自主化工业软件能否成为下一个行业风口？

来源： shonDy粒子法流体仿真公众号

作者：卢宇茜

（本文经授权转载）

一、什么是工业软件？

依据中国软件行业协会的说法，工业软件是指主要用于或专用于工业领域，为提高工业研发设计、业务管理、生产调度和过程控制水平的相关软件与系统，大体上可以分为两类，嵌入式软件和非嵌入式软件。

嵌入式软件是嵌入在控制器、通信、传感装置之中的采集、控制、通信等软件，非嵌入式软件是装在通用计算机或者工业控制计算机之中的设计、编程、工艺、监控、管理等软件，按照应用分类又可分为研发设计类，信息管理类，生产控制类，嵌入式工业软件四类。

二、工业软件行业发展现状

1、国内外发展情况对比

从宏观角度来看，很多发达国家在工业软件领域有着较强的先发优势，无论是产品研发领域还是生产管理、生产过程管理和控制领域，先进的软件产品和技术大都来自于工业体系完善的发达国家。这些欧美发达国家的企业是国内工业软件市场主要力量。

2017年，全球工业软件市场规模达到了3750亿美元，约合26650亿人民币，而国内工业软件市场规模只有1406亿人民币，只占有全球市场的5%左右。美发达国家的工业经历了三次工业革命，工业化进程较为充分，而我国并未完整经历过工业革命，加之早期国内对工业软件发展没有足够重视，我国工业软件的发展处于竞争劣势。

我国很多擅长编程的优秀人才被互联网、金融等行业吸引，愿意留在工业软件行业的人才通常较少。而欧美发达国家则拥有较为完善的体系能够吸引人才进入工业软件领域。

从行业角度来看，国内的工业还没有走到标准化和高质量的阶段，工业软件的发展环境有待提高，并且工业行业的从业人员往往没有给予工业软件足够的重视，欧美发达国家往往在这方面做得更好。

总的来说，如果把工业软件行业比作一个班级，那么欧美等发达国家就好比是班上的老牌尖子生，而我们是刚刚转班进去的插班生，不足还是不足的，但是在默默努力追赶。

2、国内市场发展现状

首先，不置可否的是，我国的工业软件市场几年来正以每年15%上下的增长速度在快速发展着，虽然对比世界总量国内的工业软件市场还是没有什么话语权，但是，国内市场增速已俨然高于全球软件市场，未来五年中国有望继续保持市场增长主力军的位置。

其次，我们来看下我国工业软件产品架构。国外企业垄断的现象在研发设计和生产控制类软件行业中表现的尤为明显，在通用软件市场中（信息管理类、嵌入式软件），中国企业已经得到充分成长，占据了大部分市场。在我国工业软件研发市场中，产品研发类软件如CAD、CAE、CAM、等研发占比为8.5%；信息管理类软件如ERP、CRM、HRM等占比为17.1%；生产控制类软件如MES、PCS、PLC等占比为17.0%；嵌入式软件研发占比最多，达到57.4%。受益于工业智能化发展，我国嵌入式软件研发增长速度明显加快，而研发设计类软件技术含量最高。

以研发设计类软件市场为例，详情如下图， 截止2017年，中国市场研发设计类工业软件市场大半江山基本被外企所占领，仅Dassault system（达索系统）就占据了19.05%的市场份额，基本相当于我国市场份额最高的两家工业软件企业航天神软（12.28%）与金航数码（7.82%）相加后的市场份额。

不只是研发设计类软件市场如此，2018年，生产控制类软件市场为285.6亿元，60%的市场份额被西门子、霍尼韦尔、GE等跨国企业占据；信息管理类软件市场规模为287.1亿元，主要由浪潮、用友等国内企业主导，Oracle、SAP等国外企业市场占有率在15%左右；而研发设计类软件国内市场规模只有142.7亿元。

同时，一些高端产业领域的专用工业软件几乎全部被国外公司垄断，如国内集成电路设计公司的设计工作基本全部依靠Synopsys、Cadence、Mentor三家美国公司提供的芯片设计电子自动化软件（EDA）；90%的航空企业采用达索系统公司提供的飞机设计软件。

3、时代发展背景——数字经济成为发展主题

首先，数字经济是什么？

数字经济，是以数字化知识和信息为关键生产要素，以现代信息网络为重要载体，以信息通信技术的有效使用为重要推动力，促进效率提升和经济结构优化的一系列经济活动，是一种全新的经济形态。

中国信通院研究显示，2018年我国数字经济规模达到31.3万亿元，名义增长20.9%，占GDP比重为34.8%。像数字经济中的云计算，物联网和人工智能将是影响工业软件发展的核心技术。

工业软件行业目前正在云化发展，在云化发展的过程中，工业互联网平台的构架是十分重要的，其作用相当于一个有利于快速沟通传递的工业知识的新体系。其中，SaaS应用已经成为管理软件的发展方向，在CRM 领域中，Salesforce占据全球CRM 市场第一位，且发展迅速，其成功便来自基于SaaS的云服务模式。SaaS即 Software-as-a-Service，意为通过网络提供软件服务，各项资源和信息都储存在云端，用户可以自主在网上选择软件的使用，大多数我们生活中接触到的互联网服务都是SaaS。基于SaaS 模式的工业软件成为重要趋势，但主要面向中低端产品。当前CRM与SCM云化进展最为迅速，未来企业管理软件与设计仿真软件将加速向云迁移，其中ERP 由于数据隐私性的问题将以混合云（即融合公有云和私有云，企业将敏感数据储存于私有云中，又可以获得公有云的计算资源）为主要形式，CAD，CAE,CAM,CAPP等软件研发类设计软件将率先探索中低端SaaS云服务市场，MES云化发展还处于初步探索阶段。

