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在荷馬史詩《伊利亞特》中，古希臘戰神阿喀琉斯刀槍不入，以半人半神稱雄希臘。但他有個致命的弱點：腳踵不堪一擊，因是其唯一一個沒有浸泡到神水的地方。最后，他也因為這個弱點而在特洛伊戰爭中被人射中喪命。在歷史的長河中，“阿喀琉斯之踵”也成為人們的警世箴言：要時刻提防自己的弱點。而今，工業軟件已成為我國制造業發展的“阿喀琉斯之踵”！

圖1 工業軟件產品

資料來源：我圖網。

所謂的工業軟件是指專用于或主要用于工業領域，為提高工業企業研發、制造、生產管理水平和工業管理性能的軟件，是現代工業裝備的“大腦”。當許多人都還沉湎在工業互聯網、人工智能、大數據來推動我國制造業轉型升級、實現制造強國夢的時候，沒有人意識到這些“潮詞”如果抽絲剝繭，最內核的就是工業軟件。當前，我國工業軟件市場的80％被外企壟斷，國產工業軟件與國際先進水平差距在十年以上。中國是全球最大的制造工廠，擁有完備的制造體系，可以生產出全球最齊全的工業產品，卻沒有自主可控的頂尖工業軟件！

審視自身：我國工業軟件市場前景廣闊，國產化勢在必行

按照用途和表現形式，工業軟件一般分為研發設計類軟件、信息管理類軟件、生產控制類軟件和嵌入式工業軟件四類，每類工業軟件均有其代表產品和企業。目前，信息管理類軟件已有較高普及率，如ERP（企業資源計劃）軟件已在企業管理中得到廣泛應用。此外，產品研發設計與生產控制類軟件得到大力推進，發展前景十分廣闊。其中，CAD（計算機輔助設計）、PLM（產品生命周期管理）、EDA（電子設計自動化）是最具代表性的研發設計類軟件，而MES（制造企業生產過程執行系統）則是典型的生產控制類軟件。

圖2 工業軟件的主要分類及應用領域

資料來源：賽迪顧問《中國工業軟件發展白皮書（2019）》。

從全球發展態勢看，歐美引領全球工業軟件的技術發展方向，美國擁有一批全球知名工業軟件企業，幾乎壟斷了集成電路設計工具，德、法等國憑借深厚的工業積累，在細分領域處于主導地位。《中國工業軟件發展白皮書（2019）》顯示，過去五年，全球工業軟件產業規模以每年近6％的速度持續增長，2018年市場規模約為3890億美元。其中，北美地區所占比重為38．8％；歐洲地區所占比重為32．4％；亞太地區為23．8％。

表1 全球工業軟件產業領域代表性企業

資料來源：賽迪顧問《中國工業軟件發展白皮書（2019）》，國海證券《工業軟件行業深度報告：智能制造的核心，國產替代勢在必行》，華夏幸福產業研究院整理。

隨著我國制造業加速向信息化和數字化轉型，我國工業軟件市場規模呈加速擴張態勢，2018年主營業務收入1477億元，同比增長14．2％。其中，嵌入式、信息管理類、生產控制類、研發設計類等軟件營業收入占比分別為57．4％、17．1％、17．0％和8．5％。研發設計和嵌入式工業軟件繼續保持較快增速。我國已經在汽車、工程機械、航空航天、船舶、家電等領域初步建立了工業軟件的產品體系，涌現出了華天軟件、華大九天、東軟、浙江大華、數碼大方、廣聯達等一批知名的工業軟件供應商。

但要看到，我國大部分工業軟件產品與美、德、法等國際先進水平相比仍存在較大差距。如，從細分市場自給率看，2018年我國研發設計類軟件市場為105．6億元，80％被國外公司主導，其中達索系統和西門子的市場占有率分別12．6％和11．7％；生產控制類軟件市場為251．1億元，60％市場份額被西門子、霍尼韋爾、GE等跨國企業占據；信息管理類軟件市場規模252．6億元，主要由用友、浪潮、金蝶等國內企業主導，SAP、Oracle等國外企業市場占有率在10％以上。同時，一些高端產業領域的專用工業軟件幾乎全部被國外公司壟斷，如EDA軟件被美國Cadence、Synopsys和Mentor三大公司壟斷，占據了該行業全球年總收入70％左右。90％的航空企業采用達索的飛機設計軟件。

