長(zhǎng)久以來伞缺,中國(guó)制造忍受著“缺心少魂”之痛讳臣,“心”指的是芯片涮较,“魂”說的是操作系統(tǒng)。隨著我國(guó)在芯片冈止、操作系統(tǒng)等領(lǐng)域的研發(fā)與突破狂票,“缺心少魂”的局面正在改善。
然而熙暴,在為華為鴻蒙歡呼后闺属,還應(yīng)冷靜的看到,中國(guó)制造仍有一大軟肋周霉。
這就是工業(yè)軟件掂器。
1. 落后20年亚皂,80%被外企壟斷
工業(yè)軟件,顧名思義唉匾,就是指工業(yè)范疇使用的軟件孕讳。大致可以分為研發(fā)設(shè)計(jì)類、生產(chǎn)調(diào)度和過程控制類巍膘,以及業(yè)務(wù)管理類厂财。
(工業(yè)軟件分類)
最具代表性的工業(yè)軟件,是EDA修鲤。
其實(shí)穴眨,芯片制造的第一個(gè)環(huán)節(jié)是設(shè)計(jì)。這就需要工業(yè)軟件EDA乓记。
(芯片制造流程)
EDA料悟,即電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化。在EDA出現(xiàn)之前锌筝,設(shè)計(jì)人員必須手工完成芯片的設(shè)計(jì)墙弛、布線。
隨著技術(shù)進(jìn)步法铝,芯片集成度不斷提升降井。最早的芯片只有幾千個(gè)晶體管,現(xiàn)在的任何一部智能手機(jī)里的芯片级案,都集成了上億個(gè)晶體管隘吆。如此大規(guī)模的器材擺放和繞線,無法靠手藝完成溉贞。
EDA軟件的出現(xiàn)晕石,解決了這一問題。通過EDA軟件平臺(tái)咒循,設(shè)計(jì)者借由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成邏輯編譯据途、簡(jiǎn)化叙甸、分割、布局光戈、布線和仿真遂赠,直至對(duì)特定目標(biāo)芯片完成各項(xiàng)工作久妆。
(EDA軟件設(shè)計(jì)界面)
能否設(shè)計(jì)出更高性能的CPU肋演,既取決于設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的專業(yè)知識(shí)洽灿,也取決于EDA軟件撒肉。沒有EDA軟件做產(chǎn)品設(shè)計(jì),再高端的設(shè)備盆述、再精湛的工藝也得“歇菜”实腹。
因此,EDA軟件被視為工業(yè)軟件的尖端霜铸,代表了一個(gè)國(guó)家真正的研發(fā)創(chuàng)新滥诀。
經(jīng)過不斷的市場(chǎng)洗牌,EDA行業(yè)已經(jīng)從百家爭(zhēng)鳴變成了三足鼎立 灌大,成為一個(gè)高度壟斷的行業(yè)婴可。
目前,Cadence曾谁、Synopsys和MentorGraphics穩(wěn)居行業(yè)前三峰孝,占據(jù)整個(gè)行業(yè)營(yíng)收的70%莱衩。
(2018年中國(guó)大陸晶圓制造用EDA軟件供應(yīng)商排名)
華大九天是中國(guó)自主EDA的佼佼者爵嗅,經(jīng)過多年積累,研發(fā)出了一批特色方案和工具笨蚁。
然而睹晒,有分析指出,中國(guó)本土EDA企業(yè)和國(guó)外EDA三大巨頭存在的技術(shù)差距在20年以上括细。
(中國(guó)主要EDA企業(yè)產(chǎn)品與服務(wù)領(lǐng)域)
EDA軟件還只是工業(yè)軟件中的冰山一角伪很。實(shí)際上,中國(guó)工業(yè)軟件已經(jīng)被外企壟斷奋单,有數(shù)據(jù)顯示——中國(guó)80%的規(guī)劃軟件锉试、50%的制作軟件、95%的效勞軟件被外企占據(jù)览濒。核心技術(shù)部分呆盖,更是大多數(shù)都被外企掌握。
中國(guó)是世界最大的制造工廠贷笛,擁有龐大的制造企業(yè)应又、技術(shù)人員宙项,可以生產(chǎn)全球最齊全的工業(yè)門類,卻沒有自主可控的頂尖工業(yè)軟件鲜映。
