”软件和信息技术服务业发展规划》,强调重点突破工业软件,研发推广计算机辅助设计、仿真、计算等工具软件,大力发展关键工业控制软件,加快高附加值的运营维护和经营管理软件产业化部署。






2021年12月,工信部等多部门发布《“十四五”智能制造发展规划》,提出到2025年,供给能力明显增强,智能制造装备和工业软件市场满足率分别超过70%和50%。






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2022年年初,国务院印发《“十四五”数字经济发展规划》,提出到2025年产业数字化转型迈上新台阶。制造业数字化、网络化、智能化更加深入。纵深推进工业数字化转型,加快推动研发设计、生产制造、经营管理、市场服务等全生命周期数字化转型。




我们看到,国家层面对于工业软件的关注正不断加强。工业软件的发展与我国制造企业的生产与发展、产业链供应链安全稳定息息相关。“如果没有工业软件,制造企业的生产、管理、营销过程很难数字化。”




中国工程院院士钱锋曾这样诠释工业软件的重要性。中国工程院院士倪光南对工业软件发展也曾提出这样的观点:


“我国互联网公司发展迅速,但工业软件层面存在很多‘空白’。工业软件的短板必须迅速补齐,否则将成为被‘卡脖子’的薄弱环节。






我国工业软件市场前景广阔




随着我国产业转型升级进入攻坚期,数字化转型已成为企业共识。智能制造领域的政策红利逐步释放,进一步推动了工业软件快速发展,云服务的加速普及给工业软件的应用注入新活力。





工业软件市场高速增长且空间巨大




工信部数据显示,2020年,我国软件产品实现收入22758亿元,同比增长10.1%,占软件和信息技术服务业比重为27.9%。工业软件产品实现收入1974亿元,占整个软件产品收入比重为8.7%,占软件和和信息技术服务业比重仅为2.4%,工业软件产品收入占比还有较大上升空间。全球工业软件市场规模庞大,我国工业软件市场正处于高速发展期,拥有非常大的上升空间。




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相关数据显示,2012年至2018年,全球工业软件市场年复合增长率为5.34%,市场规模由2850亿美元增长至3893亿美元,整体规模庞大。相比之下,2019年我国工业软件市场规模仅为1720亿元,占比不到全球市场的10%,有着广阔的成长空间。2012年至2019年,我国工业软件市场规模年复合增长率为20.34%,增长相当强劲。在中国制造逐步向高端制造迈进的过程中,我国工业软件将持续保持高速增长。






工业体系完善 软件意识觉醒




当前,我国正全面提升智能制造创新能力,加快由“制造大国”向“制造强国”转变。工业软件作为智能制造的重要基础和核心支撑,与先进的工业产品和与国家大力推动的“装备制造业走向高端”融合到一起,对于推动我国制造业转型升级,实施制造强国战略具有重要意义。




第一,我国拥有最全的工业体系,是毋庸置疑的制造业大国,具有天然的工业软件市场基础。在我国制造业中,制造生态和产业链十分丰富,众多制造场景都需要应用工业软件。




第二,我国对自主工业软件研发非常重视,并推出系列政策以及扶持项目,从政策环境到研发支持,营造了良好的工业软件培育氛围。




第三,人们对工业软件有了更深层次的认识。每一件工业品几乎都是工业软件的结晶,每一台机械设备离开工业软件都不能运行。越来越多的人开始认识到工业软件在工业发展过程中的重要作用。




第四,伴随越来越多应用的出现,我国工业软件的生成方式正在改变。前期的积累,也为当下我国工业软件的培育工作打好了基础。同时,新工科教育的逐步深入也使工业软件的未来更值得期待。






自主研发和合作前进将长期并行




从我国工业软件发展的现状来看,中小型研发团队依然是整个行业的中坚力量,持续稳定的研发投入是整个产业的特性,在发展中不断成长,在成长中不断合作是一个长期并行的态势。




过于专注某个具体应用场景,往往隐藏着经营风险。不断拓宽业务外延,探索更广阔的市场,是大多数企业的发展路径。从发展路径来看,更多工业软件细分行业中的龙头企业,一边自主研发,一边并购整合,逐步贯通产业链。




