新时期中国工业软件发展思路与途径探讨

黄俊俊

【关键词】工业软件;工业制造业;发展思路;发展途径

工业软件广泛应用于工业领域，有着极强的产业渗透性和影响力，是一个将工业流程以及制造工艺进行数字化、智能化展示的软件大类。在工业制造经营活动中，工业软件提供了仿真等技术的重要支持，具有十分重要的应用价值。因此要想实现我国工业制造业的快速发展，就必须重视工业软件的发展应用。而对于工业软件的发展，最重要的是把握好工业软件的分类与特征，深入探究工业软件的市场竞争格局，明确工业软件的发展思路与途径。

在新时期背景下，工业制造逐渐智能化和数字化，而工业软件是工业智能化制造的重要保障，是其“大脑”和“灵魂”。作为现代工业技术软件化的产物，工业软件其本质就是以软件的形式将工业制造中所应用的技术以及相关的经验知识进行收集与储存，以此来协助相关人员解决相应的问题。工业软件可以分为研发设计类等类型，每一种软件类型都有着其特有的应用优势，代表的产品（见图1）。如研发设计类工业软件主要是用以提升产品研发能力以及效率等，目前应用较为广泛的软件产品有计算机辅助工程（CAE）等。

（一）工业软件研发成本高。周期长

在工业软件的研发过程中，往往需要更多的专业知识，以此来确保工业软件的可靠性。同时相比于一般的应用软件，工业软件的研发体系更为复杂，其研发的难度也更高，而这在一定程度上导致了工业软件的研发成本较高。据相关数据显示，2020年，ANSYS这一计算机辅助工程软件在研发时就投入了3.55亿美元。另外，相关数据显示，大型的工业软件其研发的周期往往需要3-5年的时间，其研发周期较长，且当工业软件投入市场后，往往需要经历10年左右的时间才能够被市场所认可。

（二）工业软件技术门槛高

工业软件相比于一般的软件而言具有更高的技术性与专业性。因此对于工业软件的开发而言，其技术门槛更高，一些关键的核心算法（如几何建模引擎等）都具有较强的难度，在模型的构建优化过程中，还需要大量的工业生产与运行数据作为支撑，而这些都需要经过长期的实践积累。应用于工业软件中的人机交互等前端技术，对软件的开发也有着重要的影响。由于工业软件的技术门槛较高，这就要求相关研发人员不仅要掌握软件技能，还要具备物理学、数学等相关学科的专业知识，同时对于工业机理等内容还需具有深刻的认识与理解，以此来攻克工业软件的技术壁垒。

（一）我国市场竞争格局

随着科学技术的不断发展，应用于工业制造领域的工业软件也在不断发展，带动了国内相关供应商的良性竞争。目前我国工业软件市场上不断涌现出自主可控的工业软件。工业软件的产业规模也在不断扩大，截至2020年，我国的工业软件产业规模已达到了1974亿元（见图2）。虽然我国的工业软件发展前景一片大好，但同时也需明确的是，目前我国工业软件的产业规模是无法适应于现代化工业规模高度的，这是因为随着我国工业制造业的发展，已逐步形成了较为完整的现代工业体系，相关数据显示，我国的工业增加值占全球比重约30%，而对比之下，工业软件的规模仅占比全球的7%。目前我国的工业软件市场仍缺失一些关键性的核心技术，导致了国外工业软件市场垄断我国高端工业软件市场，尤其是在产品研发设计类的软件上，过度依赖于国外的先进技术。同时工业软件的开发存在与工业生产脱节的问题，部分工业企业认为工业软件的使用并不能够实现企业的生产目标，工业软件迭代优化速度慢，不能支持工业企业的发展。总之，目前我国工业软件市场竞争呈现出低端软件开发过多。缺乏高端软件的开发。以及工业软件的实际功能较弱的特点。

