無可否認,工業軟件正成為中國工業領域極受關注的突破點。

作為工業制造的大腦和神經、新一代信息技術產業的靈魂,工業軟件被視作新一輪科技革命和產業變革的核心驅動力,更是制造工業智能化、信息化轉型的“大前提”。

長期以來,受制于國外工業軟件的壟斷式占有,加之對工業軟件的理解存在嚴重誤判,中國工業軟件曾長期“遇冷”,在工業數據積累、技術實力沉淀、用戶市場教育、工業應用場景深度貼合等諸多維度都被國外工業軟件產品拉開巨大差距。有觀察人士分析,工業軟件是中國與西方技術差距最大的一個行業,屬于真正意義上的強國“短板”。

經歷過2018年以來多起“卡脖子”風波,工業軟件核心技術的自主可控被迫以一種無奈、艱巨而肩負時代使命的姿態被關注。

今年7月,工信部等六部門發布加快培育發展制造業優質企業的指導意見:推動產業數字化發展,大力推動自主可控工業軟件推廣應用,提高企業軟件化水平。

以技術突破牽引自主工業軟件深度應用,逐步完成對國外軟件的國產替代,進而加快工業軟件驅動制造工業數字化轉型,成為中國“工業強國”的必由路徑。

時代紅利與現實差距重疊,復雜環境下,中國工業軟件與國外軟件的發展鴻溝是否可以逾越?如果可以,機會在哪里?誰又將成為率先突圍的“破局者”?

1.“失落的30年”

理性來看,國產工業軟件的落后幾乎是全面的。業內多引用工業軟件專家寧振波的分析:“當前,我國工業軟件發展主要面臨三大壁壘——工業基礎薄弱帶來的‘累計效應’,用戶路徑依賴構成的‘鎖定效應’,平臺化導致的‘生態效應’。”

也即,國產工業軟件在技術上難以突破國外軟件的多年技術積淀形成的知識門檻;在市場推廣上因為軟件用戶在軟件選擇時存在對國外軟件路徑依賴而受到阻礙;在應用上則受限于國外制造業和IT巨頭構建的排他、封閉和壟斷的生態系統,貫穿整個制造業過程的生態化部署少之又少。

也正是這三重壁壘的層層受限,中國工業軟件在過去的發展中多次錯失創新機遇,在與國外軟件產品的競爭中底氣不足,最終無奈將各領域核心工業軟件市場份額拱手讓人:

據億歐智庫數據顯示,在CAD研發設計軟件領域,2018年我國研發設計類軟件市場80%被國外公司主導,其中達索和西門子的市場占有率分別達到12.6%和11.7%,生產控制類軟件超過60%份額、信息管理類軟件超過10%份額同樣為國外產品占據。此外,我國全球工業軟件市場競爭更處弱勢地位,2020年我國工業軟件全球市場份額僅為6%,與我國制造工業全球30%的占比,顯得極不相稱。

源引億歐智庫《中國家居行業工業軟件應用研究報告》

但其實從歷史來看,國產工業軟件行業也曾經也很“能打”。

1978年,中國工業軟件行業開始啟蒙。在那年,沈陽鼓風機廠從IBM以94萬美元引進370/138大型機以及配套當時最先進的MRPII軟件(企業制造資源計劃),用以發展大型鼓風機技術。隨后,北京機械工業自動化研究所工程師從IBM帶回來八本黑皮書,其中詳盡記錄了MRPII軟件的基本原理和算法。中國工業軟件,起步就從這“黑八本”的學習、研究開始。

80年代后期,受益于科技部主導的863/CIMS(國家863計劃現代集成制造系統),國產CAD/CAE軟件取得重要突破。中科院、清華、浙大等院校與研發機構,高喊“甩掉繪圖板”,在二維繪圖應用領域形成優勢,高華CAD、CAXA電子圖版、浙大大天CAD等軟件產品相繼推出。在開發難度比較大的三維CAD領域,也出現了北航的熊貓CAD系統。

據統計,上世紀90年代中后期,國產工業軟件平均市場占有率在25%左右,其中個別專項領域曾達到45%左右,數千家的各類各樣的國產工業軟件企業紛紛涌現,行業進入黃金時代。

這樣的熱鬧場面并沒有持續太久。

工業軟件一定要與工業技術現實需求緊密貼合。而當時的工業行業重勞動、輕技術,對信息化的應用既無意識也無需求。這就導致軟件開發商缺乏市場,利潤微薄,為了生存不得已陷入價格戰,而盜版橫行又讓國產工業軟件產品發展雪上加霜。再加上政策性扶持趨減,工業軟件熱度不復以往。

國外工業軟件企業伺機擴張。他們通過與大學、科研機構的合作、捆綁,弱化軟件研發的基礎性教育,又放任盜版橫行,擠壓國產工業軟件廠商的生存空間,同時又大量收集國內用戶數據進行產品迭代,待充分占領市場又打壓盜版、提高價格,攫取高額利潤。

