1 国产工业软件的现状
2021 年 3 月《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要》提出要加快产业数字赋能，打造数字经济新优势并将制造业数字化转型列为重点工程。由此可见，新发展格局下，装备数字化转型发展已成为制造行业的必经之路。而其中工业软件是装备数字化平稳、安全发展的重要保障，是装备创新发展的核心因素。
当前中国是世界上制造业的第一大国，但是，却非“制造强国”，这种大而不强的局面导致我国在诸多核心领域（如工业软件）依然需要依靠进口国外的技术，来推动国内在该领域的发展。对于工业软件这种基础性的生产力而言，严重依赖进口会使得所研发的装备不仅失去竞争力，还会带来较大的战略风险。因此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。
经过多年的深耕发展，我国工业软件已经实现了从无到有的突破，取得了长足的发展。据统计，2021 年我国工业软件产品收入突破 2 000 亿元，达 2 414 亿元，同比增长 24.8%，占我国软件产品收入的 9.88%；2023 年半年度工业软件收入为 1 247 亿元，较 2022年同期上涨 14.3%，占软件产品收入的 9.62%。但是就整体而言，我国工业软件高端市场几乎由外国企业产品垄断。例如，在 CAD 研发设计领域、CAE 仿真软件领域以及生产管理领域中国外的工业软件在中国的市场份额均超过了 90%。而国产工业软件的市场份额只有不到 10%，且多为中低端市场份额。
2020 年 8 月美国对中国哈尔滨工业大学、北京航空航天大学等实行了 Matlab 软件断供计划。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。此外，美国六大软件公司，在亚太地区收入的 50%来自中国军工集团。一旦国外对我国极限施压、彻底断供，我们现在的国产工业软件将很难承担起繁重的装备建设任务。这种通过国家干预、制裁我国工业软件的方法就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。
从以上分析可以看出，当前我国工业软件存在企业数量不少，产品也很丰富，但低水平重复现象较多，缺少行业主导能力，不但浪费资源，也无法建立生态系统。
2 国外工业软件成功之路
国外工业软件的成功之路，有其自身独特的优势，也有共性的一面，我国软件发展可以借鉴诸多产品中共性发展的经验，为我国工业软件的生态建设提供参考。
1）高端需求与应用牵引。截至目前，类似达索、Ansys、CATIA 等这类工业软件，其均始于重大装备的研制，且均被成功用于大型的军工装备，而后通过不断应用更新。例如，CATIA 成立不久就得到了波音的应用，为其产品的成熟起到了重要的促进作用。尤其是 CATIA V5 这款产品，第一个用户是我国的某型飞机研制，为其产品走向成熟作出了重大贡献。航空航天、汽车制造等领域对于 CAD、CAE 等产品的旺盛需求大幅促进了三维 CAD 软件和仿真软件的发展。且目前主流的高端 CAD 产品最初都是由大军火商支持开发的。
2）资本支持，应用人才储备。从 20 世纪 80 年代开始，当前成熟的诸多工业软件均走上了上市、融资，并购的发展路线，通过强大的资本支撑，对所属的工业软件进行升级更新，同时并购具有较大发展潜力的科技软件公司，从而形成了较高的竞争壁垒。此外，这类软件能够成功也得益于其积累了强大的应用人才基础，这类人才中尤以高校人才为重。众所周知，众多的高校毕业生毕业后绝大部分会从事相关的行业，这就给工业软件大规模的应用提供了用户基础。
3）商业化应用是关键。经过高端需求和孵化后的初代工业软件并不具备行业竞争的优势，但是这类产品已经被工程应用检验，而后他们均走上了商业化发展的道路。开拓了更广泛的应用领域，形成了自我造血的发展能力。
3 我国工业软件生态系统突围之路
3.1 具备的优势
当前我国发展工业软件生态系统具备三个很重要的优势，分别是大装备需求优势、人才优势和体制优势。