從軟件產品類型上看，技術含量較高的研發設計類軟件市場絕大多數被國外企業占領，而我國企業在與業務流程結合密切，定制化要求高的信息資源類軟件方面市場占有率較高。

圖3 中國工業軟件產業領域代表企業

資料來源：廣證恒生《工業軟件——現代工業裝備的大腦》

他山之石：歐美國家工業軟件產業發展及政策實踐

當前，世界發達國家已經將發展工業軟件，特別是高端工業軟件作為國家核心競爭力的基本手段。在近期不斷升級的中美貿易摩擦中，高端工業軟件成為美國封鎖的一個重點。

早在上世紀20世紀末，歐洲在全球就率先建立了較為完整的工業體系，并通過與美日等合作而不斷強化，隨著計算機技術的發展，歐洲逐漸成為全球工業軟件領域核心技術和標準的主要制定者，無論是設計研發還是企業經營決策、生產過程管理和控制等領域。生產制造與工業軟件二者之間的相互促進支撐起歐洲高度發達的現代工業體系，也孕育出了西門子、SAP、達索、ABB等多家國際知名工業軟件企業。

【專欄1】 德國工業軟件產業發展扶持政策概述

德國是歐洲軟件業的領頭羊。軟件業是德國信息與通信技術（ICT）產業的重要組成部分，占整個ICT市場銷售額比重超過10％。從世界范圍看，德國一直保持著世界最大軟件供應商和解決方案提供商的地位。為鼓勵工業軟件產業發展，德國政府從不同層面出臺了一系列政策措施，包括：《信息通訊技術2020》、《21世紀信息社會中的創新和就業崗位》、《信息社會德國2010》、《中小企業信息通訊科技創新攻勢》等。其中，《信息通訊技術2020》旨在支持德國IT產業加速發展，其特點是通過發揮政策、科研推動和市場拉動的合力，設置開放式課題逐一完成工業軟件等信息技術產業領域的創新項目和科技成果轉化。該規劃執行期十年，其中2007至2011年預算為32億歐元，平均每年6．5億歐元。電子學與微系統研究、軟件系統與知識加工、通訊技術與網絡等基礎科研領域受到重點扶持。（資料來源：工業和信息化部國際經濟技術合作中心《德國軟件產業發展現狀分析》，華夏幸福產業研究院整理）

美國憑借其強大的科研實力，主宰著全球工業軟件產業鏈的高端環節，全球90％的操作系統、數據庫管理軟件及大部分通用套裝軟件均被美國企業所壟斷。美國工業軟件能形成如此壟斷優勢，歸根到底是高研發投入和美國政府的大力支持。

【專欄2】 美國工業軟件產業發展扶持政策概述

美國政府把工業軟件作為國家戰略是該產業得以快速發展的根本所在。2009年美國“競爭力委員會”白皮書《美國制造業——依靠建模和模擬保持全球領導地位》，將建模、模擬和分析的高性能計算，視為維系美國制造業競爭力戰略的王牌；2011年美國推出高端制造合作伙伴計劃AMP，重構先進制造發展理念，重點發展三大領域：開發面向復雜系統的設計工具、開發模塊化制造設備、開放式參與平臺——都圍繞數值模擬技術的軟件工具和軟件應用平臺；2014年2月，美國政府在伊利諾伊州芝加哥建立“數字化制造與設計創新研究所”（DMDII），旨在進行數字化設計、工程和制造等過程的技術和流程研發與應用，推動數字化建模和仿真等工業軟件技術發展；2017年6月，美國國防高級研究計劃局（DARPA）推出為期5年、總投入15億美元的電子復興計劃（ERI），支持芯片技術的開發。其中，EDA軟件巨頭Cadence獲得了第一批入圍扶持項目中的最高資助額2410萬美元；Synopsys公司也獲得了610萬美元的資金補助。（資料來源：華夏幸福產業研究院整理）

