當美國軟件的“冷槍”打向百億估值的中國企業(yè)，令加快軟件國產(chǎn)替代的呼聲再起。

       3月12日，美國設計軟件公司Figma發(fā)布消息稱，由于中國無人機企業(yè)大疆在美國政府制定的“實體清單”中，根據(jù)美國法律，F(xiàn)igma將無法為大疆提供服務。在美國撤銷制裁之前，名單上相關公司賬號都將無法訪問Figma。

       隨后有媒體報道稱，華為、360等公司的企業(yè)賬號也同樣遭到了該軟件的封禁。

       盡管藍湖MasterGo、即時設計等國內(nèi)設計軟件企業(yè)發(fā)布了導入Figma文件，實現(xiàn)了基本的功能平替，但作為與Adobe、Sketch一起的核心設計工具軟件，F(xiàn)igma對于設計師的重要性不言而喻，所以美國企業(yè)封禁做法對于國內(nèi)設計行業(yè)的影響將是深遠的。

       實際上，軟件一直是中國設計領域、工業(yè)領域最薄弱的一環(huán)。

       雖然阿里、騰訊、字節(jié)跳動等互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)一直都推出各種軟件產(chǎn)品，但到實際應用中，以視頻剪輯行業(yè)為例，優(yōu)秀視頻創(chuàng)作者們使用的重要剪輯軟件，依然是Final Cut Pro、Adobe Premiere Pro、DaVinci Resolve（達芬奇）等歐美出品的軟件。

       當然還有工業(yè)軟件。作為工業(yè)制造的“靈魂”載體，也是國家制造業(yè)競爭力的關鍵，過去幾十年來，國內(nèi)CAD（計算機輔助設計）和CAE（計算機輔助仿真）等核心工業(yè)基礎軟件，卻一直由西門子、達索、歐特克等歐美企業(yè)研發(fā)的軟件做主導，國產(chǎn)工業(yè)軟件長期缺位。

       2020年6月，哈爾濱工業(yè)大學、哈爾濱工程大學等多個科研機構和公司，被美國以涉軍為由列入實體清單，此后兩校師生發(fā)現(xiàn)無法再通過學校賬號登入海外數(shù)理分析軟件MATLAB。

       更早之前的2019年5月，美國商務部將華為列入實體清單，導致其無法使用最新的芯片設計軟件工具EDA（電子設計自動化）去設計芯片。（詳見鈦媒體App前文：《國產(chǎn)EDA，到底能不能打破海外三巨頭壟斷？》）

       這兩個事件讓國產(chǎn)工業(yè)基礎軟件的“卡脖子”問題浮出水面。

       根據(jù)國家工信部指導發(fā)布的《中國工業(yè)軟件白皮書（2020）》調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，在生產(chǎn)控制、經(jīng)營管理、運維服務這三個工業(yè)制造環(huán)節(jié)，國產(chǎn)工業(yè)軟件在中國國內(nèi)市場份額已分別達到五成、七成、三成，但在研發(fā)設計環(huán)節(jié)，海外軟件占比仍高達95%。

       而工信部發(fā)布的另一組數(shù)據(jù)顯示，2020年，中國軟件業(yè)務收入竟高達人民幣81616億元，其中信息技術服務收入達到49868億元，這意味著大部分收入都被國外企業(yè)拿走。

       天風證券曾預測，未來五年，中國工業(yè)軟件市場增速超五倍，長期市場空間有望達到400億美元。

       “國外軟件的壟斷特別高，它是有兩個原因造成的，一個是技術，一個是生態(tài)。”設序科技創(chuàng)始人兼CEO吳泳榮博士接受鈦媒體App獨家專訪時表示，對于制造企業(yè)工程師來說，由于海外工業(yè)軟件長時間在學校、企業(yè)中使用，這種交互喜好習慣難以改變，所以即使國內(nèi)工業(yè)軟件產(chǎn)品實現(xiàn)了國產(chǎn)化替代，哪怕技術上無限接近海外軟件，生態(tài)依然是很難去打破的。

