2023年10月9日

工业软件之痛为何成为中美工业战的关键

作者 admin

富士康工控机_富士康cnc_富士康工程/

【编者按】中国制造业的痛点之一是工业软件。 我国工业软件产业的现状可以用一句话来形容——“管理软件强,工程软件弱;低端软件多,高端软件少”。 我国工业软件曾经有过春天,但现在必须正视问题,利用我国的“后发优势”和互联网的“先发优势”,将软件研发纳入整个工业链。

在美国禁令一周年之际,针对华为的“魔咒”再次收紧。 5月中旬,美国商务部再次发难,一项新的出口规则公然堵住华为的退路:只要使用美国相关技术和设备生产的芯片就需要先获得美国政府许可。

尽管华为海思可以设计自己的芯片,但其设计芯片所需的高端软件仍然依赖海外公司。

准确地说,是被美国垄断了。

这也意味着华为想要避开美国的出口管制并获得相应的软硬件是极其困难的。 眼前的一切让人梦回2018年,强国“挥舞大棒”,中兴成为受害者,同样的“筹码”被卡住,一家千亿市值的公司甚至面临难以为继的困境。情况。

“采购清单上售价仅数百万美元的电子设计软件的停产,将把数百亿芯片变成硅。[1]

这就是工业软件的力量。 它小而不起眼,静静潜伏在工业制造领域。 但一旦关键时刻到来,就会成为谈判桌上的重要砝码,也是最致命的王牌。

中国制造业正在被扼杀

人类工业文明发展至今,机器开始配备“大脑”和“神经”,让机器变得更加聪明。

这个“大脑”就是工业软件。

“大脑”里充满了复杂的数学公式、严谨的物理知识、精密的计算机技术和庞大的工业数据,堪称成熟的工业软件产品。

可以说,机器已经从“解放人的双手”发展到“解放人的大脑”,定义和制造的不再是硬机器,而是软件。

也正是因为如此,发达国家有一个共识:要掌握全球产业布局的主导地位,就必须掌握大型工业软件的核心技术。

以工业软件分类,研发设计、生产调度与过程控制、企业管理是工业软件的三大应用领域。 在智能制造背景下,研发和生产控制软件最为重要。

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例如,计算机辅助设计(CAD),专门用于产品设计和开发,是一种专业的绘图软件。 设计飞机和船舶零件的工程师可以使用该软件来创建、修改、分析和优化他们的设计。

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CAD界面(图片来源达苏系统官网)

电子设计自动化(EDA)是集成电路(IC)设计最上游、最高端的产业,被誉为“芯片之母”、芯片产业皇冠上的明珠。 借助该软件,工程师可以在计算机上验证模拟芯片设计,并帮助芯片更好地进行布线。

东兴证券数据显示,2018年整个EDA市场规模不足100亿美元,与集成电路行业数千亿美元规模相比,不值一提。 但如果缺少这个产品,全球所有芯片设计公司都将不得不倒闭。

工业软件是工业文明向高水平发展的产物。 因此,只有经历过三次工业革命的欧美国家在工业软件方面最有发言权。

此外,在近年来全球产业转移和分工的背景下,欧美在高端研发和制造方面处于金字塔顶端。 因此,全球工业软件市场集中在欧洲和美国。

因此可以看出,在巨头林立的工业软件市场中,达索系统(DassultSystems)、欧特克、西门子、SAP、甲骨文等都是颇具影响力的玩家。 无论从开发时间还是营收规模来看,国内企业都远远落后。

据前瞻产业研究院统计,2018年我国工业软件市场规模已达1603亿元,预计到2021年我国工业软件市场规模将达到2222亿元。2016年,我国工业软件市场规模将达到2222亿元。全球工业软件市场规模突破2万亿元。 如此大的市场,中国所占的份额却少得可怜。

国海证券数据显示,达索系统在研发设计软件领域占据最大市场份额,达19.05%。 研发设计软件是国产工业软件的最大软肋。 Soft和Jinhang Digital分别占12.3%和7.8%。

