對(duì)于中國(guó)工業(yè)來(lái)說(shuō)缝呕,各個(gè)領(lǐng)域都在迅猛發(fā)展澳窑,但唯獨(dú)有一個(gè)領(lǐng)域仍是“荒漠”狀——工業(yè)軟件,這個(gè)問題有多嚴(yán)重呢诚咪,舉個(gè)例子:
中興事件時(shí)圾篱,美國(guó)一家軟件EDA公司CADENCE,在2018年4月份率先響應(yīng)美國(guó)商務(wù)部號(hào)召搭肠,對(duì)中興搶先禁售軟件玫惧,之后獲得國(guó)防部2400萬(wàn)美元撥款。
現(xiàn)在中興解禁了眯华,可很少有人知道庞蠕,盡管中興每年進(jìn)口六七十億美元的芯片,但如果采購(gòu)名單上不過數(shù)百萬(wàn)的電子設(shè)計(jì)軟件被停用,那上百億的芯片都不過是硅土则菌。
這個(gè)事件如果放之制造業(yè)破卜,也會(huì)是同樣的影響,而這宇团,就是工業(yè)軟件的厲害之處估态。
▲工業(yè)軟件的核心技術(shù)分布
中國(guó)工業(yè)軟件發(fā)展伊始
二十世紀(jì)八十年代初,中國(guó)人對(duì)工業(yè)軟件的認(rèn)識(shí)幾乎是零纺倍。伴隨著昂貴的IBM大型機(jī)、VAX小型機(jī)倔撞、Apolo工作站的引入讲仰,上面附帶的某些CG、CAD軟件痪蝇,這樣工業(yè)軟件算是嶄露頭角鄙陡。
最早能引進(jìn)這些昂貴的計(jì)算機(jī)硬件的有實(shí)力的研究所或高校,也就由此開始了模仿和開發(fā)工業(yè)軟件的征程躏啰。當(dāng)然早期開發(fā)的軟件趁矾,大多數(shù)是二維CAD繪圖軟件,能開發(fā)三維造型軟件的單位比大熊貓的數(shù)量要少兩個(gè)數(shù)量級(jí)给僵。
曾經(jīng)有過一段還算不錯(cuò)的小日子毫捣。從“七五”到“十五”(1986-2005),國(guó)家對(duì)于國(guó)產(chǎn)自主工業(yè)軟件一直是有扶持的帝际,當(dāng)時(shí)主要的扶持渠道是國(guó)家機(jī)械部(機(jī)電部)的“CAD攻關(guān)項(xiàng)目”蔓同、國(guó)家科委(科技部)的“863/CIMS、制造業(yè)信息化工程”蹲诀。
國(guó)家機(jī)械部斑粱、國(guó)家科委早期重點(diǎn)支持的是二維CAD,后來(lái)發(fā)展到簡(jiǎn)單實(shí)用的“兩甩”管员,即甩圖板褂省、甩賬本。對(duì)于技術(shù)難度不算太高的二維CAD的扶持溅逃,還是取得了一些成效的葵稚,出現(xiàn)了高華CAD、CAXA電子圖版额晶、開目CAD演湘、浙大大天CAD、山大華天等一批軟件產(chǎn)品豌挫。即使在開發(fā)難度比較大的三維CAD領(lǐng)域窃裙,也出現(xiàn)了北航的熊貓CAD系統(tǒng)(后來(lái)的金銀花)等。
此后國(guó)家機(jī)械部逐漸淡出對(duì)CAD的支持泄艘,而由國(guó)家科技部接手宦噩,彼時(shí)863項(xiàng)目聲名大噪缅科,國(guó)產(chǎn)CAX軟件公司也跟著頗有斬獲。一個(gè)二維CAD軟件小陽(yáng)春的局面呼之欲出衰拄。
而在CAE領(lǐng)域耗跛,也出現(xiàn)了一個(gè)百花齊放的大好開局。上世紀(jì)80年代后期攒发。以北航调塌、清華為代表的一批高校和科研人員開始做相關(guān)的軟件開發(fā)。這些人中惠猿,以唐榮錫老師羔砾、孫家廣老師、梁友棟老師偶妖、周儒榮老師為代表姜凄,成為國(guó)內(nèi)第一代從事CAD軟件開發(fā)的標(biāo)志人物。隨著CAD/CAE軟件在制造業(yè)的推廣普及趾访,清華大學(xué)态秧、浙江大學(xué)、華中科技扼鞋、大連理工等一批高校和中科院申鱼、航空航天等一批院所先后開展CAD/CAE軟件自主研發(fā),取得了一些研究成果藏鹊,包括中科院的飛箭润讥、鄭州機(jī)械所的紫瑞、大連理工的JIFEX仅莲、中航的APOLANS跛脾、HAJIF等商業(yè)化和大企業(yè)自用軟件。
