文｜王海成
年5月28日，习近平总书记在中国科学院第二十次院士大会、中国工程院第十五次院士大会、中国科协第十次全国代表大会上发表重要讲话，强调要加快建设科技强国，实现高水平科技自立自强。习近平总书记指出：“科技攻关要坚持问题导向，奔着最紧急、最紧迫的问题去。要从国家急迫需要和长远需求出发，在石油天然气、基础原材料、高端芯片、工业软件、农作物种子、科学试验用仪器设备、化学制剂等方面关键核心技术上全力攻坚。”工业软件被列为当前科技攻关最紧急、最迫切的问题，同时关乎国家急迫需要和长远需求，与基础原材料和高端芯片等并列，彰显了巨大的战略价值。
｜工业软件的产业特征分析
工业软件的概念范畴较为广阔，一切应用于工业领域的软件都属于广义工业软件。工信部信软司在与工业软件产业发展有关文件中指出：工业软件是指专用于或主要用于工业领域，为提高工业企业研发、制造、生产管理水平和工业装备性能的软件。根据用途和表现形式，工业软件一般分为研发设计类软件、信息管理类软件、生产控制类软件和嵌入式工业软件四类（赛迪顾问，），每类工业软件均有其代表产品和企业。研发设计类软件主要用于提高企业产业设计和研发的工作效率，代表产品有CAD、CAE、PLM等，代表企业有达索系统、Autodesk、中望软件等；信息管理类软件主要用于提高企业管理水平和资源利用效率，代表产品有ERP、CRM、SCM等，代表企业有SAP、Oracle、Saleforce、用友网络、金蝶国际等；生产控制类软件主要应用于提高制造过程的管控水平、改善生产设备的效率和利用率，代表产品有MES、APS等，代表企业有西门子、GE、宝信软件、中控技术、鼎捷软件等。
（一）从技术创新特征看，工业软件技术应用专用性强，多学科融合、投入巨大
从技术应用的专用性看，办公软件、商业软件、移动互联网软件等通用软件基本上不受专业、应用领域和行业的差异，而工业软件则与其应用领域、场景的专业知识关系密切，具有很强的专用性，例如塑料成型工艺有注射成型（厨房用品、电器设备外壳、玩具与游戏等）、挤塑成型（管材、薄膜、棒材、单丝以及其他异型材）、滚塑成型（搬运箱、翻斗车皮、帆船船体、衣用模特、工业贮槽和贮罐等）；印刷行业则存在柔版、凹版、胶版工艺上的差异，并在材料、速度、印刷幅面等方面形成进一步的差异。从研发投入所需要的资金看，工业生产过程需要基于材料、加工流程以及被加工产品的规格、尺寸等进行工艺上的匹配，工业软件需要针对这种变化进行无数次的组合，进而寻找出最优的匹配方法。而要实现工业软件的高成熟度和高效率，则研发过程中必须要通过大量的试错性投入，全球知名的CAE厂商ANSY每年的研发投入在5亿美元左右。图1给出了基于中国上市公司数据工业软件行业与信息传输、软件与信息服务业研发投入数据，可以发现本世纪以来我国的信息传输、软件与信息服务业研发强度大幅提升，但工业软件行业的研发强度明显高于信息传输、软件与信息服务业的整体水平。从研发投入所需要的知识复杂度看，工业软件具有多学科融合特征，工业软件将工业生产现场中的工程数据积累成有价值的信息，并将其转化为知识，然后转化为数学模型，之后，通过建模仿真过程生成为控制软件，再经过不断的测试和验证，最终形成可复用的平台架构和软件功能，这一过程需要集成、应用多个学科的知识和研究方法。
（二）从行业进入壁垒看，工业软件呈现运行成本壁垒高、项目经验壁垒高、品牌壁垒高“三高”并存
从项目经验壁垒看，工业软件尤其是生产控制类软件，需要梳理客户需求后形成满足客户需求管理模式的实施方案，最终通过软件系统进行配置并培训上线，这都需要协同管理软件厂商具有长期的经验积累和大量客户实践中的总结提炼。新进入者通常项目经验积累不足，在理解和把握用户核心需求方面的能力欠缺，难以从业务流程、知识共享、信息聚合推送等价值环节入手，进而通过信息化手段来提高客户管理和运营效率，导致产品应用效果不理想。从运营壁垒看，由于不同行业生产工艺复杂且差异较大，对于规模较大的大中型客户提供快速响应并提供现场技术服务，这就需要软件厂商建立具有一定覆盖率的服务网点；对于小型客户，厂商需要建立针对标准化产品的渠道经销服务体系和多层次分布式运营体系，这些都需要大量资金、人力和经验积累方能完成。从品牌壁垒看，主流工业软件厂商软件平台完整、行业解决方案细分度高，品牌形象好，新进入者由于缺乏成功案例、知名度不高，很难在高端市场竞争中胜出。
（三）从标准与兼容性看，工业软件数据标准统一，兼容性要求高