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中国研发设计软件和生产控制软件市场结构(来源:赛迪顾问、国海证券)

在生产控制软件中,西门子是绝对的市场领导者,占比超过23.7%。 国内宝信软件凭借在钢铁行业的领先地位,市场份额为9.0%。

总体而言,中金公司给出了国产工业软件的画像:“管理软件强,工程软件弱;低端软件多,高端软件少”。

如果你不如别人,你就会处处被别人控制。 中国无法跨越工业软件壁垒,不仅让整个行业和企业面临被烤焦的风险,严重时甚至连国家核心科技机密都不安全。

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2014-2018年EDA三巨头营收占比(来源:ESD联盟、EDAC、公司年报、东兴证券研究所)

(注:2017年被西门子收购后,Mentor Graphics不再单独披露营收数据。)

让华为、中兴跌跌撞撞的EDA软件市场份额被三巨头牢牢垄断。 2018年,三大EDA软件厂商全球市场份额超过64%,中国市场份额超过95%。

即使剩下的5%是在巨头的牙缝里,中国的EDA公司仍然会与其他外国公司竞争。 中金公司数据显示,2018年中国十几家EDA企业的销售额合计仅为3.5亿元,全球市场份额仅为0.8%。

更要命的是,华泰证券指出,国产EDA产品目前还无法满足高端芯片的设计需求。 短期内基本没有国产替代的希望。 当有人陷入困境时,你只能担心。

“卡脖子”不舒服,“缺牌”危险。

因为很多研发都依赖于设计软件,所以很多关键技术都储存在这些软件中。 如果这些设计软件存在漏洞,中国制造业的核心机密将面临技术泄露的危机。

例如,2011年,法国达索公司旗下的SolidWorks被曝存在安全后门,会泄露计算机信息。 达索系统软件广泛应用于我国航空航天、汽车等行业,上面存储了大量的研发数据。 虽然最终没有酿成严重的后果,但依然让人惊出一身冷汗。

一时间,工业软件已经成为中国高端工业制造难以逾越的坎。

伤痕:失去的历史机遇

事实上,工业软件在中国曾经有过春天。

20世纪80年代以来,我国工业软件和其他技术一样,走过了“引进-吸收-仿制”的道路。

著名的“863”计划明确包含了对国产工业软件发展的支持,引发了当时国内企业、研究机构和大学的工业软件研发热潮。 其中,由于CAD软件应用广泛,成为科技部重点支持项目。 国内软件企业“跑部门赚钱”是常态。

国内的公司也很有竞争力,很快就制作出了可以出售的作品。 高华CAD、CAXA电子图板、凯木CAD、浙江大田CAD、盛大华天等一批软件产品出现。 即使是在开发难度比较大的3D CAD领域,也出现了北航的Panda CAD系统(后来的Honeysuckle)等。 在CAE领域,也出现了一朵盛开的向日葵。

正当中国准备向技术难度更大的三维CAD发起冲锋时,加入WTO的消息传来,外资产品如饿狼般扑向国内不成熟的工业软件。 受资金实力和技术水平影响,本土工业软件开发企业面临着客户流失和人才流失的双重打击。 路越来越窄,他们一个接一个被打败。

北京联讯电力咨询公司林学平在文章中提到,“十二五”后,信息化补贴重点将转向制造业企业,以实体投资为主,工业软件略显疲软。

林学平总结的数据显示,三个五年期间,国家对3D CAD/CAE等核心工业软件研发投入不足2亿元。 全球最大的CAE仿真软件公司Ansys 2016年研发投入3.5亿美元,约合人民币20亿元。

也就是说,国外仿真软件公司一年的研发投入相当于三个五年计划软件研发总投入的10倍。

但归根结底,我国工业软件的落后仍然与国内制造业发展不平衡有关。 在沙漠里开红玫瑰确实很难。

首先,工业软件离不开企业。 经过数百年的发展,欧美工业通过三次工业革命完成了工业化进程。 经过数百年的充分摸索,总结了大量的经验,其工业软件在开发动力、知识和人才储备等方面都具有优势。