三、市场垄断会给我国发展带来什么？

1、关键技术发展被扼住“七寸”

研发中心的研发流程很大程度上是依托于各种设计类软件才得以进行，换种说法，许多关键技术都储存在了这些软件上，关键操作流程都要使用这些软件进行控制，一旦有什么意外就会面临着技术外泄和研发无法继续的危机局面。

以“中兴事件”为例，2018年4月16日美国美国商务部4月16日宣布，未来7年将禁止美国公司向中兴通讯销售零部件、商品、软件和技术，且中兴手机将会无法得到高通的芯片，最新的安卓系统也无法使用，受此影响中兴通讯A股、H股双双停牌，甚至在基站业务上，中兴也会因此遭到沉重的打击。

2、进一步削弱国内研发“造血”能力

国外许多知名软件公司通过捐赠和赞助的方式诱导我国大学科研院所在教学和科研中捆绑他们的软件，教授他们软件的使用方法，从而弱化软件研发的基础性教育，导致大学科研院所在工业软件理论、算法、程序设计与实现等研发方面的能力逐步退化，甚至失去了造血能力。

例如，现在许多高校有限元理论与技术的课程，纷纷捆绑了某国外CAE仿真软件，授课老师只对有限元理论稍加介绍，大量课时则在教授某个国外CAE软件的操作方法，结课时学生只需利用该CAE软件完成一个设计即可。

美国某工业软件公司曾一次向某国内顶尖大学捐赠大量软件产品，使学校各大院系皆使用其公司的软件产品作为教学平台，甚至还为学校提供了教材、讲义、培训文档、官方课程等全方位支持。这些表面的“慈善之举”，其实意欲的，是弱化我国的研发实力，从而强化国内企业对国外软件产品的依赖性，长此以往，后果不堪设想。

3、垄断企业赚取暴利

且不说国外知名设计研发类软件企业软件的售价已经高达100万元每单个用户许可，不少国外企业还在通过盗版赚取暴利。最初先放任盗版在市面上横行，待到许多企业的生产与研发已经离不开这款软件之时开始大肆打击盗版，发起专利侵权诉讼，获取暴利的同时也将专利与自身软件绑定。据悉，上海某汽车研发中心就因使用数百套盗版软件被国外厂商以专利起诉赔偿罚款1900余万元。

四、机遇与挑战并存

倪光南院士曾经表示：

我们有强大的软件产业，

丰富的人才资源，

都是发展工业软件行业非常有利的条件。

1、软件行业的飞速发展

1. 按照工信部发布的数据，中国软件产业销售总额从2000年的560亿增长到2019年的71768亿，19年间增长128倍。一直到去年，软件业销售额增速还比GDP增速大一倍，达到15.4%。

2. 2015年我国CAE行业的市场规模为25.52亿元，到2017年已增长至35.47亿元。根据Gartner的统计，2011年以来，全球工业软件市场规模每年保持约6%的速度增长。制造企业在产品生命周期各阶段对仿真软件的应用增多，CAE软件在制造业各领域的应用日益广泛，保持8%左右的增速。

2、人才储备的充实

我国的人才总量大，2018年末，我国软件和信息技术服务业从业人员为643万人，比上年增加25万人，同比增长4.2%；2020年预计大学应届毕业生将达到874万。人才的开发与培养成本相对于其他发达国家较低，人才的创新性和勤奋度也值得认可，工业软件行业的发展，我们有无穷的潜力。

3、一系列国家政策的支持

2015年年底，工业和信息化部与国家标准化管理委员会联合发布了《国家智能制造标准体系建设指南》（2015年版），强调了标准在整个制造业的重要地位。

2016年，国务院印发《国务院关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见》并指出，制造业是国民经济的主体，是实施“互联网+”行动的主战场。推动制造业与互联网融合，有利于形成叠加效应、聚合效应、倍增效应，加快新旧发展动能和生产体系转换。

2016年年底，工信部发布了《智能制造发展规划（2016-2020年）》，明确了智能制造两步走和十个重点任务，国内工业软件行业的发展从此更有据可依。《中国制造2025》、智能制造试点示范专项行动等一系列行动计划更促使国内对工程软件产品的需求进一步扩大。

除此之外，各地方也在大力支持工业软件行业的发展，以北上广为例，上海推出了促进软件和信息发展“十三五”规划，关于本市进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策，《上海市首版次软件产品专项支持办法》，北京推出了《北京市加快科技创新发展软件和信息服务业的指导意见》，江苏也推出了《江苏省落实的推进计划》等计划与政策，无一不显示出政府对于工业软件行业重要性的逐步认识和国家对于工业软件发展的大力支持。

4、发展中的短板

1. 关键工艺流程和工业技术数据因长期习惯使用外国软件缺乏长期研发与技术原理积累，许多软件的核心算法尚未掌握如CAD的几何算法和CAE有限次元算法。

2. 工业软件行业国内标准缺失，容易导致国内许多软件产品使用时产生不兼容问题，给许多算例的计算带来了很大的阻力。

3. 国外企业在国内市场依旧存在垄断问题，国内软件企业整体水平较弱且产品多集中在OA，CRM等门槛较低的软件类型，而国外产品在MES，PLM，CAD等高端软件市场方面占据上风。

4. 由于国内知识产权保护力度不足，再加上许多高端研发设计类工业软件开发难度大，开发周期长，投资数额要求较高，国内愿意自主研发工业软件的企业缺乏动力。

总结来看，国内工业软件市场现在或许还亟待发展，但相信国内软件企业谁与争锋的场面也指日可待。

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