构建工业软件生态系统，加速工业软件国产化进程

2023-09-08蒋明炜

新型工业化 2023年9期

蒋明炜

（北京机械工业自动化研究所，北京 100120）

一、中国工业软件发展态势

工业软件是制造业实现数字化转型、高质量发展的要素，是创新产品设计、优化经营管理、提高生产制造效率和质量、提供温馨的客户服务的必备工具。中国是世界第一制造大国，但不是制造强国，工业软件严重依赖进口，存在较大风险。在制造强国战略中，工业软件产业既是工业领域自主可控发展的重要支撑，又是制造强国的重要增长点。工业软件的自主可控被视为产业发展与信息安全的重要基础[1]。

中国工业软件发展40 余年，在国家一系列政策支持下，从推行“会计电算化”“甩图板工程”到中国第一个制造资源计划（manufacturing resources planning，MRPII）的诞生。在国家一系列政策支持下，中国工业，实现了从无到有，取得了长足的进步。《中国工业软件产业白皮书（2020）》显示，在国内市场上，ERP 和MES 领域中外供应商数量比达到7 ∶3，国内供应商市场份额达50%，财务软件的比例比这还要高；在CAD 领域，中外企业数量比是3 ∶7，在PLM 领域，中外企业数量比是2 ∶8 但是市场份额并不乐观。工业软件高端市场几乎由外国企业产品垄断。

2020 年8 月美国正式对中国哈尔滨工业大学、哈尔滨工程大学、北京航空航天大学等12所高校断供Matlab 软件。该软件是业内知名的数学及计算仿真软件，能够帮助设计者在软件层面验证方案的可行性和完成相应的数值计算，被称为工科神器。2022 年8 月美国商务部工业安全局BIS 最新禁令生效，禁止在中国境内使用美国电子设计自动化软件（electronic design automation EDA），该软件在半导体设计制造行业中起着关键作用，包括芯片的设计、验证、布局、布线、版图、综合、设计规则等，利用计算机CAD 设计软件来共同完成超大规模集成电路芯片的设计和制造。这种断供和威胁像达摩克利斯剑一样悬挂在中国制造业发展的道路上，直接关系着我国企业生存与发展以及产业链供应链安全稳定。大力发展工业软件，推动核心工业软件自主可控，既是我国建设制造强国的必由之路，也是企业提升产业国际竞争力的重要抓手，同时也是保障我国产业链供应链安全与韧性的根本所在。

国产工业软件发展40 余年依然不尽如人意，其主要原因是缺乏一个健康、稳定的生态系统，而这方面可以借鉴国产财务软件的成功经验。因此，本文从国产工业软件的发展历程出发，提出了未来工业软件的发展路径，可为相关政府机构决策和软件服务商战略的制定提供参考。

二、借鉴中国财务软件的成功经验

为了推进中国会计电算化，财政部发布了一系列政策文件，例如《关于印发〈会计核算软件管理的几项规定〉（试行）的通知》（财会字〔1989〕65 号），通知对会计核算软件的基本要求、会计核算软件的评审、对会计核算软件使用单位的基本要求等会计电算化作出了一系列规定。这里要特别提出文件规定的“会计核算软件评审”程序，拟作商品销售或在地（市）以上（含地、市）的一个或多个行业系统范围内推广应用的会计核算软件，必须按下列规定申请通过评审。具体地说，软件评审由会计核算软件开发单位提出申请，通过第三方评测机构测评，最终由财政部或指定财务部门主持专家评审，评审通过后软件才可以销售和应用。该文件在《会计电算化管理办法》（财会字〔1994〕27 号）中全文废止，但是新文件中仍然保留了会计核算软件评审程序，只是将财政部“主持”变为“指导”。

财政部一系列政策的指引为中国财务软件打造了良好的生态环境。学校里会计专业学生学习使用的是通过财政部评审的国产会计软件，全国会计电算化培训班实操的软件也是这些软件，企业购买的会计电算化软件也是这些通过财政部评审的软件。这些财务软件公司后来开发了ERP 软件，它们凭借财务软件市场占有率的优势，夺取ERP 的市场。从MRPII、ERP 起家的软件公司则没有享受到这一政策和生态红利，发展相对艰难[2]。直到今天，国产财务软件市场占有率仍是所有工业软件占比最高的，这得益于当时财政部为财务软件构建的生态系统。