2. 工業(yè)軟件有多重要定岳,短板的危害就有多大
如果說,以前軟件只是硬件的附屬物袭仲,那么池膜,現(xiàn)在的軟件已反客為主,成為了機(jī)器的大腦和神經(jīng)若棒,主宰了機(jī)器世界的運(yùn)行邏輯照渴。
今天,一個(gè)沒有軟件的世界是不可想象的的唆。
正因如此肩降,工業(yè)軟件有多重要,短板的危害就有多大求瞎。
沒有工業(yè)軟件屁样,智能制造就是空想。
提起智能制造睦作,人們談?wù)撟疃嗟?a target="_blank" class="mmstipz2" href="http://www.atkqc.com/industrial-internet-technology-application.shtml">工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)我衬、人工智能和大數(shù)據(jù)。殊不知饰恕,抹去這些新潮的概念挠羔,最內(nèi)核的是工業(yè)軟件。
智能制造涉及硬件埋嵌、軟件破加、網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算等多種技術(shù)和制造技術(shù)的融合雹嗦,而工業(yè)軟件是其中最為關(guān)鍵的技術(shù)范舀。無論是硬件、網(wǎng)絡(luò)了罪、計(jì)算等技術(shù)和制造工藝融合锭环,都離不開軟件定義、編碼和封裝泊藕。
沒有自主可控的工業(yè)軟件辅辩,智能制造就無從談起。
警惕安全后門娃圆,敲響安全警鐘墩倔。
工業(yè)軟件涉及工業(yè)制造、企業(yè)管理的各個(gè)方面,存儲(chǔ)眨涯、處理大量數(shù)據(jù),一旦泄密逻事,后果不堪設(shè)想凑溜。
2011年,法國(guó)達(dá)索公司旗下的機(jī)械設(shè)計(jì)軟件——SolidWorks畜溺,被爆料存在安全“后門”柔些,將個(gè)人計(jì)算機(jī)上的信息泄露給他人。
(相關(guān)報(bào)道)
雖然Solidworks予以否認(rèn)理章,但因?yàn)檫@款軟件在中國(guó)應(yīng)用非常廣泛欺枚,事關(guān)重大。國(guó)家相關(guān)部門隨即通知各軍工企業(yè)停止使用該軟件厂均,以防資料被竊取而導(dǎo)致可能的泄密事件竖习。工信部也下發(fā)通知,要求加強(qiáng)工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全管理碱茁。
實(shí)事求是裸卫,外國(guó)軟件一般情況下不會(huì)有安全問題。但要知道纽竣,軟件畢竟是一種特殊的商品墓贿,通過一定的技術(shù)手段,可能被制造者或是黑客異地控制蜓氨。
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)道德與自律聋袋,加快研發(fā)自主可控軟件,是保證中國(guó)信息安全的重要手段穴吹。
依賴外企幽勒,易被卡脖子。
去年4月刀荒,美國(guó)商務(wù)部下令禁止美國(guó)公司向中興出售元器件代嗤、軟件等產(chǎn)品。隨后缠借,全球最大電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化公司Cadence的內(nèi)部郵件流出干毅,郵件稱將停止對(duì)中興服務(wù)。
(郵件內(nèi)容)
可見泼返,在美國(guó)制裁中興的事件中等盏,除了禁止賣芯片給中興以外,作為最基礎(chǔ)的EDA工具也是美國(guó)手中的一大殺器沥卦。
中國(guó)的制造業(yè)嚴(yán)重依賴國(guó)外工業(yè)軟件缩睛。一旦軟件停止服務(wù),機(jī)器便成為了一堆廢銅爛鐵辩钢。
3. 工業(yè)軟件辉召,沒有捷徑
工業(yè)軟件如此重要允由,中國(guó)應(yīng)該如何趕超呢?