一時(shí)間也是熱鬧辉茴。
“失去的三十年”
從“十五”和“十一五”開始癣跟,科技部對(duì)研發(fā)設(shè)計(jì)軟件的重點(diǎn)支持,轉(zhuǎn)到了三維CAD女骗。而在“十二五”(2011年)以后景顷,中國(guó)的信息化開始走兩化融合的道路,該工作轉(zhuǎn)由工信部負(fù)責(zé)镣逃,863合并到國(guó)家重點(diǎn)科技研發(fā)計(jì)劃中强男,科技部也不再分管信息化工作。這是一個(gè)重要的分水嶺撼遵。由于工信部并不對(duì)認(rèn)為屬于基礎(chǔ)科研的工業(yè)軟件研發(fā)進(jìn)行補(bǔ)助眨仪,國(guó)家對(duì)三維CAD研發(fā)的資金投入幾乎沒有了。
工信部從分管工作而言,不能直接以資金支持企業(yè)研發(fā)的柑爸,只能通過搞兩化融合支持企業(yè)上信息化吵护,通過試點(diǎn)示范和兩化貫標(biāo)等方式,給企業(yè)補(bǔ)貼表鳍,重點(diǎn)支持對(duì)象的是制造業(yè)企業(yè)馅而。國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件研發(fā)公司則基本得不到直接的支持,變成了“姥姥不疼舅舅不愛”的苦孩子譬圣。通過企業(yè)應(yīng)用拉動(dòng)信息化建設(shè)瓮恭,推動(dòng)了制造業(yè)信息化的普及,也培養(yǎng)了一批人才厘熟,但它也帶來(lái)的一個(gè)間接的后果偎血,即國(guó)家補(bǔ)貼的大量?jī)苫诤腺Y金都去買了國(guó)外工業(yè)軟件。
如果從CAD產(chǎn)業(yè)發(fā)展來(lái)看盯漂,可以說(shuō)CAD被無(wú)聲無(wú)息地被調(diào)包了。自此以后笨农,近十年來(lái)就缆,國(guó)家部委層面幾乎再也沒有明確的資金投入支持國(guó)產(chǎn)自主CAD/CAE軟件了。
《自主CAE涅槃》一書中提到谒亦,在上世紀(jì)80年代资担,中國(guó)的CAE發(fā)展也是自成一派。具有諷刺意味的是炬费,隨著CIMS如火如荼的發(fā)展踱孕、帶來(lái)的并非是自主工業(yè)軟件的崛起,而是國(guó)外工業(yè)軟件的長(zhǎng)驅(qū)直入艾蜓,而隨后兩化融合的大舉投入将窗,國(guó)外工業(yè)軟件愈加興旺發(fā)達(dá),此時(shí)正是三維CAD開始勃發(fā)零反,CAE開始更加發(fā)力的時(shí)候泻畏,中國(guó)自主軟件則步步后退。在高端CAD領(lǐng)域迫讨,PTC委丈、UG(現(xiàn)在屬于西門子)、CATIA已經(jīng)確立了壟斷的位置凤阱,中低端的Solidworks什偷、Autodesk、SolidEdge則牢牢把手芹枷。
中國(guó)的CAD衅疙、CAE都潰不成軍。以CAE為例,當(dāng)年一款飛箭軟件以其獨(dú)到的有限元仿真語(yǔ)言炼蛤,獨(dú)樹一幟妖爷。但在多年尋求商業(yè)化而無(wú)果的境遇下,目前盡管已經(jīng)更名成元計(jì)算理朋,但仍然尷尬地掙扎著絮识,空有好技術(shù)卻被擱于冷倉(cāng)。
而在最近幾年嗽上,當(dāng)工業(yè)4.0變成德國(guó)的國(guó)家名片次舌,智能制造到了舉國(guó)熱浪的階段,人們重新認(rèn)識(shí)到兽愤,工業(yè)軟件在其中舉足輕重的作用彼念。然而,中國(guó)曾經(jīng)有過起步發(fā)展的CAD/CAE軟件浅萧,卻早已經(jīng)陷入“失去的三十年”逐沙。
刻骨銘心的工業(yè)誤判,工業(yè)軟件不僅僅是軟件
