工业软件先行,成都产业升级高位演进
2020-05-26王福平
王福平
工业软件是专用于工业领域,用于提高企业研发、制造、管理和装备性能的软件,是现代工业的灵魂,承载了人类工业化进程中的知识、技术和经验。以美、日、德为代表的发达国家长期占据全球制造业制高点,根本是基于工业软件的强大制造能力。国际经济形势的变化使我国各界深刻认识到工业软件的短板已经成为产业受制于人的关键因素。成都作为国家中心城市、中国软件名城,有条件、有责任主动“践行国家战略、体现成都担当”。
工业软件发展大势所趋
工业软件是制造业核心竞争力的集中体现。工业软件强则制造业竞争力强。美、日、德等发达国家长期占据全球制造业价值链顶端,很重要的原因在于“掌控了最先进的制造业核心软件”。这些国家在完成工业化进程中,通过工业软件的不断沉淀、升级,形成“累积效应”壁垒,提高了后来者追赶的知识门槛。波音、GE、西门子等不仅是世界制造业巨头,也是具有强大实力的软件企业。波音新机型研制过程涉及上万种软件,其中7000多个工业软件是其掌控核心技术的“独门秘笈”。西门子过去二十年在软件方面投入了100多亿美元,成为世界十大软件供应商之一。
工业软件是制造模式变革的关键内核。对于制造业来说,“硬件是骨架、软件是灵魂、数据是血液”,在全球制造业从设备自动化向数据自动化时代转变的背景下,这一特征更加明显。工业软件通过建立数字自动流动规则体系,正重新定义制造,柔性制造、虚拟制造、协同制造等先进制造模式,以及人工智能、智能制造、工业互联网等领域均围绕工业软件这个内核展开。随着开源软件以及工业互联网的发展,通过部署一系列工业APP(工业应用程序),形成“工业互联网+工业APP”架构,为工业转型升级提供了一条“换道超车”的路径,为抢占关键技术制高点提供了机遇。
我国产业转型升级亟需工业软件的有力支撑。当前,我国正加紧推进产业转型升级,但工业软件的基础支撑能力明显不足,只能受制于发达国家既有的技术路线进行,难以摆脱受制于人的局面。目前,我国高端工业软件市场80%被国外垄断,中低端市场的自主率也不超过50%。随着中美贸易摩擦不断深化,工业软件“断板”之痛不仅影响我国的产业升级,甚至危及到国家安全。对此,国家正在谋划“整芯助魂”工程,将在政策和资金上支持自主可控工业软件的发展,推动产业价值链由低端向高端升级。
工业软件是城市产业发展水平的重要体现。工业软件具有典型的知识经济属性,是城市产业发展水平的重要体现。工业软件通过吸引国内外先進技术、高端人才聚集,形成知识、技术外溢效应,催生新经济、新业态和新场景,提升城市产业活力和竞争力。在我国,软件发展好的城市普遍经济好、产业强,全国12个“中国软件名城”中,除成都外均为中东部地区发达城市。当前,成都正通过构建产业生态圈、建设产业功能区塑造产业竞争新优势,并已制定了“三图一表”,但各版块在工业软件方面体现不够,亟待加强研究和梳理,把隐性的软件转化成显性的产业优势。
产业基础资源禀赋
产业基础和生态较好。成都是全国首批中国软件名城,经过多年发展与探索,在载体打造、企业培育、人才引进等方面积累了经验,形成了良好的产业基础和生态环境,为工业软件高起点起步、高水平发展奠定了良好基础。2018年,全市规模以上企业软件企业达到1770家,实现营业收入3959.7亿元,分别占全国的4.8%、中西部地区的29.4%,形成15个特色领域,从事跨国经营活动企业106家。2017年至今,成都已出台了20多项软件产业相关政策。随着“蓉贝”软件人才计划的启动,成都的产业政策吸引力将进一步增强。
工业软件市场主体形成一定规模。凭借良好的发展环境和市场优势,成都已聚集了一批具有较强行业影响力的国内外企业。西门子、ABB等国际工业软件巨头,以及宝信软件、金蝶软件、航天云网、浪潮等国内龙头企业均在成都有布局。同时,成都在部分细分领域也培育了一批较强实力的企业,研发设计领域,淞幸科技的核格集成开发平台、前沿动力的CAE、拼趣科技的工业级“云”设计系统等产品逐渐成熟;生产控制领域,成焊宝玛的汽车整车柔性自动化焊接生产线及工厂MES解决方案处于国际领先水平;嵌入式软件领域,普什宁江机床精密卧式加工中心和FMS柔性制造系统等被列为国家科技重大专项。
