您好,欢迎来到金属加工网 登录 | 免费注册 | 忘记密码
当前位置: 首页 > 技术中心 > 行业趋势 > 工业软件,中国制造一大软肋!

工业软件,中国制造一大软肋!

http://www.b2b.hc360.com 中国金属加工网 信息来源:Author发布时间:2019年12月04日浏览:344

长久以来,中国制造忍受着“缺心少魂”之痛,“心”指的是芯片,“魂”说的是操作系统。随着我国在芯片、操作系统等领域的研发与突破,“缺心少魂”的局面正在改善。

然而,在为华为鸿蒙欢呼后,还应冷静的看到,中国制造仍有一大软肋。

这就是工业软件。

1. 落后20年,80%被外企垄断  

工业软件,顾名思义,就是指工业范畴使用的软件。大致可以分为研发设计类、生产调度和过程控制类,以及业务管理类。

60653f20ly4g7vf6beyaqj20fd0b1mxl.jpg

(工业软件分类)

最具代表性的工业软件,是EDA。

其实,芯片制造的第一个环节是设计。这就需要工业软件EDA。

60653f20ly4g7vf6bgxy0j20fd07qjrj.jpg

(芯片制造流程)

EDA,即电子设计自动化。在EDA出现之前,设计人员必须手工完成芯片的设计、布线。

随着技术进步,芯片集成度不断提升。最早的芯片只有几千个晶体管,现在的任何一部智能手机里的芯片,都集成了上亿个晶体管。如此大规模的器材摆放和绕线,无法靠手艺完成。

EDA软件的出现,解决了这一问题。通过EDA软件平台,设计者借由计算机自动完成逻辑编译、简化、分割、布局、布线和仿真,直至对特定目标芯片完成各项工作。

60653f20ly4g7vf6bf697j20fd09adg6.jpg

(EDA软件设计界面)

能否设计出更高性能的CPU,既取决于设计团队的专业知识,也取决于EDA软件。没有EDA软件做产品设计,再高端的设备、再精湛的工艺也得“歇菜”。

因此,EDA软件被视为工业软件的尖端,代表了一个国家真正的研发创新。

经过不断的市场洗牌,EDA行业已经从百家争鸣变成了三足鼎立 ,成为一个高度垄断的行业。

目前,Cadence、Synopsys和MentorGraphics稳居行业前三,占据整个行业营收的70%。

60653f20ly4g7vf6bdm6oj20cz04kgls.jpg

(2018年中国大陆晶圆制造用EDA软件供应商排名)

华大九天是中国自主EDA的佼佼者,经过多年积累,研发出了一批特色方案和工具。

然而,有分析指出,中国本土EDA企业和国外EDA三大巨头存在的技术差距在20年以上。

60653f20ly4g7vf6bg45nj20fd0aht94.jpg

(中国主要EDA企业产品与服务领域)

EDA软件还只是工业软件中的冰山一角。实际上,中国工业软件已经被外企垄断,有数据显示——中国80%的规划软件、50%的制作软件、95%的效劳软件被外企占据。核心技术部分,更是大多数都被外企掌握。

中国是世界最大的制造工厂,拥有庞大的制造企业、技术人员,可以生产全球最齐全的工业门类,却没有自主可控的顶尖工业软件。


2. 工业软件有多重要,短板的危害就有多大  

如果说,以前软件只是硬件的附属物,那么,现在的软件已反客为主,成为了机器的大脑和神经,主宰了机器世界的运行逻辑。

今天,一个没有软件的世界是不可想象的。

正因如此,工业软件有多重要,短板的危害就有多大。

没有工业软件,智能制造就是空想。

提起智能制造,人们谈论最多的工业互联网、人工智能和大数据。殊不知,抹去这些新潮的概念,最内核的是工业软件。

智能制造涉及硬件、软件、网络、计算等多种技术和制造技术的融合,而工业软件是其中最为关键的技术。无论是硬件、网络、计算等技术和制造工艺融合,都离不开软件定义、编码和封装。