以国际上两家知名的工业软件企业为例,ANSYS收购CFD领域优质软件项目FLUENT来巩固自身在CAE行业的地位,达索并购了三维设计优质软件项目Solidworks以增强自身在CAD行业的实力。虽然,至今为止尚未有企业在某个细分领域一家独大,涵盖整个产业链。但对于细分行业的龙头企业而言,其盈利能力是不用担忧的。在未来很长一段时间里,自主研发和合作发展都将是最优选择。






工业软件发展仍面临诸多问题




工业软件在工业企业数字化、网络化和智能化控制以及商业模式创新中发挥着核心作用。工业产品的数字设计、验证和测试,工业装备的数字化控制,都离不开工业软件。






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我国在工业软件方面起步比较晚,缺乏深厚的工业积累,在用户界面、软件功能、系统架构和平台化、开放性等方面与国外大型软件公司的软件产品还存在一定的差距,国内大型制造企业习惯于购买和应用国外企业的工业软件。国内厂商为获得市场,只能采取低价获得客户的策略。然而,这种低价策略并非长久之计,由于国内很多软件企业盈利不足,导致对产品研发投入不够,升级迭代缓慢,市场开拓受阻,企业发展受限。




此外,工业软件标准也受制于国外企业。目前,国内工业软件市场的事实标准都是由国外大型制造企业主导,大部分产品开发和应用都需要与对方产品进行互联,因此只能被动遵守对方产品标准。目前,国外软件巨头掌控着仿真设计、分析工具、企业管理和先进控制等工业软件核心技术。国际主流的各细分领域工业软件超过150款,涵盖研发设计、生产控制、测试验证等环节,几乎都是国外企业提供,且部分工业软件不开源、不开放。




“目前占据国内市场的高端工业软件多数由国外软件商提供,并且处于强势主导地位,尤其以欧美软件商为主。我国对融合流程制造业运营需求的工业软件开发能力较弱,与国外差距较大,难以支撑流程制造业数字化和智慧化转型的需要。”全国人大代表、中国化学工程集团党委副书记刘德辉表示,流程制造业工厂设计、建造和数字化转型所需要的三维设计软件均由欧美软件商垄断,不仅价格高昂,而且本地化服务能力差、底层数据不开放。




要实现工业软件领域关键核心技术的突破,建立高素质的人才队伍是关键。《关键软件人才需求预测报告》显示,到2025年,我国关键软件人才新增缺口将达到83万,其中工业软件人才缺口将为12万。在赛迪智库王菲看来,工业软件人才面临三大“造血”难题。




一是门槛高,工业软件人才“培养难”。目前,我国高等院校大多未设置工业软件相关专业,成熟的复合型人才培养方案及课程配置比较缺乏,围绕工业软件的跨学科培养体系也没有建立起来。此外,由于校企合作缺乏长期性的互惠机制,联合培养动力不足,同时具备软件编程和工程开发能力的毕业生比较短缺。当前,除少数工业软件企业、制造企业以“企业大学”或独立教育培训部门等形式开展应用类职业教育外,针对工业软件的职业教育机构几乎没有。同时,工业软件行业缺乏职业教育认证和专业认证,致使人才的实战经验无法得到准确评价。




二是储备少,工业软件人才“招聘难”。从社会储备看,纯软件开发人员有一定的社会储备量,但工程开发复合型人才储备少,他们也成为企业争夺的核心对象。当前,研发设计、生产控制类工业软件企业研发人员大多在200~400人左右,不及互联网企业研发团队的10%。工业软件企业的核心研发人才50%~80%来自社招渠道,以市场平台招聘、海外华人引进、人才外包服务、内部招聘转岗等为主,校招占比较低。从毕业生流向来看,纯软件开发人才大多流向互联网、游戏、电商、金融等高薪企业,具备工业知识的复合型人才大多流向对应的工业企业,工业软件人才“被分流”现象突出。