人才供给和科技研发优势突出。成都软件人才和科研资源丰富,成为吸引国内外软件企业落户成都、寻找发展机会的重要因素。截至2018年,成都拥有软件研发人员7.8万人,占软件从业人员总数的21.5%。本地高校院所每年可输送相关专业毕业生4.3万人。成都现有600余家科技创新平台涉及软件和信息技术服务业,其中企业技术中心420家、工程技术研究中心77家、工程研究中心34家、产学研联合实验室42家。已建成西门子工业软件全球研发(成都)中心、西门子智能制造(成都)创新中心等技术创新平台,以及博世力士乐4.0创新技术中心、GF智能制造技术应用创新基地等应用服务平台,能够为产业发展提供有力的平台支撑。
本地应用市场需求较大。区域企业用户数量是软件企业投资关注的重要指标。成都制造业企业主体较多,2018年,全市规模以上工业企业3574户、纳入全口径统计的工业企业19088户,能够为工业软件发展提供较大的本地市场空间。近年来,成都在推进两化融合、智能制造、工业互联网过程中,积极探索工业软件的应用与推广,取得了一定成效。随着产业转型升级的不断加快,企业在推进智能化、数字化改造过程中,对工业软件开发和应用需求不断扩大,将为工业软件发展提供更多本地市场需求和应用场景。
直面短板强势追击
本土企业规模有待提升。工业软件市场具有很强的垄断性,Cadence、Mentor、Synopsys三大公司垄断了全球95%以上的芯片设计软件市场,法国达索占据了我国90%的飞机设计软件市场。市场的垄断和产品开发的大规模、长周期投入,导致一般中小企业难以进入市场,生存竞争压力很大。成都工业软件企业规模普遍较小,大部分企业主营收入在2-3千万,并且缺乏骨干型、平台型企业。ABB、GE等国际巨头虽在蓉设立了分支机构,但主要业务是提供技术咨询和技术服务,对本地工业软件产业带动作用有限。
工业软件本地市场对接水平不高。工业软件的开发和应用与产业需求分不开,总体来看,成都工业软件的供需互动不足,协同发展水平不高,主要原因在于:工业软件企业普遍存在利润微薄、生存困难等问题,产品难以满足本地企业需求;产业发展阶段造成的应用限制,成都制造业企业中能够达到“工业3.0”水平的企业仍然偏少,软件应用普遍处于研发设计、生产控制等若干个单项应用环节,贯穿制造业全环节的综合应用较少。
产业要素精准匹配不够。工业软件与一般的制造业或服务业不同,其产品开发过程中需经历工业知识、技术软件化的过程,对要素配置需求很高。成都工业软件的要素匹配问题主要体现在平台支撑不足,跨行业、跨领域的综合性平台仍处于起步阶段,企业各自为阵,主要以项目制为主开展业务求生存,运作模式相对传统封闭;还缺乏应用场景,本地市场大多被国外品牌占据,更换工业软件转换成本巨大,还需要考虑系统兼容问题,使得企业软件替代难度大;此外人才供给结构有待优化,本地软件人才多偏向应用类软件设计,面向研发设计、工艺仿真、原型测试等领域的高端人才不足。
政策支持力度有待加强。工业软件要实现追赶式发展,离不开政策的支持和引导。近年来,北京、上海、深圳等地相继出台了一系列针对工业软件技术创新、产业发展、示范应用等的扶持政策,有力推动了产业发展。相较而言,成都工业软件发展政策的力度和针对性均需进一步增强,把企业家的发展“情怀”转化成现实动力,从而提升工业软件企业的发展信心。
因势利导全面推进
成都应充分利用良好的软件产业基础和制造产业资源,以工业软件紧扣工业应用需求为导向,以产业融合发展为主线,按照“以软件提升制造、以制造带动软件”的思路,以生产控制软件和嵌入式软件为切入点,延伸发展研发设计、业务管理等软件。同时围绕工业软件特点,加快构建适宜发展的生态环境,精准匹配技术、资金、人才、政策等各类要素,以要素的精准配置推动产业加快发展。
明确工业软件发展路线。立足成都软件产业基础,顺应全球制造业发展趋势,坚定工业软件常抓不懈的信心,推动工业软件沿着“工业知识、技术→工业软件→工业APP→工业互联网”的路线加快演进。高位切入市场需求大、技术路线多元的、产业基础较好的产业链环节,聚焦发展工业控制软件(制造执行软件MES)以及高端装备嵌入式操作系统、嵌入式支撑软件、嵌入式应用软件。围绕价值链两端,加快发展设计建模、仿真分析、工业设计等基础软件和远程监控、故障检测、预警分析、备件管理等运维软件。