今天同样可以借鉴中国财务软件发展的经验，为中国工业软件营造良好的生态环境。

三、构建工业软件生态系统

工业软件生态系统由政府构建生态、供需生态、人才生态、投融资生态、合作伙伴生态、上下游软件生态组成，如图1 所示。

图1 工业软件生态系统

（一）政府构建工业软件生态

借鉴中国财务软件发展的经验，政府在工业软件发展中具有决定性作用。政府要成为工业软件生态系统的组织者、参与者、决策者，制定一系列发展国产工业软件的政策、措施，营造国产工业软件开发、应用、服务的生态环境，建设工业软件的标准体系、测评认证、知识产权保护。此外，推进工业软件产业发展需要加大政府对重点产业领域工业软件的引导与扶持力度[3]。同时，需要开展工业软件专项攻关计划，首先在一些重点企业开展工业软件国产化替代的行动，培育国产工业软件发展壮大，进而向所有企业推广。

（二）构建供需生态

工业软件是工业知识、经验、规则的模型化、数字化。利用一系列工业软件，例如研发设计软件CAD、CAE、CAPP、PLM、CAM，生产经营管理软件ERP、SRM、CRM、PM，制造执行系统MES，可以实现产品设计、工艺设计数字化，经营管理和生产制造过程的数字化[4]。工业软件的开发、应用、提高都需要制造业企业与软件开发商的通力合作，二者通过政府支持的项目，合作开发，建设试点示范，为大面积推广应用打下基础。另外，应大力宣传国产替代的战略意义，提高断供、安全、制裁的风险防控能力。

（三）构建人才生态

高等院校要进行既有工业知识又有计算机软件开发知识的复合型工业软件开发和应用服务人才培养，开展重大基础理论的攻关，参与“政、产、学、研、用”联合攻关，在学生学习、实验、生产实践中应用国产工业软件。工业软件开发商要主动为高校、职业教育院校免费提供用于教学、实践的国产工业软件。

（四）构建投融资生态

工业软件是一个开发周期长、投资风险高的行业。国家要针对工业软件行业开辟投融资渠道，如知识产权抵押贷款、专项贷款，设立创业投资基金等，解决工业软件企业贷款、融资难的问题。

（五）构建合作伙伴生态

工业软件的推广应用还离不开第三方咨询服务机构、职业培训机构。他们长期服务于国外工业软件，驾轻就熟，收入不菲，具有相当的黏性，所以在推广国产工业软件时，对这样的企业要加大有优惠政策的支持力度。

（六）构建上下游软件生态

工业软件的上游是基础服务的软硬件，如计算机设备、操作系统、开发工具和中间件，然而这些产品被国外巨头垄断的局面更加严峻。国内软件企业相对擅长管理软件，在工程软件方面明显偏弱，而且目前国产工业软件的内核主要由国外授权，是国内工业软件公司难以逾越的一道壁垒[5]。真正意义上的自主知识产权的工业软件应该是建立在国产操作系统、数据库、中间件基础上的软件。目前，绝大部分国产工业软件是基于国外基础软件开发的，具有很强的垄断性和黏性。国家要花大力气补齐短板，实现真正的自主可控。

四、工业软件发展的新机遇

目前，中国工业软件确实存在高端市场被国外企业垄断、软件生态环境不健全、市场占有率低等弱点，但是中国工业软件发展仍然有很多新机遇。

（一）强大的市场机会

中国是当今世界唯一拥有全部工业门类的国家，拥有千差万别的用户需求、丰富的使用场景、庞大的市场潜力，这为国内软件开发商提供了一个难得的机遇。在这样一个多样化市场锻造出来的工业软件必然具备强大的竞争力。

（二）新一代信息技术的机遇

随着云计算、物联网、人工智能、5G、大数据等新一代信息技术的兴起，工业软件面临更新换代的历史机遇。传统的客户服务器、浏览器服务器模式下的工业软件需要采用新的服务架构、泛在连接，以适应云计算、物联网的要求。人工智能技术爆发式的增长要求工业软件应用人工智能技术提高系统的智能化水平。随着5G 技术的普及，大量工业软件要求移动应用的支持，这也意味着“旧霸主”的竞争壁垒并非牢不可破，从而给后来的软件开发商带来了新的机遇。

（三）丰富的人才

教育部副部长吴岩介绍，中国建成了世界最大规模的高等教育体系，在校总人数达到4430 万人，高等教育毛入学率从2012 年的30%，提高至2021 年的57.8%，提高了27.8 个百分点，实现历史性跨越。中国接受高等教育的人口达2.4 亿，丰富的人力资源和相对较低的人力成本为工业软件开发、应用提供了保障。