       聯(lián)想創(chuàng)投合伙人王光熙接受鈦媒體App采訪時表示，國內(nèi)在一些高精尖，尤其是細分領域的工業(yè)軟件，和國外公司差距還是比較大的。其實沒有太多的捷徑可走，本質(zhì)上還是要經(jīng)過大量的投入，大量的積累，場景的反復打磨，才能夠真正做好。

       浙江大學計算機學院教授高曙明則一針見血的指出，中國工業(yè)軟件要達到全球一流水平至少還要十年。

       那么，作為亟待突破的受到限制的關鍵環(huán)節(jié)，400億的中國工業(yè)軟件市場遭遇歐美“卡脖子”，國產(chǎn)工業(yè)軟件如何解困？何時解困？

       工業(yè)誤判、資金投入不足導致國產(chǎn)軟件三十年的空白

       簡單來說，工業(yè)軟件是將工業(yè)知識軟件化，將企業(yè)在產(chǎn)品的規(guī)劃、設計、生產(chǎn)、銷售、服務等核心流程中的經(jīng)驗積淀融合在軟件系統(tǒng)中，用以提升企業(yè)全流程的工作效率。

       由于CAD/CAE工業(yè)軟件涉及數(shù)學、 物理、工程、計算機等多類技術，該行業(yè)的參與壁壘較高，往往需要核心客戶一起參與才能形成優(yōu)勢產(chǎn)品。

       根據(jù)產(chǎn)品劃分，工業(yè)軟件大致可分為設計研發(fā)、信息管理、生產(chǎn)控制管理、工業(yè)嵌入式軟件和工業(yè)集成平臺五大類，涉及幾十個細分門類。除了常見的CAD/CAE軟件，還有CAM（計算機輔助制造）以及大量數(shù)理分析軟件、集成核心工業(yè)經(jīng)驗的軟件等。在大型項目開發(fā)中，各學科使用的軟件總數(shù)高達上百種，不同企業(yè)參與不同環(huán)節(jié)。

       作為現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系之“魂”，工業(yè)軟件已經(jīng)滲透和廣泛應用于幾乎所有工業(yè)領域。


       盡管領域眾多，但國內(nèi)做工業(yè)軟件的公司數(shù)量和規(guī)模依然十分稀少，處于小而散的局面。以CAD/CAE軟件為例，目前國內(nèi)頭部只有中電華大、中望軟件、數(shù)碼大方、蘇州浩辰等少數(shù)企業(yè)。

       東方證券數(shù)據(jù)顯示，目前中國CAD軟件市場，達索、西門子、PTC以及Autodesk在中國市場占有率達90%以上，國內(nèi)中望軟件、蘇州浩辰、數(shù)碼大方三家公司總份額不到10%。而CAE領域，美國ANSYS等占據(jù)了中國95%以上的市場份額，國內(nèi)并沒有與西門子、達索這種企業(yè)規(guī)模相同的標的。

       背后的原因，主要是工業(yè)軟件的技術難度大、資金投入高、研發(fā)周期長、市場有限，導致多年來國產(chǎn)技術發(fā)展緩慢，加上工業(yè)誤判、資金投入低、產(chǎn)學研生態(tài)不佳，下游企業(yè)“造不如買”，使得工業(yè)軟件沒有形成規(guī)模化效應。而國外企業(yè)自身對軟件有需求，邊做邊用，越用越好，逐漸成為了工業(yè)的核心輔助產(chǎn)品。

       事實上，從工業(yè)軟件行業(yè)發(fā)展來看，中國也曾經(jīng)歷過鼎盛時期。

       20世紀80年代初，伴隨著有實力的研究所或高校的需求，昂貴的IBM大型機、VAX小型機、Apolo工作站引入到中國，而上面附帶的某些CG、CAD軟件工具，讓中國人第一次接觸到了工業(yè)軟件這一門類。而早期開發(fā)的軟件，大多數(shù)是二維CAD繪圖軟件。

