01 现状与忧虑
工业是立国之本、兴国之器、强国之基。
40年时间里，中国工业以前所未有的速度完成了第一次和第二次工业革命，实现了产能总量和出口贸易的双双世界领先，且拥有世界上门类最齐全的工业体系(41个工业大类，207个中类，666个小类)。其中，制造业增加值占到了全球份额的28%以上。各个领域都成为了名副其实的“重量级玩家”。
制造业被认为是国民经济的主体、实体经济的主体，是衡量国家综合实力的象征，是全球化背景下一个国家赖以生存的资本和保障。
发达国家的强国路径已经证明，拥有规模雄厚、结构优化、创新性强、质量过硬和国际主导的制造业，才是国民经济持续发展和国家繁荣安全的基石。
十年前，我国已经跃升全球制造业大国，但不是真正意义的制造强国。除科技水平整体偏低等原因之外，短板之一是工业软件。
工业软件正在成为我国由制造大国走向工业强国的主要瓶颈。
这个瓶颈，有可能被卡住脖子。
有学者断言：“软件之于工业，恰如神经之于人体。”
“工业软件是工业转型升级的转换器、倍增器和助推器，是现代工业发展的神经中枢。”工业软件不仅关系工业生产的安全，更关系到国家安全。
与此同时，中国又是世界上最大的工业软件市场，占到全球份额的1/3以上。 而国外软件巨头占据了国内工业软件从设计、制造至服务的八成以上市场，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。
工业大国与软件小国的身份极不相符。
当前，迈向高质量发展阶段的中国工业，正亟待完成从“中国制造”向“中国智造”的历史蜕变。
这是一次脱胎换骨的转变，是制造业从生产型制造向服务型制造转变，从粗放型制造向绿色制造转变，从低技术制造向智能制造方向转变。
本质上讲，历经两次工业革命的中国工业，正处于第三次工业革命的前半程，即构建以计算机及信息技术应用为特征的新型工业技术体系。
中国制造业整体处于“3.0补课”阶段。
然而，“工业4.0”不请自来。以摧枯拉朽之势横扫全球制造业，也让工业软件等基础产品技术的核心地位重新得到承认。
早在“工业4.0”之前，少数发达国家就已完成工业软件领域的布局和购并，通过打造工业平台，进而营造产业生态，构建以研发设计、工艺仿真、原型测试、生产制造、远程服务等环节为核心的智能制造生态环境。
留给我们的时间和空间真的不多了。
有学者坦陈：“没有自主可控的工业软件，就不可能有自主的智能制造。”
工业软件被称为现代产业体系之‘魂’一点也不为过。“工业软件遍及工厂的每一个角落，小到芯片、大到企业和行业信息化，无不需要软件来实现对物理实体的感知、检测与控制。”所以，就有了诸如“软件定义一切”，“无论如何强调软件的重要性都不为过”等说法。
有专家评估，国产工业软件(尤其是计算机辅助设计CAD、仿真软件CAE、辅助制造CAM、电子设计自动化EDA)，落后国际最高水平至少30年以上。
02 市场与体量
何为工业软件？
曾有专家一语道破：工业软件不是一般意义的软件，是科学研究和技术创新成果的软件表现，是“工业知识、工作经验和技术诀窍(Know-How)的集大成者”。
也就是说，没有”内行“参与，没有制造业经验，仅仅依靠软件人员是写不出工业软件的。一套成熟的工业软件往往集合机械、电子、光学、声学、电磁学、流体、热处理等众多学科的知识和经验于一身。那种诞生在车库里、几年快速崛起震惊世界的互联网传奇故事，在工业软件领域绝无可能。
准确地讲，工业软件是工业操作运行技术、工艺经验、制造知识和控制方法的显性化、数字化和系统化的过程载体，本质上是工业与软件的叠加或融合，即以软件形态承载工业知识，或以工业知识融入软件。因此，工业软件是工业领域中行业经验总结和工艺应用研究的成果显像，具有独特的行业特质。
目前被广泛讨论的工业APP是工业软件的一种形式。
自2016年起，工业软件发展每年增速保持在15-20%。至2020年，我国工业软件市场规模已达2000亿元。这个量级虽不及华为手机一家企业的市场规模，但从工业软件升级版——工业互联网的角度来看，市场空间可达万亿，市场空间十分广阔。
再往深处着眼，当工业软件与行业Know-how相结合，预计在航空航天、汽车、化工等每个典型行业中，都将造就了超过千亿的细分市场。
据工业和信息化部数据，2017年中国工业互联网直接产业规模为5700亿元，2017年-2019年增速为18%，2020年规模能否突破10000亿元，我们拭目以待。
而据埃森哲预测，2020年全球工业互联网领域投资规模将超过5000亿美元。
图：2018年中国工业软件市场规模（来源：中国电子信息产业发展研究院(CCID)
君可知，单就代码而言，世界上最大的软件公司不是Microsoft，不是SAP，而是全球最大军火商洛克希德· 马丁公司。