三是收入低,工业软件人才“留住难”。当前,我国工业软件企业盈利水平有限,企业内部人才成长动力普遍不足,国内工业软件人才收入远不如国外知名工业软件企业和国内互联网企业。从企业盈利水平看,工业软件技术本身具有研发强度高、产品突破周期长、应用变现难度大等特点,国内除了运营管理类工业软件企业具备较强的盈利能力外,其他研发设计、生产控制类工业软件企业大多属“专小特精”型企业,其规模、产品盈利和市场影响力有限。从人才成长看,我国工业软件企业大部分采用“师徒制”的内部培养方式,缺乏系统培训体系,过度依赖人才的个人提升,人才成长动力不足,使得工业软件企业面临较大的人才流失风险。






工业软件如何破障前行




从我国工业软件发展现状来看,外部压力、市场环境、政策扶持和需求刺激等因素都在影响工业软件进一步发展。目前我国工业软件渗透率较低,研发设计、生产制造、经营管理、运维服务国产化进度参差不齐。其中,受到工业知识和基础科学知识沉淀不足,研发设计类工业软件国产化进度最落后。


为了加速突破我国工业软件受制于人的局面,应该从完善财税政策、强化市场需求、创新发展模式、促进产业协同,以及加强人才培养等多方面积极发力。






完善财税政策 扶持工业软件产业发展




2020年,受益于各类税收优惠政策,软件和信息技术服务业重点税源企业研发支出同比增长25.3%,为软件产业稳步提升增添了强大动力。但是,相对于打破国外企业垄断、提升国产工业软件整体实力的目标要求而言,税收支持力度仍显不足。




我国目前没有专门针对工业软件的税收优惠政策。工业软件企业可以享受的税收优惠主要散见于面向软件企业的税收优惠以及普惠性的税收优惠中。总体来看,我国目前亟须扶持的工业软件企业,大多数尚处于产品研发、测试和推广的阶段,缺少自身的“拳头”产品,市场占有率有待提升,销售收入和利润很少或处于亏损状态。因此,设计有针对性的税收扶持政策,才能够对促进我国工业软件的发展产生实效。




不仅如此,还要抓住北京证券交易所成立的机遇,打造服务工业软件类创新型中小企业主阵地。创新投融资方式,支持企业通过知识产权质押融资、股权质押融资、科技及知识产权保险等手段获得商业贷款;充分发挥融资担保机构作用,为小微企业提供各种形式的融资担保服务;拓宽企业融资渠道,鼓励符合条件的企业发行企业债券、公司债券、短期融资券和中期票据等;进一步改善金融机构服务,加大对核心工业软件产业的中长期贷款支持力度,在风险可控、商业可持续的前提下,加大对重点企业和项目的金融支持力度,支持保险、信托等非银行金融机构发起设立专门性资管产品。






强化以市场需求为导向的发展机制






设立专项工业软件产业投资基金


工业软件涉及技术和学科领域的综合交叉问题,要求上下游技术和产业的衔接、配套,形成系统的技术创新链,也需要跨学科、跨领域、跨技术活动阶段系统而持续的投入支持。




提高产业界参与制订国家工业软件产业政策的积极性


支持和鼓励工业软件企业参与政府支持的共性技术研发项目立项工作,提高企业在共性技术研发方面的发言权。改革科技计划和项目的管理方式,建立合理的绩效考评机制,减少科技经费浪费,提高项目经费的使用效率。进一步强化以市场需求为导向的产业发展动力机制,为工业软件的优化和迭代提供实践经验与隐性知识。




不仅如此,要真正实现国有工业软件从“买”到“用”的转变,对关系国家安全和国民经济命脉的主要行业和关键领域占据支配地位的国有企业,要率先推广使用国产工业软件,要加大民营企业使用国产工业软件的激励力度,在政府购买、项目申报、税收优惠上予以倾斜。




此外,要加大对工业软件的知识产权保护,加大对侵权行为的惩治力度,提高企业使用盗版软件的成本。





紧抓工业互联网发展机遇创新发展模式




对于我国工业软件产业的发展而言,在强化工业知识积淀与补齐短板的同时,也应当强调发展模式的创新。




当前处于向工业互联网发展的重要过渡期,应牢牢抓住这一过渡期的机遇。工业互联网为工业软件的发展带来了新的价值平台,工业软件未来的开发和部署将可能围绕着工业互联网平台体系进行架构,在这样的新发展图景下,工业APP是工业互联网的应用程序,也将成为工业软件发展的新形态。