       “七五”到“十五”（1986年—2005年）期間，由于國家對于國產(chǎn)自主工業(yè)軟件的支持，以北航、清華為代表的一批高校和科研人員開始做相關的軟件開發(fā)，他們通過當時國家機械部（機電部）“CAD攻關項目”、國家科委（科技部）的“863/CIMS、制造業(yè)信息化工程”申請到了資金補助，隨即拿這筆錢投入了研發(fā)和人才搭建中。

       1999年前后，中國多家科研機構成功研發(fā)出了高華CAD、CAXA電子圖版、開目CAD、浙大大天CAD、山大華天等一批工業(yè)軟件產(chǎn)品。即使在開發(fā)難度比較大的三維CAD領域，也出現(xiàn)了北航的熊貓CAD系統(tǒng)等。

       不過自2005年開始，科技部對研發(fā)設計軟件的重點支持，轉到了三維CAD。而在“十二五”（2011年）以后，中國的信息化開始走“兩化融合”的道路，科技部也不再分管信息化工作，國家不再給科研機構的工業(yè)基礎軟件研發(fā)進行補助，對三維CAD研發(fā)的資金投入也逐年減少。

       根據(jù)上�？茖W院教授陸仲勛著作的《自主CAE涅槃之火》一書記載，當時有關管理部門在對直接為先進裝備制造業(yè)服務的CAD/CAE軟件核心技術的認識上產(chǎn)生了偏差，認為CAD/CAE工業(yè)軟件既不屬于基礎科學，又不屬于科技攻關，故而失去了必要的支持，使其發(fā)展舉步維艱。

       與此同時，20世紀90年代以來，大批國外軟件涌入中國市場，西門子、歐特克等公司通過低價合作、免費搭售等措施，讓國外工業(yè)基礎軟件走進大學、政企、科研機構當中，當時人們有“造不如買”的心理，這對產(chǎn)學研培養(yǎng)造成了嚴重的沖擊，使得學生利用國外軟件來計算，自主軟件受到了強烈打壓，沒有形成核心的工業(yè)軟件生態(tài)。

       而且，由于研發(fā)設計類軟件基本直接安裝于通用計算機，國外軟件企業(yè)放任了全球“盜版”IP 現(xiàn)象，讓更多的中國企業(yè)、機構享受到了免費的國外軟件，沒有了付費意識，海外軟件借此實現(xiàn)了用戶增長，生態(tài)得以持續(xù)壯大，而國內(nèi)工程師就十分依賴這種生態(tài)。

       自主軟件賽道長期空白，讓國外工業(yè)軟件長驅(qū)直入，直接將中國高端CAD/CAE市場領域的壟斷寶座給了PTC、UG（現(xiàn)在屬于西門子）、CATIA等歐美企業(yè)，中低端則由Solidworks、Autodesk、SolidEdge牢牢把控。

       此外，在美國政府支持下，西門子、達索等歐美企業(yè)加快了收并購步伐，完善了產(chǎn)品線，并向CAD/CAE/CAM+PLM一體化邁進，以此實現(xiàn)了流程串通和優(yōu)化。

       以西門子為例：2001年到2006年，西門子相繼收購了多家MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）廠商，并在此基礎上推出了自己的MES軟件SimaticIT；2007年，西門子以35億美元收購美國PLM（產(chǎn)品生命周期）公司UGS；2008年西門子再度收購德國Innotec軟件公司；2013年6.9億歐元收購LMS，以及德國廠商TESIS，西門子進入仿真與測試系統(tǒng)領域；2017年4月，西門子收購Mentor Graphics，進入到“芯片之母”、電子設計領域核心工具EAD軟件領域。