（二）全球市场竞争格局

从全球范围来看，工业软件市场竞争格局已较为稳定，其产业规模也在逐年稳定地增长。截至2020年，工业软件的全球产业规模已达到4358亿美元。全球范围内的工业软件头部企业已构成了稳固的竞争形势。对于工业软件中的产品研发设计类软件，基本上已经形成了由欧美巨头垄断的形势，其中Autodesk、PTC、达索系统等企业主导着CAD设计软件的发展应用，而ANSYS、Altair几乎垄断了CAE仿真软件市场，Synopsys引领了EDA芯片设计软件市场。对于工业软件中的生产控制类软件，西门子、施耐德等企业仍处于领先地位。对于工业软件中的业务管理类软件而言，其市场竞争形势相对来说更加激烈，因为这种软件类型较为成熟，市场集中度较低，SAP、Oracle引領市场，而Infor、Sage等紧随其后。客观来说，目前工业软件市场中的头部企业很难被赶超，这是因为大部分的大型企业已经开始加速转型升级，不断地并购企业，拓展产品线。致力于打造从研发到生产的全产业链工业软件，加强客户对企业的依赖程度。同时相比于一般的工业软件产业，头部企业拥有自主核心技术知识产权，研发经费也更为充足。这在一定程度上也提高了工业软件企业的进入门槛。

（一）“累积”过程不可逾越

想要实现工业软件的快速发展。一定不能忽视对工业技术知识的累积过程。这是因为工业软件其本质就是将工业制造生产过程以及工业技术进行代码化，以软件的形式将工业制造生产过程中反复应用且有效的工业技术进行保存，以此来指导工业生产高效且创造性地运转。对于工业技术知识的积累，是一个漫长且不可逾越的过程，是需要长期进行知识积累沉淀与升级。同时工业软件的开发应用也不是一蹴而就的，是需要持续地进行打磨。当前市面上大部分的主流工业软件无不是通过不断地试错更正和升级来提高工业软件技术的，当软件投入市场后，也是经过多年的沉淀才被行业予以认可。因此，可以明确的是，对于工业软件的开发应用，长期的累积过程是必不可少的。

（二）加快迭代不断创新发展

应用于工业制造生产中的工业软件是通过将专业知识技术转化为代码进行服务的。将工业软件投入到工业场景中进行深入应用，可以实现工业软件的不断完善以及创新，同时也能够因此获得工业制造生产领域的新技术知识和新型的业态管理。新时期下加速工业软件的创新发展十分重要，而实现工业软件创新的发展前提是需要充分利用工业生产中大量真实的有效数据，只有这样工业软件才能够根据工业真实的需求进行新功能、新技术的研发创新。

（三）快速渗透稳站脚跟

相比于其他的软件，工业软件的开发难度更大，同时其研发的经费也更高，大部分的工业软件公司在工业软件研发时都投入了大量的经费。若没有规模化的市场需求支撑，那么工业软件研发资金的巨大投入将影响工业软件的持续生存。从目前我国的工业产业发展来看，数字化转型已成为了其必经之路，因此中国将会成为最大的一个软件需求市场，因此中国工业软件企业应抓住这一机遇，力求将优秀的工业软件快速地在行业中扩散开来，抓住国家发布的利好政策，在工业领域实现某一特定工业软件的快速渗透，将工业软件的应用规模不断扩大发展，实现工业软件的持续发展，为工业制造生产提供服务。

（四）换场角逐步入发展新轨道

不同的工业生产制造场景，都有着某一定制化的工业软件。工业软件的应用与行业特点密切结合，以满足在特定的工业生产背景下的特殊生产需求;工业生产制造各个领域都有着极大的差异性，软件的专用性也较强，这也导致了往往需要定制开发工业软件。在新时期背景下，工业场景日益丰富，而这也意味着工业软件具有更多的发展新轨道，加之我国有着完整的工业体系，不同的工业门类都为工业软件的发展提供了新的赛道和新的发展空间。

（一）重视工业技术积累，推动工业技术软件化

相比于国际上的工业软件，我国的工业软件一直处于落后地位，突破性的进步较少。眼下工业软件企业应着眼于未来，重视工业技术的积累，以此在市场的激励竞争中站稳脚跟。工业软件的发展离不开工业生产技术与相关经验的长期积累，没有任何一项工业软件开发是完全自主。这都需要软件公司与其他工业企业在每一个环节的配合，掌握好工业技术知识，将其作为重要的发展方向，从而实现工业技术知识的转化，以工业软件的形式促进工业生产制造高效运转。