但中国尚未经历彻底的工业革命,工业化进程仍处于未完成状态。 这三十年几乎是在高速发展自己的产业,没能给国产软件一个培育的机会。 中国与国外存在长达数十年的技术差距。 即使开发出性能良好的软件,其应用也远不如国外软件“经验丰富”。

其次,国外工业软件进入中国市场的方式也对后续的市场格局产生了影响。 许多国外知名软件公司刚进入中国时,都进入大学校园,通过捐赠、赞助的方式推广其软件产品。 导致大学科研院所失去了工业软件方面的技术原理积累,失去了造血能力。

这些表面上的“慈善行为”在一定程度上削弱了我国的研发实力,导致工业软件领域几乎被外资递来的拐杖打残。

最后,由于工业软件研发投入大、回报低,无论是企业还是技术人才都不愿意涉足。 再加上国内知识产权保护不力,盗版猖獗,花钱购买正品的意愿并不那么强烈。 这也是国产软件差距越来越大的主要原因。

中美科技站的命运,牌怎么打?

在大国博弈的关键时刻,工业软件作为中美科技战的重要支柱之一,成为人们关注的焦点。

回顾西方工业软件的发展历史,我们可以看到,波音、洛克希德、NASA等巨头在20世纪60年代就开始培育和发展它。 后来,多家军火商和汽车制造商接手,历经半个世纪,终于演变成今天的工业软件。 这种市场格局催生了西门子、PTC、施耐德电气等工业软件巨头。

因此,只有优秀的工业企业集团才能生产出优秀的工业软件。

但现在主导国内工业软件市场的是一批IT企业,如用友、金蝶、汉德等,这些企业最初几乎没有工业制造经验。

这是由于中国工业企业前期储备不足,严重依赖国外软件,这给了国内IT企业进入这一领域并引进和借鉴的时间。

不过,这种情况正在慢慢改变。 国内工业企业开始开发工业平台和软件,向产业链上游延伸。 设计、研发、高端制造已被越来越多的工业企业认可。 华为和富士康都开发了自己的工业互联网平台。

还有一支队伍也不容忽视——主导移动互联网的公司也开始向B端转移。 例如,腾讯云和阿里云都发布了自己的工业互联网平台。 两家公司仍在招募团队、斥巨资,誓要做出一些成绩。

纵观过去几十年工业软件的发展,我们可以清晰地看到欧美各国政府在工业发展中发挥的巨大作用:需要政策对政策、资金对资金、人才对人才。 通过真金白银实现行业话语权霸权。 中国工业软件要突围,顶层设计是不可或缺的一环。 目前政策层面已经在做出努力。

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接下来怎么做,成为考验中国企业在这条赛道上的关键。

首先,我们要正视“落后”现象,放大我国研发的“后发优势”,学习国外工业软件编程的正确研发思路,避免重蹈西方的覆辙。

其次,利用自身在互联网、信息化方面的“先发优势”,通过互联网快速普及价格昂贵、只有大企业才能用得起的工业软件,实现工业软件在线应用,惠及中小企业,全面振兴国内基础产业。 等级。

最重要的是产业链的“诞生”。 工业软件本质上与工业硬件本身密不可分。 通过发展特定领域的制造业,将工业软件的研发融入产业链。 国产工业软件的商业化是其快速崛起的关键。

与目前大多数被推到最前沿的所谓“技术”不同,工业软件的发展需要长期的积累。 只有不断的开发、反馈和升级,才能有效提高软件的市场竞争力,即使对于苹果、谷歌这样的技术也是如此。 巨头们想要在工业软件领域快速有所作为是不现实的。

在这个领域,无论有多大的产品创意和技术实力,都很难攻克。

中国制造强了,国产工业软件才能真正强。

参考:

[1]《中国软件失落的三十年,这里的黎明静悄悄》林雪平