1）大装备需求优势。当前我国正处于第十四个五年规划时期，各种大型装备建设正如火如荼地进行，其中包括飞机、火箭、航母等。这类大型装备的建设给我国工业软件的发展提供了需求。
2）人才优势。大量的人口基数为中国提供了足够的人才储备，为国家的经济发展提供了强大的支持。当前，我国已然成为了全世界人才储备最多的国家之一，巨大的人才优势为我国的工业软件生态系统的建设提供了用户基础。
3）体制优势。在党的全面领导下坚持科学统筹、集中力量、优化配合、协同攻关，这种体制优势也能够保障全国一心，为建设工业软件生态提供统一的政策支持。
3.2 工业软件生态建设的五项方略
我国工业软件生态系统建设的五步方略主要是：政府主导、企业建设、高校应用、企业推广和合作更新迭代。
图 1 生态系统建设五步方略
1）政府主导。工业软件生态系统的建设是一项长期的投资。因此，我国工业软件生态建设过程中，要以政府为主导，借助举国体制的优势，政府要积极地组织、参与其中，给予发展国产工业软件企业政策的支持和引导。以政府为主导，营造良好的国产工业软件开发、应用、服务的生态环境，建设国产工业软件的标准体系、测评认证、知识产权保护等一系列举措，开展专项攻关计划。强化数字化软件生态顶层设计，政府要引导国产工业软件的应用，从国有企业中开始，向中小型企业拓展，逐步使得工业软件国产化。
2）企业建设。工业软件中蕴涵了众多行业经验、知识、规则与重大的需求，而这种经验规则绝大多数集中于企业。因此，在以政府为主导的过程中，以企业建设为根基。只有企业才具备高端需求牵引，具备重大装备研制的需求，同时结合多年的发展，企业也有一定数量数字化模型的积累，具备一定的工业软件开发建设的基础条件。同时借鉴国外软件成功融资、商业化运作等的经验，不断为我国工业软件的生态建设输血。
3）高校应用。高等院校作为我国人才培养的基地，也是我国工业软件生态建设中重要的一环。高等院校可以开展重大理论攻关，同时参与建设与应用工业软件。通过建立试验基地、开设相关课程、组织到企业中实习等形式，实现国产工业软件的推广应用。同时，在高校应用过程中企业要不断地汲取应用经验，聆听优秀经验不断地对产品进行升级迭代。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。
4）企业推广。企业推广是在相关领域的企业中对国产的工业软件进行推广应用。生态建设初期，对应用国产工业软件的企业，政府可采用资金补贴、政策支持的形式，大力推动国产工业软件的应用。同时，也需要培养第三方国产软件咨询服务机构，培训机构来推广国产工业软件。国产工业软件建设方与应用企业要建立联系机制，着重解决应用企业提出的软件不足和改进的建议。
5）合作更新迭代。创新攻关，建立高校、研究院所、软件厂商多方参与的联合研究机制，开展理论方法、内核机理、基础算法、共性技术等研究，支撑软件架构与内核升级；交流共享，通过高端论坛、软件应用大赛等多种形式，展示最新成果、推树优秀软件，促进软件技术交流。迭代发展。通过建立开源社区，以及用户体验店、软件试用版等方式，定期收集用户对软件的优化建议，加快软件应用迭代。
3.3 工业软件未来发展趋势
1）开源化。软件开源已成为当前工业软件发展的趋势。通过开源，软件能够保持强大的创造力与生命力，逐步发展成为技术创新、产业发展的重要模式。当前，我国的开源软件生态正在逐步改善，工业软件用户基础不断壮大，开源后定能为国产软件行业的成长赋予新动力。
2）平台化。从西门子、达索等企业的工业软件发展之路来看，其正在从传统的独立软件逐步向平台系统转换，形成了多学科交叉耦合的软件生态。因此，我国工业软件在建设过程中要充分利用资源优势，实现多学科，多功能集成应用，从而加速我国工业软件生态系统的建设。
4 结语
在当今大环境下，我国的工业软件的发展存在挑战但也面临机遇。从优势出发，通过采取一系列改革举措，实现一条自立自强的，服务于我国大装备发展的工业软件生态系统。
原文刊载于《现代工业经济和信息化》2024年12期 作者：杨学广 张晓光 贲云鹏
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