       “過去二十年中，西門子在軟件方面投入了100多億美元，使我們在工業(yè)軟件方面處于領先地位。”西門子股份公司首席運營官、首席技術官、管理委員會成員博樂仁（Roland Busch）表示，如今西門子通過收并購豐富了CAX產(chǎn)品矩陣，并在汽車行業(yè)做深做透。

       相比較而言，在十五、十一五期間，中國三維CAD軟件研發(fā)方面的總投入規(guī)模大概是4000萬—5000萬元，二維CAE則主要通過國家自然基金項目，投入資金為平均一年一千萬左右。截止十二五的三個五年計劃之中，國家對三維CAD/CAE等核心工業(yè)軟件研發(fā)的投入不足2億人民幣資金。

       與西門子超700億元資本投入相比，中國工業(yè)基礎軟件的研發(fā)，不管是資金規(guī)模，還是技術投入力度，都稍顯落后。

       蘇州浩辰軟件曾在招股書中坦言，公司成立起步時間相對國外龍頭廠商較晚，雖不斷完善產(chǎn)品體系與營銷網(wǎng)絡，但從發(fā)展歷程、資本實力、技術實力綜合來看，較行業(yè)國際龍頭廠商仍存在較大差距。

       經(jīng)歷了30多年的空窗期，如今，中國的CAD/CAE等軟件產(chǎn)業(yè)架構依然未建立起來。雖有些自主CAE/CRM軟件在特定范圍得到應用，但都屬于偶發(fā)的“自在”狀態(tài)，產(chǎn)品性能有待提升，遠未達到產(chǎn)業(yè)規(guī)模。

       平臺不強、核心不硬，是中國在工業(yè)軟件領域亟待解決的重大問題。

       需求破土，政策提振“國產(chǎn)替代”

       雖然屢戰(zhàn)屢敗，但隨著中國加快制造業(yè)數(shù)字化、智能化，以及工業(yè)4.0目標的實施，AI 技術的快速進步，科學研究、經(jīng)濟和國防安全等領域的需要，以及美國技術封鎖威脅，都加速了國內(nèi)工業(yè)軟件的需求破土。

       首先在政策方面，中國工業(yè)基礎軟件“卡脖子”問題，已經(jīng)引起相關部門的重視。

       據(jù)新華社報道，2021年5月，中央提到，要加強原創(chuàng)性、引領性科技攻關，明確提及石油天然氣、工業(yè)軟件等多個領域。

       實際上，自2015年發(fā)布《國家智能制造標準體系建設指南》之后，中國陸續(xù)出臺多項政策，支持智能制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。


       2021年6月的中國工業(yè)軟件大會上，國家工信部信息技術發(fā)展司司長謝少鋒就表示，中國將盡快發(fā)布軟件產(chǎn)業(yè)“十四五”發(fā)展規(guī)劃，強化對工業(yè)軟件關鍵技術軟件的重點支持。

       根據(jù)“中國制造2025重點領域技術路線圖”，到2025年，中國絕大部分核心技術要取得突破，形成自主可控的操作系統(tǒng)與工業(yè)軟件及其標準體系，自主工業(yè)軟件市場占有率要超過50%。

       有行業(yè)人士指出，工業(yè)軟件其實是一個特別需要舉國體制的地方，需要從上層標準的建立，來確定底層的開發(fā)設計邏輯。在公司層面也一樣，需要戰(zhàn)略先行，定好行業(yè)，然后就要持續(xù)的投入去深耕。所以很多人建議把工業(yè)軟件的發(fā)展放到航空、航天、兵工、船舶等行業(yè)同等重要的地位，破解工業(yè)軟件受制于人的局面。

       王光熙認為，過去在一些關鍵的CAD/CAE等工業(yè)軟件大賽道上，中國的空缺也不能一概而論，或者說是在什么地方忽視了。

       “從另一角度看，當時隨著全球化的發(fā)展，全球產(chǎn)業(yè)和科技也有所分工，行業(yè)上下游需要跟一些不同國家地域進行科學技術分工完成的，并不是每個國家都采取端到端的方式，完全打造一套自己獨立的系統(tǒng)。”王光熙對鈦媒體App表示。