没有自主可控的工业软件,智能制造就无从谈起。

警惕安全后门,敲响安全警钟。

工业软件涉及工业制造、企业管理的各个方面,存储、处理大量数据,一旦泄密,后果不堪设想。

2011年,法国达索公司旗下的机械设计软件——SolidWorks,被爆料存在安全“后门”,将个人计算机上的信息泄露给他人。

60653f20ly4g7vf6bfgl9j20fd0bt74u.jpg

(相关报道)

虽然Solidworks予以否认,但因为这款软件在中国应用非常广泛,事关重大。国家相关部门随即通知各军工企业停止使用该软件,以防资料被窃取而导致可能的泄密事件。工信部也下发通知,要求加强工业控制系统信息安全管理。

实事求是,外国软件一般情况下不会有安全问题。但要知道,软件毕竟是一种特殊的商品,通过一定的技术手段,可能被制造者或是黑客异地控制。

我们不能将国家的信息安全寄希望于外国软件的商业道德与自律,加快研发自主可控软件,是保证中国信息安全的重要手段。

依赖外企,易被卡脖子。

去年4月,美国商务部下令禁止美国公司向中兴出售元器件、软件等产品。随后,全球最大电子设计自动化公司Cadence的内部邮件流出,邮件称将停止对中兴服务。

3.jpg

(邮件内容)

可见,在美国制裁中兴的事件中,除了禁止卖芯片给中兴以外,作为最基础的EDA工具也是美国手中的一大杀器。

中国的制造业严重依赖国外工业软件。一旦软件停止服务,机器便成为了一堆废铜烂铁。


3. 工业软件,没有捷径  

工业软件如此重要,中国应该如何赶超呢?

弯道超车,意思是,中国可以突破某个关键技术,借助中国产业链和市场优势,实现赶超。

遗憾的是,工业软件没有捷径。

这是因为,做工业软件,是一件“吃力不讨好”的事情。

吃力,指的是难度大。

举目全球,真正具有比较完整的工业软件体系产品的国家只有“两个半”,德国、美国各算一个,法国算半个——德国以SAP、西门子为代表,美国以ANSYS、PTC、欧特克、霍尼韦尔为代表,法国以达索、施耐德电气为代表。

只有德国、美国能够向全球其他国家输出从研发、管理到出产的成体系的工业软件产品,其他如英国、日本、意大利等国家,工业制造能力虽强,但也没有应用全球的工业软件产品。

由此可见,研发工业软件并非易事。

工业软件,难就难在它不是一个简单的软件,而是工业品。强大的工业软件,必须建立在强大的工业基础之上,这便是只有德国、美国拥有完整工业软件体系的原因。

还是以EDA软件为例,作为芯片产业链的重要一环,EDA软件与半导体的物理模型、材料工艺、制造封测环环相扣。不了解这些知识,根本无法设计EDA软件。

中国目前无法研发高端的EDA软件,不是中国科研人员不够聪明、不够努力,而是芯片最先进的设计和生产工艺都源自美国等国家,中国缺乏原生的工业技术。

工业软件的另一个难点是,千人千面。

微软的一套office软件,放之四海而皆准,谁都能用。工业软件却不同,工业企业的需求千差万别,需要“私人订制”。

要想在个性化需求和软件的重复应用之间找到技术和商业的平衡,就必须对客户的业务需求有着非常深刻的理解和精妙的设计。

这又要求,工业软件必须要有行业积累。

行业积累,显然没有捷径可走。事实上,很多巨头试图凭借强大的技术、资金以及多年的行业经验开拓工业软件市场,结果大多铩羽而归。

一步落后,步步落后,难就难在这里。

不讨好,指的是收益小。

工业软件虽然很重要,但市场份额不算大。

4.jpg

(2013-2018年中国中国工业软件市场规模及增速)

2018年,中国工业软件市场规模在1600亿元左右。要知道,2018年华为一个企业的营业收入就超7000亿元。

工业软件本来难度就极大,市场规模还小,自然没有太大的吸引力。

退一步说,即便研发出来,也不一定能赚到钱。

正如前文所说,工业软件的一个特点是千人千面,这便造成了工业软件形成了一个个独特的生态系统。

这个系统,既有技术门槛,更有经验壁垒。企业一旦使用了某个工业软件,就会形成路径依赖,轻易不会更换。

此外,中国知识产权意识的缺失,也让工业软件面临被盗版的风险。

由此可见,工业软件研发之路,注定了荆棘遍布,更无捷径可言。


4. 只有举国体制,才能搞出工业软件  

历史经验告诉我们,越是被外企垄断的,越是要打破;越是困难的,越是要攻克。

当然,实现工业软件的自主可控并不是要排斥国外工业软件,而是打破现在国产工业软件几近于无的不利局面。

问题是,中国工业软件如何才能赶超?