“去掉制造业的表皮，剩下的核心技术就是工业软件，从编程、数据分析、设备驱动、程序更改、传感器应用等全要依赖软件技术。”
纵观世界，工业软件发达国家均无一例外完成了工业化进程。反过来讲，凡完成工业化进程且工业化水平较高的国家，工业软件都做得比较好。美、德、法、英、意等老牌资本主义国家就是典型例证。
但凡事都没那么绝对。即使完成了工业化进程，也不是所有国家就一定能开发出优秀的工业软件。
坦率地讲，工业软件是一个国家工业成熟的标志，并伴随工业的发展共进退。
我国工业大而不强，制造业水平总体处于国际分工和产业链、价值链中低端。这与中国制造业从资源密集型到劳动力密集型，再到知识密集型的转换进程密不可分。
劳动力密集型的工业体系，对管理型工业软件需求最为强烈；发展至以OEM、ODM为代表的离散制造业，则需要供应链精益化运作。
随着制造业人口红利的消失，产业机构升级的要求愈加紧迫，自动化控制、过程优化等方面的软件产品市场自然壮大了起来。
03 差距与困境
国外先行者发展历程证明，只有基于高端工业才能诞生和孕育世界一流的工业软件。
“工业软件是工业文明的产物，来自工业又无法脱离工业。没有完成工业化进程，就没有深厚的工业技术积累，就不可能做好工业软件化，也就更无从说优秀工业软件。”
相比较国际工业软件巨头企业，国内软件企业则显得十分孱弱。
除办公软件、财税软件等管理软件较擅长外，计算机辅助设计仿真、辅助制造和电子设计自动软件等工程类软件依然大幅落后于国际最高水平。80%的规划软件、50%的制作软件、95%的效劳软件无法做到自主可控。几何建模、虚拟仿真、数学运算等工业软件内核技术主要由国外授权。国际话语权岌岌可危。
知识产权，是横亘在国内工业软件企业面前一道难以逾越的屏障。
一个成熟的工业软件，需要完整的总体规划、严格的软件工程、谙熟的编程技巧、严谨的测试检验和长期的积累升级，以及一以贯之的客户服务。针对不同类型应用要求，用户不必编代码，只要组态、设置相关参数和调用适当的功能块就可以完成自己工程项目的软件。
最最关键的，赢者占先、强者愈强的马太效应在工业软件领域尤为突出。国内工业软件企业面对的是一个相对成熟的存量市场，相比开拓一个全新需求的增量市场，难度更大。
原因在于，变更软件系统对于企业而言是一项昂贵而费时的系统工程，是研发组织体系、组织管理模式、业务流程等全方面的变革。企业不仅要承担巨大的转换成本，还要承担国产软件与已有的国外软件兼容性及软件操作和员工适应等风险。
有人预言，工业软件有可能成为中国制造业继芯片之后“最致命”的短板，成为短板中的短板。
面临技术品牌双重挑战
国际软件企业利用品牌的先发优势，弹性的盈利空间以及先进的制造技术等优势地位，在维持“可接受成本”的基础上，针对快速变化的市场需求，为中国本地企业提供种类更丰富、功能更齐全、性能更稳定、使用更人性化、环境更友好的产品，严重挤压国内工业软件的利润空间。
仅此一招，简直是国产软件的大杀器。
软件企业缺乏技术沉淀
国产工业软件在关键技术、工业需求结合方面与国外产品存在较大差距，部分工业软件的核心算法尚未掌握。此外，产品定制和二次开发经验积累不足，标准化、通用型产品居多，MES、ERP、PLM 等主流工业软件少，难以满足复杂多变的工业实际业务与特定场景市场需求，性能参差不齐，版本兼容性差，持续服务无法保证。
软件产业价值链待完善
国内工业软件产业链缺少结合信息技术与行业需求的行业应用服务商、工程技术咨询服务商等高技术附加值的增值服务供应商，工业整体数字解决方案、工业数据分析应用系统、工业大数据平台等新兴产业环节尚未进行有效布局。
优质复合软件人才稀缺
工业软件是工业技术和信息技术的高度融合。工业软件研发和应用需要大量既懂信息技术又懂工业技术的复合型人才，培养难度大，成材率低。面对国内大市场，国外软件企业加快在华布局，抢夺人才。此举加大了国内软件企业的竞争压力，提升了人力成本，工业软件人才流失严重。
缺乏良性软件市场环境
全社会尊重和敬畏知识产权、良性健康的软件发展环境尚未完全形成。为了节省资金，有些中小工业企业选择盗版软件。因缺少工业软件与生产过程的紧耦合性，企业可能会承受盗版带来严重安全风险。“免费意识”泛滥进一步抵消了国内软件企业研发热情，极易引发工业软件企业凋零的恶性循环。
04 破局和重生
危机中也往往潜藏着机遇。
在跟随和追赶的进程中，国产工业软件也不乏仰攻者、挺进者和深耕者。
软件企业通常有三条路径可选择：一是正面进攻以工业设计软件为代表的基础软件高地；二是垂直深耕化工、航天等行业纵深腹地；三是挺进工业4.0时代工业互联网体系。
首先，新一代信息技术革命带来历史机遇。