       受政策提振影響，工業(yè)軟件類公司也開始被資本市場所關注。

       2021年3月，被譽為“國產(chǎn)CAD第一股”的中望軟件（688083.SH）成功登陸科創(chuàng)板，上市以來股價持續(xù)上漲，市盈率超100倍，如今市值達144億元左右。而芯片設計軟件EDA企業(yè)華大九天也已啟動上市計劃，同樣被市場寄予厚望。

       在一級市場，最近這兩年，很多工業(yè)軟件初創(chuàng)企業(yè)如雨后春筍冒出來，例如，專注于CAD/PLM軟件的數(shù)碼大方、由中科院院士陳十一創(chuàng)立的CAD仿真軟件廠商“十灃科技”、做國產(chǎn)求解器軟件的“杉數(shù)科技”、做工業(yè)EDA軟件的“芯華章科技”、吳泳榮博士創(chuàng)立的“設序科技”等。

       國產(chǎn)化依然任重道遠

       2020年，從上海同濟大學畢業(yè)、曾在蔚來汽車負責工廠端AI技術應用的吳泳榮博士決定要成立“設序科技”。

       起初他并沒有想做國產(chǎn)的CAD替代，而是希望用 AI 技術幫助汽車工程師做設計研發(fā)，用智能技術解決工人重復勞動問題。隨后，吳泳榮領導的設序團隊，研發(fā)出了市場上首款AI+CAD的工業(yè)研發(fā)設計類軟件——設序DO-Design V1.0，以此幫助企業(yè)的高效運作，解決重復勞動問題。

       與此同時，這款產(chǎn)品卻意外得到了行業(yè)其他企業(yè)的訂單需求，讓其對CAD市場充滿了信心，從而更加專注于AI+CAD領域。

       今年2月24日，設序科技宣布完成A輪投資，年內(nèi)累計融資過億元，投資方包括字節(jié)跳動、聯(lián)創(chuàng)永浚、SIG、險峰長青、高榕資本、聯(lián)想創(chuàng)投等。

       作為設序科技投資方之一，王光熙告訴鈦媒體App，聯(lián)想創(chuàng)投布局設序這家公司是押注了兩個點：一是工業(yè)軟件的國產(chǎn)化發(fā)展，二是設序這個項目，本質(zhì)上是針對智能制造、智慧工業(yè)，這些智能化時代的新事物，它不同于過去工業(yè)軟件的邏輯，用到了新的算力。這種利用 AI 實現(xiàn)的制造企業(yè)自動化，高效化，智能化，覆蓋到一些新的場景。

       在王光熙看來，過去國產(chǎn)工業(yè)軟件碰到的最大挑戰(zhàn)，也是今天的機會點所在。畢竟中國還是一個工業(yè)制造大國，有大量的需求，大量的客戶，大量的場景數(shù)據(jù)，這個其實跟消費互聯(lián)網(wǎng)有異曲同工之妙。

       吳泳榮告訴鈦媒體App，設序科技所提供的智能工業(yè)設計SaaS軟件，已用于汽車焊裝夾具設計及沖壓模具設計領域，提供以“智能推薦、智能交互、智能制圖、零件工廠”為核心技術功能的一體化解決方案�？蛻舴答伭己�，當然也有提升空間。預計今年春季，設序?qū)�發(fā)布新版智能工業(yè)設計SaaS軟件。

       “我們的創(chuàng)新主要在AI 技術上，投入了很多力量去做數(shù)據(jù)的清洗、復用以及訓練輸出，在垂直場景效率方面有一定優(yōu)勢；而相對于國外軟件企業(yè)來說，我們是中國企業(yè)，在文化和協(xié)作上都有很大的優(yōu)勢，安全性更好。”吳泳榮表示，設序軟件產(chǎn)品的商業(yè)化采用訂閱模式，而非買斷式收費。

