工业软件的卡脖子难题

中国在芯片上遭遇的卡脖子难题几乎众所周知，但工业软件的所遇到的类似问题，却并不为很多人所熟知。

工业软件，被公认为“工业制造的大脑和神经”，是数字经济时代工业领域的“皇冠”。现代制造就是在工业软件的基础上建立起来的，如在产品设计领域，就是通过二维、三维设计软件，大大降低了人工作图的工作量。以设计飞机为例，如果用手工绘图方式，一架飞机光设计图纸就有数十万张。

但是，在中国制造独步天下的同时，我国在工业软件上却非常薄弱。

以被称为“芯片之母”的EDA工具市场为例，主要由Synopsys、Cadence、西门子三大欧美巨头所垄断。相关数据显示，这三大巨头企业的市场份额占比超过7成。

2020年国内EDA市场格局，数据：赛迪智库，华安证券

CAD软件市场的境况同样如此。东方证券的数据显示，达索、西门子、PTC以及Autodest在中国市场占有率高达90%，国内中望软件、苏州浩辰、数码大方三家公司的总份额不到10%。

落后就有可能挨打。事实上，回顾过去几年，中国在工业软件上频频被卡脖子：

2019年5月，被美国列入实体清单的华为，无法使用最新的EDA去设计芯片。

2020年6月，哈尔滨工业大学、哈尔滨工程大学等多个科研机构和公司，被美国列入实体清单，此后两校师生发现无法再通过学校账号登入海外数理分析软件MATLAB。

2022年3月，美国设计软件公司Figma发布消息，由于大疆在美国制定的实体清单中，Figma无法为大疆提供服务……

为什么中国工业软件差距如此大？首先是门槛高，工业软件看起来是软件，背后实际上非常复杂，涵盖概念、框架、系统等设计，以及数字物理样机、仿真验证登终端环节，涉及结构、机械、磁声、光、电、热、力、流体、振动等众多领域，是一个规模宏大、多学科深度交叉、技术高度融合的复杂系统。一个数据可以佐证，安装一款CATIA会生成将近17万个文件、4000多个文件夹，整个安装包高达7GB，由此可以想象其难度。

其次是投入大，周期长。例如，著名的工业软件公司Ansys、UGS、Dassault Systemes、Camstar、Synopsys、Cadence分别成立于1970年、1969年、1977年、1984年、1986年和1988年，普遍有超过30年以上的沉淀和积累。

在投入上，国内外的差距也很大。华为工业软件及工业云CTO丘水平曾用三个“不如人”来形容：投入不如人，中国整体投入不如欧美一家公司五年的投入；人不如人，欧美前十大工业软件企业员工总数将近20万，中国前十大工业软件企业员工总数不足5000；技不如人。

但是，工业软件这个领域又是绕不过去的。如果没有工业软件这个基础，不仅中国制造失去了根基，关键领域严重受制于人，更无法实现制造业的高质量发展。正如赛迪智库电子信息研究所副所长陆峰所说，发展工业软件是推进数字化制造的必然选择，也是推进制造业高质量发展的内在要求，更是建设制造强国的必然要求。

“换道超车”的曙光出现

工业软件这个骨头很硬，但是中国上至政府、下至企业并没有放弃，而是战略上高度重视、战术上持续努力，打响了一场工业软件的破局攻坚战。

二十大报告指出，“巩固优势产业领先地位，在关系安全发展的领域加快补齐短板，提升战略性资源供应保障能力。”

《“十四五”软件和信息技术服务业发展规划》明确提出，到2025年，产业链短板弱项得到有效解决，基础软件、工业软件等关键软件供给能力显著提升，建设2到3个有国际影响力的开源社区。

令人欣喜的是，中国产业界找到了一条在工业软件领域“换道超车”的路径：云化。以CAD为例，云让在线协同能力大幅提升。华天软件推出的国内首款云化工业软件CrownCAD就可以实现多终端的协同设计，用户在任意地点和终端打开浏览器即可进行产品设计和协同分享，实现“云端设计，协同分享”。

华为在EDA上的突破也是类似，华为改变了传统板级EDA工具的架构，通过板级EDA工具云化SaaS化，打造出基于云计算的创新的板级EDA云服务，该云服务不仅完全替换了国外工具，还创造性地研发出更多的功能特性。例如，以前设计模式是”独立设计–合图–反复修改与合图–迭代出图” 的串行模式，现在则可以实现”并行设计–实时修改–实时出图”的并行模式，加上其他功能优化，性能相比国外工具提升10倍以上。

云化所带来的价值不止于此，更是开辟出“云平台+SaaS生态”的新模式。华为云推出的工业数据模型驱动引擎（Data Model Engine，DME）就是这样，其作为打通制造企业内部数据孤岛的“数据根技术”，支撑起工业SaaS生态的枝繁叶茂。因为更多的企业不必重复造轮子，可以将更多精力和研发预算投入到应用构建上，打造出更多有竞争力的工业SaaS软件。

能科科技，基于华为云DME，快速构建新一代乐造MPM应用，拥有先进的云原生及微服务技术路线，具有灵活的组件化APP设计，以及高效的工艺制作数据可视化、透明的设计-工艺-仿真-制造闭环管控、多态的制造运营数据共享协同、智能的基于流程和知识驱动的工艺设计等诸多优势，可以更好地赋能客户提升数字化产品研发能力。

蜂巢互联，同样基于华为云DME，优化升级了“蜂巢制造云”&“蜂巢美云”数字化工厂SaaS系统，不仅让系统可以像搭积木一样按需灵活配置，而且有高度的扩展性，加上多种部署、开箱即用，以及多层防护、安全可靠等特点，可以助力企业从研发到制造全流程高质量提升、数字化转型。

望友在将Vayo-DFX设计执行系统和Vayo-Stencil Designer钢网数字化设计软件搬上华为云商店后，也在探索进一步的云上蜕变。据了解，望友和华为云在进行深入的技术架构合作，基于华为云DME构建SaaS化CAM产品——望友互联电子系统设计及制造全流程CAM，目标是打造出能力强大、简单好用、数据联接容易的工业SaaS软件。

所以，可以看到“云平台+SaaS生态”的模式，类似于“OS+APP”，OS（云平台）就像是强大的根系，解决了底层的根技术难题，如华为DME从底层屏蔽了不同工业软件系统的复杂性，解了数据之困，可以让APP（SaaS）们聚焦在细分场景的突破，最终实现“万紫千红花满园”。

这样的突破，不再是类似国外工业软件巨头的单兵作战，而是并肩战斗，中国产业界汇聚众智，形成合力，集中力量办大事，进而有望实现换道超车。

后记：中国软件业的蜕变之路

中国在工业软件上的这场攻坚战，意义重大。

不仅是因为中国在EDA、CAD等工业软件领域实现了自主创新的重大突破，更在于“云上突破、生态突围”的路径值得整个中国软件业借鉴。

例如，徐直军透露，华为的软件开发工具团队自2018年开始布局，努力打造软件从编码、编译、测试、安全、构建、发布到部署等全套工具链，不仅解决了工具连续性的问题，有力支持了华为十多万软件工程师的软件开发，而且还基于华为云对外提供服务。

从去年底以来，华为云陆续发布了CodeArts Req、CodeArts Artifact、CodeArts Repo、CodeArts Check等CodeArts系列服务，即是如此。这些服务，浓缩了华为30年积累的软件开发经验，让更多的中国软件开发商可以站在华为这个巨人肩上，更快速、更高质量地进行软件开发。