工業(yè)軟件的本質(zhì)是工業(yè)品。它從來(lái)都是工業(yè)的結(jié)晶版挣,而非IT的產(chǎn)物蔓酣。工業(yè)軟件是工業(yè)化長(zhǎng)期積累的工業(yè)知識(shí)與訣竅的結(jié)晶,是工業(yè)化進(jìn)程的不可缺少的伴生物婆裹。而在中國(guó)载甸,很多時(shí)候,它卻被簡(jiǎn)單地認(rèn)為更多是IT軟件屬性乱险,跟其他管理軟件齐犀、甚至互聯(lián)網(wǎng)一起發(fā)展。這是一個(gè)天大的誤判石检。
而且滥捣,這個(gè)誤判對(duì)制造業(yè)的發(fā)展而言,是一個(gè)致命的誤傷勾奇。如今西門子谁昵、GE、施耐德等工業(yè)巨頭都在拼命并購(gòu)軟件摆野,打造軟硬一體化的公司夭寺。僅就代碼行數(shù)而言,世界上最大的軟件公司裆站,不是微軟条辟,不是 SAP,而是制造業(yè)的翹楚宏胯、全球最大的軍火商洛克希德馬丁公司羽嫡。
時(shí)至今日本姥,每一件工業(yè)品,幾乎都是工業(yè)軟件的結(jié)晶杭棵,每一臺(tái)裝備婚惫,離開了軟件都不能運(yùn)行。但是魂爪,每一種國(guó)外工業(yè)軟件里面究竟有什么先舷,卻是誰(shuí)也說(shuō)不清。這是一個(gè)失控的數(shù)字世界滓侍。貌似強(qiáng)大的“中國(guó)制造”蒋川,恰恰就是站立在失控的工業(yè)軟件的數(shù)字世界之顛。
▲工業(yè)軟件市場(chǎng)規(guī)模并不龐大撩笆,但具有核心地位
當(dāng)許多人都在沉迷工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)倡挚、人工智能、大數(shù)據(jù)來(lái)推動(dòng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的時(shí)候筷疹,沒有人意識(shí)到這些概念如果脫光了一層一層衣服蒸拦,最內(nèi)核的就是工業(yè)軟件。
工業(yè)軟件有多重要,作為短板的危害就有多大
如果說(shuō)瞳竖,以前軟件只是硬件的附屬物地混,那么,現(xiàn)在的軟件已反客為主句担,成為了機(jī)器的大腦和神經(jīng),主宰了機(jī)器世界的運(yùn)行邏輯橡收。
今天青蝗,一個(gè)沒有軟件的世界是不可想象的。正因如此配评,工業(yè)軟件有多重要世蕴,短板的危害就有多大。
沒有工業(yè)軟件再拴,智能制造就是空想塘丝。智能制造涉及硬件、軟件诞外、網(wǎng)絡(luò)澜沟、計(jì)算等多種技術(shù)和制造技術(shù)的融合,而工業(yè)軟件是其中最為關(guān)鍵的技術(shù)峡谊。無(wú)論是硬件茫虽、網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算等技術(shù)和制造工藝融合既们,都離不開軟件定義濒析、編碼和封裝正什。
沒有自主可控的工業(yè)軟件,智能制造就無(wú)從談起号杏。而工業(yè)軟件涉及工業(yè)制造婴氮、企業(yè)管理的各個(gè)方面,存儲(chǔ)盾致、處理大量數(shù)據(jù)主经,一旦泄密,后果不堪設(shè)想绰上。
早在2011年追祈,法國(guó)達(dá)索公司旗下的機(jī)械設(shè)計(jì)軟件——SolidWorks,就被爆料存在安全“后門”框抽,將個(gè)人計(jì)算機(jī)上的信息泄露給他人俐番。
(相關(guān)報(bào)道)
雖然Solidworks予以否認(rèn),但因?yàn)檫@款軟件在中國(guó)應(yīng)用非常廣泛绵扇,事關(guān)重大撇熬。國(guó)家相關(guān)部門隨即通知各軍工企業(yè)停止使用該軟件,以防資料被竊取而導(dǎo)致可能的泄密事件仓煌。工信部也下發(fā)通知烧已,要求加強(qiáng)工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全管理。