协同发力培养工业软件人才




工业软件研发人才严重匮乏,特别是行业高端的专业人才、复合型人才。可以肯定的是,工业软件研发人才培养是系统工程,不是一蹴而就的。2020年6月,教育部和工信部联合印发《特色化示范性软件学院建设指南(试行)》,提出要突出专业特色,围绕关键基础软件、大型工业软件等对人才的特色化需求,探索具有中国特色的软件人才产教融合培养路径,培养满足产业发展需求的特色化软件人才,推动关键软件技术突破、软件产业生态构建、国民软件素养提升,形成一批具有示范性的高质量软件人才培养新模式。




清华大学软件学院院长王建民认为:“工业软件人才培养是一个大话题,必须要全社会给予全方位的支撑。工业软件厂商比较弱小,没有精力来搞人才培养。要把高校院所工业企业和第三方机构拧成一股绳,联合培养工业软件人才。工业软件人才培养周期相当的长,不应局限于学校阶段,一定要让人才在产业里充分地实践。”工业软件的培养需要企业与高校携手,精准对接,联合发力。






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王菲建议从三个方面入手,大力推动企业发展与人才培养双轮驱动。第一,做大做强工业软件企业。一是加大资金支持力度。设立软件产业基金以及工业软件子基金;推动税收等优惠政策向工业软件企业倾斜;鼓励工业软件企业融资上市。二是推动产品市场化应用。加大对工业软件企业和产品的宣传力度;鼓励重点领域企业和高校优先应用国内工业软件产品;鼓励企业加强国际间的交流合作,提升工业软件产品供给能力与市场化水平。




第二,提升高校人才供给能力。一是深入挖掘校企合作动力。鼓励校企以联合实验室形式开展工业软件技术开发;鼓励高校教师以留职聘用等形式参与企业项目,引导毕业生流向工业软件企业;鼓励国内工业软件产品进校园、进课程、进教材、进实训;鼓励制造企业释放工程场景,参与工业软件人才实训。二是加大教育资源支持。增加高校研究生招生指标,大力培养高层次工业软件人才;统筹校内外资源,建设跨学科培养课程体系,培养复合型人才。




第三,加强工业软件职业教育。一是支持职业教育机构借鉴国际工业软件技能培训经验,探索一条适合国内需求的复合型人才教育和培训之路。二是支持工业软件企业进行在职培训,鼓励企业与职业教育机构加强合作,共建工业软件人才在职教育体系,提高人才留用水平。吸引互联网、游戏等领域人才回流,加强回流人才在工业软件领域的再培训、再就业。三是推动设立工业软件领域国家职业证书,推动国家职业证书与工程教育专业认证衔接,增强工业软件人才的荣誉感和归属感。





丰富的应用场景是最有价值的营养




不同企业数字化水平差异较大。研究显示,约40%的中小企业数字化处于起步阶段,约50%处于实施阶段,仅有不足10%进入深化阶段,亟须形成一批可以复制、可推广的商业模式和应用场景。只有制造业企业自发、自觉地投身数字化转型大潮,将企业多年制造产品的经验及需求,整理提炼成软件产品需求,并与工业软件厂商携手,共同研发,才能推动工业软件不断发展。正所谓,“功成不必在我,功成必定有我”,大企业拥有丰富的应用场景,小企业更有创新精神,这些都是工业软件发展不可或缺的重要元素。




正如上海交大中国质量发展研究院客座研究员林雪萍所言,大企业真正要做的是大度地开放自己的业务土壤,让已经验证过有实力的软件企业进来耕耘。工业软件是用出来的,大企业丰富的场景才是最有价值的营养。当工业大企业甲方看待工业软件乙方,就像丈母娘看女婿越看越喜欢的时候,国产工业软件的突围才有望实现。






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(来源:信息化时代)


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