（二）工业APP+工业互联网，加快迭代创新发展

随着信息技术的快速发展，工业互联网平台在工业生产制造中应用广泛，工业互联网可以看作是工业软件的“降本”与“规模化”，同时也可以看作是工业软件的功能升级与生态化建设。利用工业App+工业互联网，可以有效汇聚大量真实可靠的工业数据，让工业软件的开发有足够的工业技术知识积累作支撑，从而加快软件的升级与更新。对于工业技术知识而言，工业App是其形成固化与累积的重要工具。工业软件因为工业技术知识累积而形成发展，而工业技术知识又因为工业软件得以累积，因此科学的工业软件发展，应是自主工业软件发展的同时，注重工业技术知识的累积。工业App可以看作是新时期工业软件发展的一种全新形态，同时也可以看作是工业生产制造技术的重要转化成果。工业App可与工业软件复用，能够弥补传统工业软件中存在的定制成本高以及效率低的问题。利用工业App+工业互联网，可实现海量的工业技术知识积累，从而加速工业软件的创新发展，当工业软件投入使用后，又能够积累工业技术知识。在此之下，工业软件开发可以摆脱繁复低效的定制工作，通过构建数据模型等，致力于工业App开发工具的完善，加快推进工业软件的迭代与创新。

（三）实现快速渗透，推动规模化应用

目前我国的工业软件市场主要以中小企业为主体，以此形成了工业软件产业集群。我国浙江就是重要的集群地。在工业软件产业集群中，企业的经营模式高度相仿，对于技术的需求相似度高，同时企业之间的互相学习模仿速度快，可以实现工业软件新技术应用的快速传播扩散。工业互联网就像是一个“线上产业集群”，可以实现资源的高效配置，依托于工业互联网这一工业云平台，企业在研发工业软件时就可以实现较低的成本投入，高质量的研发部署，通过云平台中的资源共享，大批量地满足同一性质的工业软件服务需求，客户规模也能得以进一步的扩大。当扩大客户规模后，工业软件企业在软件研发以及运营维护单位方面，所投入的成本将会进一步的降低，从而使得企业能够有更多的资金用以开发更具竞争力的工业软件。当实现“降本”与“规模化”后，工业软件企业才能实现进一步的发展。总的来说。工业互联网是工业软件企业扩散工业软件技术的有效媒介，在工业互联网的背景之下，企业的工业软件研发成本将得到有效减少。同时其信息传播的速度也会更快。依托产业集群充分利用工业互联网，是实现工业软件在行业内快速渗透应用的有效途径。

（四）降低创新门槛，积极研发新型工业软件

我国是一个有着完整工业体系的国家，因此对于工业软件的研发而言，应积极创新新型的工業软件，对于不同的工业门类定制特定的工业软件。同时虽然我国的工业软件发展落后于国外工业软件，但是对于一些中国独有的工业门类，国外尚未有相应的工业软件，这也为我国的工业软件发展提供了机会。而要想实现创新新型的工业软件，就必须降低创新门槛，避免因过高的研发投入阻碍工业软件的发展。酌情出台相关的政策红利及税收优惠，为工业软件企业开发软件提供保障，同时也可以为企业提供相关的低息贷款等。实行政企协同，坚持“扶优转强”、“育专成强”。另外政府单位应制定长期整体发展规划，帮助工业软件企业良好健康地发展。总之，工业软件的开发是一个长期且复杂的过程，在这个过程中需要大量的资金投入，为了确保工业软件持续发展，就必须加强政策保障，为工业软件企业的发展提供政策支持。

综上所述，当前我国的工业软件发展正面临着国内外激烈的竞争形势，其发展的机遇与挑战共存。为了让中国工业软件的发展占据行业制高点，应切实理清发展思路，找到一个适合中国工业软件发展的路径。要重视工业技术积累，依托工业App和工业互联网，推动规模化应用，降低创新门槛，以实现中国工业软件高质量地发展，摆脱发展瓶颈，加速我国工业制造业的转型升级。