追趕跨越：如何推動我國工業軟件高質量發展？

特朗普政府揮舞關稅大棒的層層緊逼，更加凸顯了我國補齊制造業短板，提升制造業競爭力的緊迫性。充分發揮我國雄厚的軟件產業基礎和豐富的人才資源優勢，大力發展工業軟件，化解我國制造業發展的“阿喀琉斯之踵”，是一件非常重要的基礎性、戰略性任務。

一是重視工業軟件頂層設計。長期以來，無論是政府還是企業，對工業軟件的基礎性和重要性認識不足，沒有進行持續的研發投入。有數據顯示，全球最大的CAE仿真軟件公司Synopsys 2016年的研發投入為3．5億美元，超過我國政府歷年來在三維CAD／CAE研制方面的投入數倍。從現實看，由于工業軟件的基礎性，補短板很難完全依靠市場機制完成，建議在當前受制于人的被動情況下，充分發揮舉國體制的制度優勢，集中力量協同攻關，加快克服工業軟件的發展困境。為此，我國政府亟需制定加快工業軟件發展的政策措施，制定規劃，明確奮斗目標，細化施工路線圖。

二是加強工業軟件基礎研究。研發工業軟件建模核心引擎，推動行業和領域專用設計及仿真軟件應用。支持高校和科研院所廣泛參與各類標準建設，鼓勵相關企業組建聯盟，推動工業軟件產品相互兼容，嵌入調用，構建產學研用協同創新網絡，提升中高端供給能力。突破一批工業軟件核心技術，加強對CAD幾何算法、CAE有限次元算法等基礎技術支持，支持匯集技術規范、操作規范、國家標準、經驗公式、模型算法等軟件核心內容及解決工具的行業知識庫、模型庫和算法庫的建設。

三是深化工業軟件重點行業應用。工業軟件，尤其是高端研發設計與生產過程控制軟件是以領先用戶需求為驅動的創新，需要密切結合行業應用。應在航空航天、軌道交通裝備、高檔數控機床與機器人、集成電路等重點領域，以智能制造示范工程或重大科技項目為牽引，由制造業頭部企業牽頭，聯合工業軟件產業領域的國內外創新資源，開發計算機輔助設計與仿真、制造執行系統、企業管理系統、產品全生命周期管理等一批應用效果好、技術創新強、市場認可度高的工業軟件產品及應用解決方案，并推動在重點行業深入應用。

四是構建工業軟件產業生態體系。以高端工業軟件及系統為核心，建立覆蓋研發設計、生產制造、經營管理等智能制造關鍵環節的工業云、工業大數據平臺，形成軟件驅動制造業智能化發展的生態體系。不斷深化工業軟件在工業互聯網中的應用，培育工業互聯網應用生態。支持工業軟件企業聯合工業企業，面向重點行業建設基礎共性軟件平臺和新型工業APP庫，構建工業技術軟件體系，開展應用試點示范。支持有條件的地方或行業建設工業APP共享交易平臺，豐富工業技術軟件生態體系。

五是完善人才和公共技術服務體系。聯合國內工業軟件龍頭企業、高校和科研機構開展“產學研用”合作，構建和完善支撐工業軟件企業技術研發、安全咨詢、技術評測、成果轉化的公共服務體系。支持企業建立面向行業的工業軟件工程中心和企業技術中心。鼓勵工業企業聯合高校開展工業軟件復合型人才的培養，支持工科院校開設工業軟件課程，支持國內工業軟件龍頭企業與高校或培訓機構合作，加強面向國產工業軟件的實訓，提升工業軟件人才專業化水平。

【參考文獻】

1．賽迪顧問《中國工業軟件發展白皮書（2019）》。

2．國海證券《工業軟件行業深度報告：智能制造的核心，國產替代勢在必行》。

3．工業和信息化部國際經濟技術合作中心《德國軟件產業發展現狀分析》。

4．中國貿促會電子信息行業分會《愛爾蘭多措并舉推動軟件產業發展》。

5． 新浪財經正解局《華為鴻蒙刷屏背后：80％被外企壟斷，這才是中國制造的最大軟肋》。

6．林雪萍《中國工業軟件失落的三十年，這里的黎明靜悄悄》。

7．廣證恒生《工業軟件——現代工業裝備的大腦》。