加快培育具有竞争力的企业主体。针对软件产业市场集中度高的特点,以工业软件头部企业为引领,做强一批在细分领域具有核心竞争力的企业主体。一方面积极引入国外领军企业,推动国外知名企业来蓉设立研发机构,加强与本地公司和团队合作对接,充分吸收国际先进经验和发展模式,带动提升工业软件发展水平。另一方面做强一批具有工业软件平台开发能力的本地企业,支持行业应用型软件企业将开发平台面向行业推广。同时支持制造业企业自主开发行业软件,通过联合开发、政府扶持等方式,将企业发展积累的知识、经验通过软件形式固化,形成标准,向全行业推广。
强化工业软件基础创新能力。相对其他产业,工业软件具有更强的全球性,应树立全球战略眼光,把自主可控和开放发展统一起来,立足自身优势,整合全球创新资源,加快提升成都工业软件创新能力。首先充分利用全球人才、技术、知识产权等创新资源,加强与日本、法国、印度等交流合作,梳理目标企业和研发机构,通过合作开发、人才引进等形式,学习其在工业控制、产品全生命周期等软件以及人才培养等方面的先进经验。其次组织实施一批工业软件产业化创新项目,推进系统建模、操作指令集适配、可视化编程等共性关键技术攻关,突破智能设计与仿真及其工具、制造物联与服务、工业大数据处理、工业软件开发平台等核心技术。另外鼓励本地企业发起工业软件开源项目,支持第三方机构开展开源许可协议、开源知识产权保护研究,推动开源项目应用。并且支持企业参与工业软件标准体系建设,鼓励企业将自主创新技术成果应用到工业软件标准编制中,全面提升工业软件公共服务水平。
大力拓展工业软件应用场景。场景应用对工业软件发展起着决定性作用,要抓紧智能制造发展窗口期,以制造的数字化、网络化、智能化、服务化、绿色化为契机,为工业软件发展提供更多应用场景。通过加强示范应用,建设成都市工业软件应用体验和展示中心,大力开展数字化车间和智能工厂的应用试点示范;鼓励本土优势制造企业以自身需求为牵引,整合各方资源,推动由分散单项应用迈入全生命周期的综合智能管控,打造工业软件行业应用标杆;加快推广离散型智能制造、流程型智能制造、网络协同制造、大规模个性化定制、远程运维服务等五种制造新模式,以场景撬动市场,以市场壮大產业;推动工业大数据应用,汇聚生产经营相关数据、设备物联数据和外部数据,通过构建工业企业人工智能分析平台,为工业企业提供描述型分析、预测型分析、诊断型分析等典型应用场景,推动大中型企业实现智能制造升级和工业互联网转型。
提升工业软件平台支撑能力。工业软件的开发需要整合多方资源,平台化已经成为工业软件开发的主要模式。如加快成都工业大数据平台建设,重点推动工业领域大数据资源的积累和分享,加强信息采集、集成与存储、挖掘分析、交互应用等工业数据的研发与应用;建设国家级工业软件创新中心,由制造企业、软件企业、业协会、高校院所等共同建设国家级工业软件创新中心,实行公司化运营,加强工业软件联合开发和推广应用,向社会提供工业软件应用需求、实施工具箱、标准资源、工业知识库等公共服务;建设行业级开发平台,围绕电子信息、生物医药等行业,构建若干个行业主题平台,开展产学研联合攻关,构建共性技术、经验、方法、模型等知识共享体系;建设国产自主可控的工业软件开发云平台,为工业企业和创新团队提供支撑环境和工具,通过累积不同行业属性的共性APP,以资产复用的方式降低工业APP的开发成本,缩短开发周期,实现工业企业自主开发和众创服务。
构建高水平工业软件产业生态。良好的产业生态是工业软件发展的先决条件,要针对工业软件需求特点精准匹配要素资源,增强产业聚集力和吸引力。首先完善工业软件扶持政策,加强推动软件首版次认定与补助,鼓励原创软件开发,加大“科技型”“创新型”等普惠政策对工业软件的倾斜力度。发挥现有产业基金引导作用,撬动社会资本参与,支持工业软件企业精准开展并购、重组。其次针对软件企业轻资产特点,支持企业开展订单质押、知识产权质押等融资模式,着力解决软件企业融资难问题。最后支持企业全球招引成都短缺的基础架构、仿真分析等领域的高端人才,鼓励软件和信息技术服务企业、制造业企业与高等院校、科研院所加强合作,建设一批“工业技术+软件技术”实训基地和人才培养基地,培育一批既懂工业又懂软件开发的复合型人才。