構建工業軟件生態系統，加速工業軟件國產化進程

蔣明煒

（北京機械工業自動化研究所，北京 100120）

一、中國工業軟件發展態勢

工業軟件是制造業實現數字化轉型、高質量發展的要素，是創新產品設計、優化經營管理、提高生產制造效率和質量、提供溫馨的客戶服務的必備工具。中國是世界第一制造大國，但不是制造強國，工業軟件嚴重依賴進口，存在較大風險。在制造強國戰略中，工業軟件產業既是工業領域自主可控發展的重要支撐，又是制造強國的重要增長點。工業軟件的自主可控被視為產業發展與信息安全的重要基礎[1]。

中國工業軟件發展40 余年，在國家一系列政策支持下，從推行“會計電算化”“甩圖板工程”到中國第一個制造資源計劃（manufacturing resources planning，MRPII）的誕生。在國家一系列政策支持下，中國工業，實現了從無到有，取得了長足的進步。《中國工業軟件產業白皮書（2020）》顯示，在國內市場上，ERP 和MES 領域中外供應商數量比達到7 ∶3，國內供應商市場份額達50%，財務軟件的比例比這還要高；在CAD 領域，中外企業數量比是3 ∶7，在PLM 領域，中外企業數量比是2 ∶8 但是市場份額并不樂觀。工業軟件高端市場幾乎由外國企業產品壟斷。

2020 年8 月美國正式對中國哈爾濱工業大學、哈爾濱工程大學、北京航空航天大學等12所高校斷供Matlab 軟件。該軟件是業內知名的數學及計算仿真軟件，能夠幫助設計者在軟件層面驗證方案的可行性和完成相應的數值計算，被稱為工科神器。2022 年8 月美國商務部工業安全局BIS 最新禁令生效，禁止在中國境內使用美國電子設計自動化軟件（electronic design automation EDA），該軟件在半導體設計制造行業中起著關鍵作用，包括芯片的設計、驗證、布局、布線、版圖、綜合、設計規則等，利用計算機CAD 設計軟件來共同完成超大規模集成電路芯片的設計和制造。這種斷供和威脅像達摩克利斯劍一樣懸掛在中國制造業發展的道路上，直接關系著我國企業生存與發展以及產業鏈供應鏈安全穩定。大力發展工業軟件，推動核心工業軟件自主可控，既是我國建設制造強國的必由之路，也是企業提升產業國際競爭力的重要抓手，同時也是保障我國產業鏈供應鏈安全與韌性的根本所在。

國產工業軟件發展40 余年依然不盡如人意，其主要原因是缺乏一個健康、穩定的生態系統，而這方面可以借鑒國產財務軟件的成功經驗。因此，本文從國產工業軟件的發展歷程出發，提出了未來工業軟件的發展路徑，可為相關政府機構決策和軟件服務商戰略的制定提供參考。

二、借鑒中國財務軟件的成功經驗

為了推進中國會計電算化，財政部發布了一系列政策文件，例如《關于印發〈會計核算軟件管理的幾項規定〉（試行）的通知》（財會字〔1989〕65 號），通知對會計核算軟件的基本要求、會計核算軟件的評審、對會計核算軟件使用單位的基本要求等會計電算化作出了一系列規定。這里要特別提出文件規定的“會計核算軟件評審”程序，擬作商品銷售或在地（市）以上（含地、市）的一個或多個行業系統范圍內推廣應用的會計核算軟件，必須按下列規定申請通過評審。具體地說，軟件評審由會計核算軟件開發單位提出申請，通過第三方評測機構測評，最終由財政部或指定財務部門主持專家評審，評審通過后軟件才可以銷售和應用。該文件在《會計電算化管理辦法》（財會字〔1994〕27 號）中全文廢止，但是新文件中仍然保留了會計核算軟件評審程序，只是將財政部“主持”變為“指導”。

財政部一系列政策的指引為中國財務軟件打造了良好的生態環境。學校里會計專業學生學習使用的是通過財政部評審的國產會計軟件，全國會計電算化培訓班實操的軟件也是這些軟件，企業購買的會計電算化軟件也是這些通過財政部評審的軟件。這些財務軟件公司后來開發了ERP 軟件，它們憑借財務軟件市場占有率的優勢，奪取ERP 的市場。從MRPII、ERP 起家的軟件公司則沒有享受到這一政策和生態紅利，發展相對艱難[2]。直到今天，國產財務軟件市場占有率仍是所有工業軟件占比最高的，這得益于當時財政部為財務軟件構建的生態系統。