彎道超車影虫,意思是谒只,中國(guó)可以突破某個(gè)關(guān)鍵技術(shù),借助中國(guó)產(chǎn)業(yè)鏈和市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)跛农,實(shí)現(xiàn)趕超橡吗。
遺憾的是,工業(yè)軟件沒有捷徑沼币。
這是因?yàn)榻杭龉I(yè)軟件,是一件“吃力不討好”的事情呛谜。
吃力在跳,指的是難度大。
舉目全球呻率,真正具有比較完整的工業(yè)軟件體系產(chǎn)品的國(guó)家只有“兩個(gè)半”硬毕,德國(guó)、美國(guó)各算一個(gè)礼仗,法國(guó)算半個(gè)——德國(guó)以SAP吐咳、西門子為代表,美國(guó)以ANSYS元践、PTC韭脊、歐特克、霍尼韋爾為代表单旁,法國(guó)以達(dá)索沪羔、施耐德電氣為代表。
只有德國(guó)象浑、美國(guó)能夠向全球其他國(guó)家輸出從研發(fā)蔫饰、管理到出產(chǎn)的成體系的工業(yè)軟件產(chǎn)品,其他如英國(guó)庸尚、日本喇暴、意大利等國(guó)家,工業(yè)制造能力雖強(qiáng)换乙,但也沒有應(yīng)用全球的工業(yè)軟件產(chǎn)品倍熄。
由此可見,研發(fā)工業(yè)軟件并非易事膀娱。
工業(yè)軟件混检,難就難在它不是一個(gè)簡(jiǎn)單的軟件,而是工業(yè)品。強(qiáng)大的工業(yè)軟件写并,必須建立在強(qiáng)大的工業(yè)基礎(chǔ)之上喧雹,這便是只有德國(guó)、美國(guó)擁有完整工業(yè)軟件體系的原因于嚼。
還是以EDA軟件為例蚪缚,作為芯片產(chǎn)業(yè)鏈的重要一環(huán),EDA軟件與半導(dǎo)體的物理模型贫怀、材料工藝、制造封測(cè)環(huán)環(huán)相扣糕伐。不了解這些知識(shí)砰琢,根本無法設(shè)計(jì)EDA軟件。
(中國(guó)大陸晶圓代工廠情況)
中國(guó)目前無法研發(fā)高端的EDA軟件良瞧,不是中國(guó)科研人員不夠聰明陪汽、不夠努力,而是芯片最先進(jìn)的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝都源自美國(guó)等國(guó)家褥蚯,中國(guó)缺乏原生的工業(yè)技術(shù)挚冤。
工業(yè)軟件的另一個(gè)難點(diǎn)是,千人千面赞庶。
微軟的一套o(hù)ffice軟件训挡,放之四海而皆準(zhǔn),誰都能用歧强。工業(yè)軟件卻不同澜薄,工業(yè)企業(yè)的需求千差萬別,需要“私人訂制”摊册。
要想在個(gè)性化需求和軟件的重復(fù)應(yīng)用之間找到技術(shù)和商業(yè)的平衡肤京,就必須對(duì)客戶的業(yè)務(wù)需求有著非常深刻的理解和精妙的設(shè)計(jì)。
這又要求找骏,工業(yè)軟件必須要有行業(yè)積累腿逞。
行業(yè)積累,顯然沒有捷徑可走测捐。事實(shí)上汤钻,很多巨頭試圖憑借強(qiáng)大的技術(shù)、資金以及多年的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)開拓工業(yè)軟件市場(chǎng)倾桩,結(jié)果大多鎩羽而歸倘秸。
一步落后,步步落后眼骗,難就難在這里轨皮。
不討好,指的是收益小。
工業(yè)軟件雖然很重要燎厘,但市場(chǎng)份額不算大薇硬。
(2013-2018年中國(guó)中國(guó)工業(yè)軟件市場(chǎng)規(guī)模及增速)
2018年,中國(guó)工業(yè)軟件市場(chǎng)規(guī)模在1600億元左右蠢琳。要知道啊终,2018年華為一個(gè)企業(yè)的營(yíng)業(yè)收入就超7000億元。
工業(yè)軟件本來難度就極大傲须,市場(chǎng)規(guī)模還小蓝牲,自然沒有太大的吸引力。
退一步說泰讽,即便研發(fā)出來例衍,也不一定能賺到錢。
正如前文所說已卸,工業(yè)軟件的一個(gè)特點(diǎn)是千人千面佛玄,這便造成了工業(yè)軟件形成了一個(gè)個(gè)獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng)。
這個(gè)系統(tǒng)累澡,既有技術(shù)門檻梦抢,更有經(jīng)驗(yàn)壁壘。企業(yè)一旦使用了某個(gè)工業(yè)軟件愧哟,就會(huì)形成路徑依賴奥吩,輕易不會(huì)更換。
此外蕊梧,中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)意識(shí)的缺失镇纳,也讓工業(yè)軟件面臨被盜版的風(fēng)險(xiǎn)。
由此可見咒娶,工業(yè)軟件研發(fā)之路仍枕,注定了荊棘遍布,更無捷徑可言吗罪。
4. 只有舉國(guó)體制尚蔗,才能搞出工業(yè)軟件
歷史經(jīng)驗(yàn)告訴我們,越是被外企壟斷的话贯,越是要打破篡搓;越是困難的,越是要攻克露使。
當(dāng)然页镜,實(shí)現(xiàn)工業(yè)軟件的自主可控并不是要排斥國(guó)外工業(yè)軟件,而是打破現(xiàn)在國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件幾近于無的不利局面答肤。
問題是纸牌,中國(guó)工業(yè)軟件如何才能趕超瘾显?