云计算、大数据及工业互联网等新一代信息技术的发展为国产工业软件的新生带来了历史机遇。未来20年间，制造业主体是智能制造。企业实施智能制造的核心是依靠数据的收集、分析和决策，组织研发设计、生产控制、组装测试、售后运维、远程服务等重要生产环节。
而在工业互联网架构下，工业软件的产品形态发生了变化，成为智能制造和工业互联网体系中负责优化、仿真、呈现、决策等关键职能的主要组成部分，打通各个生产环节，对工业流程进行数字化表达，建立数字孪生体。
工业互联网是连接智能制造产业“云”与“端”的纽带，通过平台、软件、数据、算法将设备和信息互联，利用物联网和设备收集工业大数据；工业软件则负责工业大数据的处理和利用，并数据反哺生产，实现工业与管理的优化。
亚控科技是国内一家自动化软件占有率最高的企业，其研发的KingSCADA居SCADA软件世界第7位，KingHistorian居工业数据库软件世界第8位，服务全球6万余家企业，HMI软件突破欧、美、法企业垄断，居监控软件市场国内第一。
不仅如此，航天、化工等垂直行业领域，国产工业软件企业利用产业结构升级，开展自主研发和持续深耕，迎来极大的发展空间。
中国航天工业曾长期使用美国AnalyticalGraphics公司开发的STK分析软件。STK可以支持包括设计、测试、发射、运行和任务等在内的全部航天任务。目前STK最高版本升级至11.0。但从STK 7.0版本起，美国政府实施中国禁售。在现实需求的倒逼之下，原本没多大机会的神舟航天、金航数码等软件公司借机迅速崛起，成为行业深耕者。
SaaS(软件即服务)发展模式已经得到业界共识，即工业软件是可被“订阅”的，非传统意义的被“采购”。新兴工业软件公司看到了这些逆袭机会，浩辰、利驰等企业看到了“云CAD”的前景纷纷入局。北京云道、上海数巧、蓝威等企业在CAE领域有所突破。
这无疑是星星之火，希望之光。
其次，掌握产业定律，尊重行业规律。创造工业软件生存环境
工业软件起源于高端制造业。依靠大型工业企业的雄厚资金、技术积累和领先优势，积聚顶级技术资源和人力资本，构造起国内工业软件的需求环境和应用环境。发挥我国工业场景多样化优势，以强大的工业数据做支撑，加强软件公司与工业企业的融合，加快工业流程和工业技术程序化。
加大国家经费持续支持
工业软件起源于发达国家，从诞生到壮大，都得到了官方机构的扶持或政府基金支持。工业软件强国的发展历程实质上就是国家专项经费源源注入的发展史。可以说，是用真金白银砸出了工业软件的话语权。2019年，全球CAE仿真软件巨头ANSYS的研发投入大概20亿元人名币上下，同年国内CAD龙头中望软件研发投入仅1个亿。
注重加强基础理论研究
我国制造业大部仍处于跟跑阶段或价值链中低端，企业对工业设计原理和工业机理了解不够深入，关键基础材料、核心基础零部件、先进基础工艺、产业技术基础等高端领域积累不足，缺乏可封装入软件的先进工业知识和技术，部分工业软件的核心算法尚未掌握。背后的原因皆因基础理论研究薄弱造成。
第三，战略挺进工业4.0时代工业互联网体系
发挥国内市场优势
创新是工业软件发展的唯一出路。“CAD、CAE等工业软件发展出路在于传统软件与新兴工业软件技术结合的技术创新，以及传统软件和行业融合的应用创新。”中国制造2025、中国高铁、智能制造平台开发及智能制造试点示范专项行动等一系列重大项目工程为国内软件企业提供了广阔的市场空间。这是我们的传统优势。
优先发展工业APP
“工业APP是基于工业互联网，承载工业知识和经验，满足特定需求的工业应用软件，是工业技术软件化的重要成果。”大力部署工业APP，加快工业互联网平台布局，激活工业数据和知识资源，赋能工业提质增效和转型升级，是缩短工业软件与世界先进水平差距的途径之一。
支持算法基础技术
加强对关键基础材料、核心基础零部件、先进基础工艺、产业技术基础等工业基础知识和技术的支持力度，支持汇集技术规范，操作规范，国家标准、经验公式、模型算法等软件核心内容及解决工具的行业知识库、模型库和算法库的建设。
发挥应用场景优势
德、美两个工业软件先进国家的实践证明，工业应用场景能催生工业软件的迭代升级。相比之下，从核电到航空航天，从高铁到船舶，从风电到光伏，从电子产品到汽车、共享单车，甚至电商物流，无论哪个领域，中国工业软件的应用场景要丰富得多，决定了产品的迭代速度和技术高度。国产工业软件的发展可谓机会无限。
扬5G先发技术优势
万物互联时代，云计算、物联网和AI是影响工业软件发展的核心技术。企业实现整体数字化改造，工业软件不可能只作为一种辅助角色出现在特定工业应用场景中，而是以一种深度嵌入、隐秘内生的平台方式主导工业企业的命运方向。“软件+服务”的整体解决方案为国内工业软件企业提供了新的历史机遇。