今天同樣可以借鑒中國財務軟件發展的經驗，為中國工業軟件營造良好的生態環境。

三、構建工業軟件生態系統

工業軟件生態系統由政府構建生態、供需生態、人才生態、投融資生態、合作伙伴生態、上下游軟件生態組成，如圖1 所示。

圖1 工業軟件生態系統

（一）政府構建工業軟件生態

借鑒中國財務軟件發展的經驗，政府在工業軟件發展中具有決定性作用。政府要成為工業軟件生態系統的組織者、參與者、決策者，制定一系列發展國產工業軟件的政策、措施，營造國產工業軟件開發、應用、服務的生態環境，建設工業軟件的標準體系、測評認證、知識產權保護。此外，推進工業軟件產業發展需要加大政府對重點產業領域工業軟件的引導與扶持力度[3]。同時，需要開展工業軟件專項攻關計劃，首先在一些重點企業開展工業軟件國產化替代的行動，培育國產工業軟件發展壯大，進而向所有企業推廣。

（二）構建供需生態

工業軟件是工業知識、經驗、規則的模型化、數字化。利用一系列工業軟件，例如研發設計軟件CAD、CAE、CAPP、PLM、CAM，生產經營管理軟件ERP、SRM、CRM、PM，制造執行系統MES，可以實現產品設計、工藝設計數字化，經營管理和生產制造過程的數字化[4]。工業軟件的開發、應用、提高都需要制造業企業與軟件開發商的通力合作，二者通過政府支持的項目，合作開發，建設試點示范，為大面積推廣應用打下基礎。另外，應大力宣傳國產替代的戰略意義，提高斷供、安全、制裁的風險防控能力。

（三）構建人才生態

高等院校要進行既有工業知識又有計算機軟件開發知識的復合型工業軟件開發和應用服務人才培養，開展重大基礎理論的攻關，參與“政、產、學、研、用”聯合攻關，在學生學習、實驗、生產實踐中應用國產工業軟件。工業軟件開發商要主動為高校、職業教育院校免費提供用于教學、實踐的國產工業軟件。

（四）構建投融資生態

工業軟件是一個開發周期長、投資風險高的行業。國家要針對工業軟件行業開辟投融資渠道，如知識產權抵押貸款、專項貸款，設立創業投資基金等，解決工業軟件企業貸款、融資難的問題。

（五）構建合作伙伴生態

工業軟件的推廣應用還離不開第三方咨詢服務機構、職業培訓機構。他們長期服務于國外工業軟件，駕輕就熟，收入不菲，具有相當的黏性，所以在推廣國產工業軟件時，對這樣的企業要加大有優惠政策的支持力度。

（六）構建上下游軟件生態

工業軟件的上游是基礎服務的軟硬件，如計算機設備、操作系統、開發工具和中間件，然而這些產品被國外巨頭壟斷的局面更加嚴峻。國內軟件企業相對擅長管理軟件，在工程軟件方面明顯偏弱，而且目前國產工業軟件的內核主要由國外授權，是國內工業軟件公司難以逾越的一道壁壘[5]。真正意義上的自主知識產權的工業軟件應該是建立在國產操作系統、數據庫、中間件基礎上的軟件。目前，絕大部分國產工業軟件是基于國外基礎軟件開發的，具有很強的壟斷性和黏性。國家要花大力氣補齊短板，實現真正的自主可控。

四、工業軟件發展的新機遇

目前，中國工業軟件確實存在高端市場被國外企業壟斷、軟件生態環境不健全、市場占有率低等弱點，但是中國工業軟件發展仍然有很多新機遇。

（一）強大的市場機會

中國是當今世界唯一擁有全部工業門類的國家，擁有千差萬別的用戶需求、豐富的使用場景、龐大的市場潛力，這為國內軟件開發商提供了一個難得的機遇。在這樣一個多樣化市場鍛造出來的工業軟件必然具備強大的競爭力。

（二）新一代信息技術的機遇

隨著云計算、物聯網、人工智能、5G、大數據等新一代信息技術的興起，工業軟件面臨更新換代的歷史機遇。傳統的客戶服務器、瀏覽器服務器模式下的工業軟件需要采用新的服務架構、泛在連接，以適應云計算、物聯網的要求。人工智能技術爆發式的增長要求工業軟件應用人工智能技術提高系統的智能化水平。隨著5G 技術的普及，大量工業軟件要求移動應用的支持，這也意味著“舊霸主”的競爭壁壘并非牢不可破，從而給后來的軟件開發商帶來了新的機遇。

（三）豐富的人才

教育部副部長吳巖介紹，中國建成了世界最大規模的高等教育體系，在校總人數達到4430 萬人，高等教育毛入學率從2012 年的30%，提高至2021 年的57.8%，提高了27.8 個百分點，實現歷史性跨越。中國接受高等教育的人口達2.4 億，豐富的人力資源和相對較低的人力成本為工業軟件開發、應用提供了保障。

（四）舉國體制的制度優勢

一旦國家將工業軟件列入戰略性新興產業，將利用中國特有的舉國體制辦大事的優勢，通過多領域、多學科、工業軟件全生態的融合和“政、產、學、研、用”的協同創新，推動中國工業軟件健康發展，實現自主可控，實現制造強國戰略。

五、結論

中國工業軟件的發展存在挑戰但也面臨機遇。未來，通過一系列有效措施，一定能構建中國工業軟件的生態系統，實現工業軟件自主可控，為制造強國服務。