       除了民企，軍用領域也不斷推行從硬件到軟件的全面國產(chǎn)化替代。鈦媒體App從多位投資人、行業(yè)人士、企業(yè)高管處了解到，目前國內(nèi)已大規(guī)模采購中國電子科技集團投資的企業(yè)產(chǎn)品。相關人士表示，2018年開始，軍用的國產(chǎn)替代需求明顯多了。

       此外，央企、國企對于工業(yè)軟件的需求也呈現(xiàn)增長態(tài)勢。

       據(jù)工業(yè)軟件企業(yè)“杉數(shù)科技”介紹，隨著中美關系惡化，公司突然發(fā)現(xiàn)，很多國企開始主動找上門來，希望將美國軟件替換出去，而杉數(shù)科技也迅速瞄準了這一龐大的國產(chǎn)替代市場，客戶包括六國化工、某省的國家電網(wǎng)、某211高校、北京某科技信息機構等。

       杉數(shù)科技是由四名美國斯坦福大學博士創(chuàng)立，向客戶提供國產(chǎn)求解器。作為基礎軟件，杉數(shù)利用“求解器”和AI 機器學習引擎，以“企業(yè)決策大腦”優(yōu)化中臺為支撐，可對復雜的現(xiàn)實問題進行數(shù)學建模，幫助客戶（企業(yè)）在各種復雜問題下完成最優(yōu)決策。

（詳見鈦媒體App前文：《超越阿里達摩院成績，這個斯坦福團隊用“國產(chǎn)求解器”助中國企業(yè)實現(xiàn)智能決策》）

       杉數(shù)科技聯(lián)合創(chuàng)始人&CSO葛冬冬此前接受鈦媒體App獨家專訪時提及，他們利用自研的“COPT數(shù)學優(yōu)化求解器”，可使工廠生產(chǎn)排程訂單滿足率提高20%，產(chǎn)能損失率降低30%。在電力系統(tǒng)優(yōu)化方面，杉數(shù)產(chǎn)品可以起到國產(chǎn)替代的初步效果。

       不過，高曙明教授卻給出比較悲觀的評價。

       他指出，整體來看，民用工業(yè)領域的工業(yè)軟件國產(chǎn)替代大潮尚未來臨。目前大部分中國制造企業(yè)的產(chǎn)品創(chuàng)新度不夠高，需求自然較少。

       高曙明舉了個例子，國產(chǎn)CAD軟件在復雜曲面構建與處理上還面臨一些技術障礙，核心建模操作可靠性還不夠。而這種技術難點的缺失，使得產(chǎn)品無法得到市場的認同。

       國內(nèi)工業(yè)軟件企業(yè)“索為系統(tǒng)”董事長李義章曾指出，工業(yè)軟件的開發(fā)需要投入，不能全靠國家，長期或良性的市場競爭，還得靠行業(yè)龍頭和社會資本。而商業(yè)模式投入了之后，如何加速技術創(chuàng)新，產(chǎn)生效益，形成良性循環(huán)，依然是國產(chǎn)化亟待解決的重要課題。

       吳泳榮對鈦媒體App表示，未來工業(yè)軟件賽道，企業(yè)需要學習西門子、達索軟件的發(fā)展路徑，不斷通過收并購發(fā)展壯大。

       王光熙表示，中國依然是有工程師紅利。他認為從人才儲備、市場環(huán)境，客戶環(huán)境，加上資本到位，中國是有機會有能力迎頭趕上的。

       但不管這個機會的窗口有多么好，還是要戒驕戒躁，因為工業(yè)軟件發(fā)展確實沒有捷徑。我們希望，中國企業(yè)能夠借鑒很多之前的經(jīng)驗，同時運用一些新的IT手段，去縮短這個路程，減少這個走彎路的過程。”他說。