答案是:舉國(guó)體制。
從歷史看涎才,國(guó)家重視不足鞋既,導(dǎo)致工業(yè)軟件落后。
中國(guó)工業(yè)軟件落后的原因很復(fù)雜耍铜,國(guó)家重視不足是一個(gè)原因邑闺。這也有點(diǎn)無奈,因?yàn)?980年代之前棕兼,國(guó)人對(duì)工業(yè)軟件的認(rèn)知幾乎為零陡舅。直到引進(jìn)了IBM大型機(jī)、Apollo作業(yè)站伴挚,這些昂貴設(shè)備上附帶的軟件蹭沛,才得以一睹了工業(yè)軟件的“芳容”。
長(zhǎng)期以來章鲤,無論是政府還是企業(yè),都沒有認(rèn)識(shí)到工業(yè)軟件的重要性咆贬,沒有進(jìn)行持續(xù)的投入败徊。有數(shù)據(jù)顯示,全球最大的CAE仿真軟件公司Synopsys2016年一年的研發(fā)投入為3.5億美元呆逼,相當(dāng)于我國(guó)政府三個(gè)五年計(jì)劃在三維CAD/CAE研制投入總和的10倍侣豌。
從現(xiàn)實(shí)看,只有舉國(guó)體制嘲陋,才能克服工業(yè)軟件的難點(diǎn)幼浩。
只有舉國(guó)體制,才能組織頂尖的科研力量進(jìn)行攻關(guān)铸烈,在技術(shù)上取得突破软健。
只有舉國(guó)體制,才能持續(xù)投入資金砰吻,解決企業(yè)短期無法獲得收益的窘境祸榨。
只有舉國(guó)體制,才能協(xié)調(diào)軟件企業(yè)與制造企業(yè)合作且险,并將新研發(fā)的軟件先試先行垢雨,避免軟件無用武之地的尷尬。
只有舉國(guó)體制敛旗,才能將工業(yè)軟件的重要性上升到芯片的高度辐践,同時(shí)加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù),引起社會(huì)廣泛關(guān)注库说,國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件才能迎來春天狂鞋。
中國(guó)制造2025十大重點(diǎn)領(lǐng)域現(xiàn)在片择,有些人羞談“舉國(guó)體制”,總和“計(jì)劃經(jīng)濟(jì)”聯(lián)系在一起要销。還有的人認(rèn)為构回,科技研發(fā)應(yīng)該讓市場(chǎng)主導(dǎo),企業(yè)自己發(fā)展疏咐,政府不應(yīng)該過度參與纤掸。
關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)和領(lǐng)域,早已超出了企業(yè)浑塞、產(chǎn)業(yè)之爭(zhēng)借跪,而變成了國(guó)家之爭(zhēng)。
工業(yè)軟件也不例外酌壕。近年掏愁,歐美國(guó)家將“把握最先進(jìn)的制造業(yè)中心軟件”視為確保本國(guó)制造業(yè)“繼續(xù)掌控全球工業(yè)布局主導(dǎo)權(quán)”的必要條件——2009年,美國(guó)“競(jìng)爭(zhēng)力委員會(huì)”白皮書《美國(guó)制作業(yè)——依靠建模和模仿保持全球領(lǐng)導(dǎo)地位》卵牍,將建模果港、模仿和剖析的高性能核算,視為維系美國(guó)制作業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力戰(zhàn)略的主力陋锚。2013年潘谴,德國(guó)《高技能戰(zhàn)略2020》確定“工業(yè)4.0”為未來十大項(xiàng)目之一,重點(diǎn)支持工業(yè)軟件是菇。2015年哆沽,日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省公布《2015年版制造白皮書》,強(qiáng)調(diào)發(fā)揮IT的作用枣肚。
歐美國(guó)家早已取得領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)贬嚷,卻仍然在大力發(fā)展、扶持工業(yè)軟件丐鸽,本就落于人后的我們汇光,還在幻想著完全靠市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)、企業(yè)自主發(fā)展就能趕超郊男。
這不是幼稚孙已,是愚蠢。
被外企壟斷的工業(yè)軟件杆坪,是一柄懸在中國(guó)制造頭上的達(dá)摩克利斯之劍淋袖。
(制造業(yè)強(qiáng)國(guó))
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