答案是:举国体制。

从历史看,国家重视不足,导致工业软件落后。

中国工业软件落后的原因很复杂,国家重视不足是一个原因。这也有点无奈,因为1980年代之前,国人对工业软件的认知几乎为零。直到引进了IBM大型机、Apollo作业站,这些昂贵设备上附带的软件,才得以一睹了工业软件的“芳容”。

长期以来,无论是政府还是企业,都没有认识到工业软件的重要性,没有进行持续的投入。有数据显示,全球最大的CAE仿真软件公司Synopsys2016年一年的研发投入为3.5亿美元,相当于我国政府三个五年计划在三维CAD/CAE研制投入总和的10倍。

从现实看,只有举国体制,才能克服工业软件的难点。

只有举国体制,才能组织顶尖的科研力量进行攻关,在技术上取得突破。

只有举国体制,才能持续投入资金,解决企业短期无法获得收益的窘境。

只有举国体制,才能协调软件企业与制造企业合作,并将新研发的软件先试先行,避免软件无用武之地的尴尬。

只有举国体制,才能将工业软件的重要性上升到芯片的高度,同时加强知识产权保护,引起社会广泛关注,国产工业软件才能迎来春天。

60653f20ly4g7vf6bg678j20d80bf3yp.jpg

中国制造2025十大重点领域现在,有些人羞谈“举国体制”,总和“计划经济”联系在一起。还有的人认为,科技研发应该让市场主导,企业自己发展,政府不应该过度参与。

关键产业和领域,早已超出了企业、产业之争,而变成了国家之争。

工业软件也不例外。近年,欧美国家将“把握最先进的制造业中心软件”视为确保本国制造业“继续掌控全球工业布局主导权”的必要条件——2009年,美国“竞争力委员会”白皮书《美国制作业——依靠建模和模仿保持全球领导地位》,将建模、模仿和剖析的高性能核算,视为维系美国制作业竞争力战略的主力。2013年,德国《高技能战略2020》确定“工业4.0”为未来十大项目之一,重点支持工业软件。2015年,日本经济产业省公布《2015年版制造白皮书》,强调发挥IT的作用。

欧美国家早已取得领先优势,却仍然在大力发展、扶持工业软件,本就落于人后的我们,还在幻想着完全靠市场经济、企业自主发展就能赶超。

这不是幼稚,是愚蠢。

被外企垄断的工业软件,是一柄悬在中国制造头上的达摩克利斯之剑。

(制造业强国)

分享到:0

免责声明: 凡注明来源本网的所有作品,均为本网合法拥有版权或有权使用的作品,欢迎转载,注明出处。非本网作品 均来自互联网,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。

【我要评论】 【全部评论(共0条)】

  • 还可输入(1000个字符)
  • *网友评论仅供其表达个人看法,并不表明中国金属加工网同意其观点或证实其描述
精华文章

什么是3D打印?我国现在的3D打印技术如何?未来呢?

3D电影是我们所熟知的,就是我们在电影院看到的三维立体成像技术电影。今天我[更多]

3D打印行业发展趋势分析

2018年中国3D打印市场规模达到23.6亿元,同比增长近42%。伴随着中国3D打印技[更多]

长三角区域机器人产业链地图新鲜出炉,长三角机器人产业“家底”首次公开

长三角三省一市机器人和智能制造产业生态迎来重要时刻。12月10日,长三角机器[更多]

2021年工业机器人产量预计将达到63.0万台

有人说,没有机器人,别跟我说你是人工智能企业 当然,不尽然。但也可谓,[更多]

2020年的3D打印趋势:可持续性、规模化和不确定性

2020年,是Materialise成立30周年,在过去的三十年中,3D打印从一种只能勉强[更多]