實(shí)事求是熔徊,外國(guó)軟件一般情況下不會(huì)有安全問題烘牌。但要知道,軟件畢竟是一種特殊的商品朽晓,通過一定的技術(shù)手段撮点,可能被制造者或是黑客異地控制。
我們不能將國(guó)家的信息安全寄希望于外國(guó)軟件的商業(yè)道德與自律方仿,加快研發(fā)自主可控軟件固棚,是保證中國(guó)信息安全的重要手段。
突圍之路——從現(xiàn)狀分析優(yōu)劣
首先是高端人才的問題仙蚜,但凡軟件可以寫到符合工業(yè)軟件級(jí)別的此洲,都是編程能力很不錯(cuò)的,基本都被互聯(lián)網(wǎng)委粉,金融等行業(yè)吸引走了呜师,留下來(lái)的都是靠情懷,而情懷能在現(xiàn)實(shí)面前支持多久贾节,誰(shuí)也不好說(shuō)匣掸。
其次,工業(yè)軟件本質(zhì)是工業(yè)產(chǎn)品氮双,是需要時(shí)間去結(jié)晶的碰酝,個(gè)人霎匈,公司,社會(huì)送爸,客戶铛嘱,誰(shuí)都等不起這個(gè)時(shí)間。沒有時(shí)間的工業(yè)軟件就是會(huì)有各種bug窗蠕,這些bug又經(jīng)常是高風(fēng)險(xiǎn)(high-stake)波烘,而高風(fēng)險(xiǎn)換來(lái)的不一定是高回報(bào)。
最后工業(yè)軟件骏疆,本質(zhì)上還是不能脫離行業(yè)亥矿,而國(guó)內(nèi)的工業(yè)還沒有走到標(biāo)準(zhǔn)化和高質(zhì)量的階段,大量的工業(yè)軟件要為這些不是標(biāo)準(zhǔn)化的東西去買單潜佑。另外锨飞,這些工業(yè)行業(yè)的從業(yè)人員,很多也沒有對(duì)工業(yè)軟件有足夠的重視程度镐准,目光所及徘敦,看到的是設(shè)備,看不到的是工業(yè)軟件诈金。
說(shuō)了那么多劣勢(shì)虾钾,其實(shí)我們也有自己的優(yōu)勢(shì):
首先在于場(chǎng)景,類似移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)拐棺,中國(guó)制造的生態(tài)和產(chǎn)業(yè)鏈豐富透嫩,有足夠多的場(chǎng)景去需要工業(yè)軟件,德國(guó)或者美國(guó)的工業(yè)軟件都是航天或者汽車領(lǐng)域催生出來(lái)的察绷。中國(guó)的工業(yè)軟件也許會(huì)走一條不一樣的路邻邮,比如選擇的一些基本的物流或者核電等行業(yè),也是大量需要工業(yè)軟件的克婶。
大量的應(yīng)用場(chǎng)景帶來(lái)的是理論方法的創(chuàng)新,最新的多領(lǐng)域物理統(tǒng)一建模理論方法丹泉,與技術(shù)所創(chuàng)造的知識(shí)自動(dòng)化技術(shù)體系情萤,正在使得工業(yè)軟件生成方式發(fā)生改變。而經(jīng)過十一五摹恨、十二五的一些前期工作筋岛,中國(guó)在這方面已經(jīng)慢慢有所建樹。
如果可以深入持續(xù)的開展工業(yè)知識(shí)(模型)的表達(dá)與互聯(lián)研究晒哄,建立模型重用睁宰、在新工科教育中強(qiáng)化工業(yè)軟件的基礎(chǔ)作用、制定相關(guān)產(chǎn)業(yè)聯(lián)動(dòng)政策鼓勵(lì)工業(yè)界采用國(guó)產(chǎn)替代技術(shù)等寝凌,未來(lái)還是有所期待的柒傻。
最后是體制孝赫,工業(yè)軟件需要從上層標(biāo)準(zhǔn)的建立,來(lái)確定底層的開發(fā)設(shè)計(jì)邏輯藻清「谥疲“所以很多人建議把工業(yè)軟件的發(fā)展放到航空、航天诗差、兵工刷男、船舶等行業(yè)同等重要的地位,發(fā)揮我們舉國(guó)體制優(yōu)越性搪狈,破解工業(yè)軟件受制于人的局面剪碱。
(控制工程網(wǎng))
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