以工业设计软件为例，不同原始设备制造商、供应商、合同制造商以及其他合作伙伴之间有大量的数据需要处理，代表性的如CAD数据交换和互操作性。CAD数据交换是指将数据从一种CAD系统转换成另外一种CAD文件格式的软件技术及方法，其中主要的问题包括几何元素如网格、曲面以及实体造型之间的转换，以及如属性、元数据、装配结构以及特征数据的转换。基于标准模型和专用接口是目前流行的CAD数据交换技术，其交换数据的效率和质量直接影响着CAD数据交换的状况，进而也影响着产品的开发和生产效率。为了改善产品数据的交换和共享，国际标准化组织开发了庞大的STEP（standardexchangeofproductdatamodel）标准，特别是美国波音、洛马和欧洲空客、达索等领先企业和解决方案提供商共同组建的长期保存和检索国际项目组（LongTermArchivingandRetrievalInternationalProjectGroup）也是以STEP作为基础（杨双荣等，）。目前，各主要CAD厂商都在努力增强自身软件的接口，但效果并不理想，每年由格式相互转换造成的信息丢失和精度丢失都会导致高达数十亿美元的损失。
｜我国工业软件产业发展所处的困境
（一）在生产管理类软件的低端市场和生产控制类软件的细分行业具有一席之地，但研发设计类核心软件市场份额明显过低
近年来，国内工业软件市场保持快速增长，如嵌入式软件、生产控制软件、信息管理系统等在国内都已经得到了比较快速的发展。浪潮、用友、东软占据信息管理类软件市场前三位，占比分别为16.0%、11.4%、9.5%，国外厂商SAP、Orcale占比分别为7.6%、6.5%。华为是国内市场最大的嵌入式软件制造商，占比达到33.5%，中兴占比为10.6%，国内企业在嵌入式软件上占据优势。然而，核心工业软件如仿真类软件，国内企业目前仍有一定差距。研发设计类软件目前以外资企业为主，PLM和CAD软件占比最高，分别为29.7%和27.0%，达索系统占据最大市场份额19.05%，生产控制类软件中MES和DCS软件占比最高，分别为29.0%和23.1%，西门子是绝对的市场龙头，占比超过23.7%，国宝信软件凭借在钢铁行业龙头地位，市场份额达到9.0%。生产管理类工业软件中德国SAP与美国Orcale公司占有高端市场的90%以上，用友、金蝶等国内软件企业只能占据中低端市场的80%左右。生产控制软件领域主要被西门子、施耐德、GE、罗克韦尔等国外巨头占据，宝信、石化盈科等在细分行业占有一席之地（王云侯，）。
（二）核心工业软件依赖于国外，面临“卡脖子”的风险
中国工业软件被“卡脖子”问题早有端倪，军工领域的一些企业就曾被美国“授权合格最终用户（VEU）”名单拒之门外，禁止购买一些细分行业的专用工业软件。例如汽车电控细分领域的CAE专用软件DSPACE在业内处于垄断地位，但早在10年前已对中国军工企业全面禁运；中国航天工业曾长期使用美国AnalyTIcalGraphics公司开发的STK分析软件，STK可以支持航天任务的全部过程，包括设计、测试、发射、运行和任务应用等，但美国政府从STK7.0版本就开始对中国实施禁运，目前最高版本是11.0（周倩，）。年6月，根据美国商务部的要求，美国EDA软件三大厂商暂停对华为的授权和更新，三大厂商垄断了全球90%的市场份额，芯片设计公司和代工厂几乎都必须跟三巨头合作。年6月，美国软件公司MathWorks按照美国政府要求，对被列入实体名单哈尔滨工业大学和哈尔滨工程大学终止MATLAB软件（MATLAB软件主要用于计算、可视化、数据分析等方面，如果对两所大学持续施行禁用，那么署名单位为两所大学的论文则不能出现任何基于MATLAB的数据图表。虽然Octave、Python等开源产品可以替代MATLAB的数值计算部分，但其配套软件Simulink的仿真模拟能力，则几乎没有替代产品）的相关授权。年4月15日，美国会议员汤姆科顿（TomCotton）个人主页消息，其与议员迈克尔麦考尔（MichaelMcCaul）在致美国商务部长吉娜雷蒙多的信中，呼吁将设计芯片的电子设计自动化（EDA）软件纳入出口管制范围。年6月8日，美国防部官方网站报道，国防部根据号行政命令发布《战略和关键材料百日部门审查报告》。这份由国防部牵头的报告及其建议已提交给总统拜登。报告指出，美国半导体设计生态系统强大，处于世界领先地位，但美国公司高度依赖向中国销售以实现持续利润增长和国内研发投资，保护美国在半导体制造和先进封装供应链中的技术优势，提出政府应针对关键半导体设备和技术实施出口管制，以解决某些供应链漏洞，政府当局也应努力与主要供应盟友及伙伴合作就有效的多边管制进行协调，以保护美国的国家安全利益，限制受