惡行循環就此產生:缺乏應用市場自然沒有技術突破動力,而技術差距的拉開又讓軟件產品成長更加艱難,大量的工業底層數據“空心化”,沒有know-how沉淀。國產工業軟件就在這樣的“內外交困”中逐步喪失優勢,這段過去被行業稱作“失落的30年”。

直到2019年。

2.最薄弱處的“硬突圍”

2019年被視作中國工業軟件進入新發展階段的關鍵節點。2019年以來,工信部、科技部等重點部署了CAD軟件、網絡化制造專項、“十四五”國家重點研發計劃“工業軟件”專項。國家“十四五”規劃與2035年遠景目標綱要更是將工業互聯網作為“推進產業數字化轉型”的數字經濟重點產業,工業軟件在其中發揮的“靈魂”價值備受關注。

再到今年5月8日,國務院常務會議明確提出,集成電路和軟件產業是支撐經濟社會發展的戰略性、基礎性和先導性產業,要求有關部門抓緊研究完善促進集成電路和軟件產業發展的支持政策。

資本也適時給予了高度關注,投資界此前報道,僅2021年1月開始,已經有近10家工業軟件企業獲得VC/PE融資。根據億歐智庫數據顯示,中國工業軟件市場規模早在2018年就已經超過1622億美元,而國產工業軟件2020年收入卻僅為1900多億人民幣。隨著國產替代成為必然趨勢,這條賽道蘊藏著巨大的機會。技術、資本、市場、政策暗流涌動,劍指國產工業軟件突圍國外產品壟斷,打造自主核心優勢,破除“卡脖子"威脅。

其中,以CAD、CAE為核心的設計研發軟件的突破尤其振奮人心。

研發設計類工業軟件是具有高技術門檻的潛力賽道,是產品研制能力和效率提升的關鍵所在,也是航空航天、汽車、建筑、通信等高端制造工業的關鍵工具。現實卻是,目前我國研發設計類工業軟件的國產化率最低。億歐智庫數據顯示,在核心工業軟件領域中的CAD研發設計軟件市場,法國達索、德國西門子、美國PTC、Autodesk在我國市場占有率超過90%。CAE仿真軟件市場領域,美國 ANSYS、ALTAIR等公司更是占據了 95%以上的市場份額。

如果說工業軟件是我國制造業的“強國短板”,那么當前研發設計類工業軟件就是短板中的“最薄弱處”。極高的技術壁壘、強勢的國外壟斷再加上缺乏行業沉淀和基礎科學能力支撐,開發研發設計類工業軟件似乎越來越成為難啃的“硬骨頭”。

誰將率先在中國工業軟件最薄弱處成功“硬突圍”?

當把問題的聚光燈指射進工業軟件發展深水區,我們看到,以中望軟件、CAXA、廣聯達、三維家等為代表的一批“工業軟件實力派”正成為引領國產研發設計類工業軟件創新進步的新勢力。他們正通過持續的技術突破、深度的行業貼合以及數字技術、云技術的加速引入,試圖在行業內掀起一輪國產工業軟件自主替代潮浪。

 

資本市場也對他們期待頗高。2021年3月,中望軟件在科創板IPO,截至7月31日收盤,其股價已上漲至551元,市值超過340億。這家成立于1998年的研發設計類工業軟件服務商,從CAD軟件起家,經過23年的低調掘進,發展成為國內矚目的CAx工業軟件服務商。

回顧中望軟件的發展歷程,技術是最亮眼的底色。常務副總經理劉玉峰曾對外透露, (中望軟件)超過450名專業研發人員正在聚焦CAx核心技術研發,每年的研發投入占營收比例均超過30%。

此外,中望軟件通過打造自主三維幾何建模內核,核心技術擁有自主知識產權,具備底層開發能力,產品核心模塊不依賴于第三方供應商。據了解,中望自主三維幾何建模內核是國內少有的貼合商業化應用、在工業設計領域被大規模實踐驗證過的三維幾何建模內核技術,專注于這一技術突破,中望打造了一個貫穿設計、仿真、制造及建造全過程的自主二三維設計和仿真平臺,并逐步構建起All-in-one CAx工業軟件服務生態。

“能打”的不只有中望。老牌建筑行業工業軟件服務商廣聯達在近幾年同樣動作頻頻。廣聯達在建筑工程領域形成了深度垂直的產品體系,依托云技術能力完成多輪業務升級,并不斷推動建筑行業的數字化轉型。

尤其在建筑工業設計領域,今年5月,廣聯達投資者大會披露,其將BIM/CIM、IoT、大數據、AI、云中立等技術與建筑行業特點結合,基于廣聯達核心三維引擎打造一系列支撐建筑設計的軟件及協同解決方案。對于所在領域高度的全產業鏈的高度服務貼合成為廣聯達的核心競爭壁壘,也讓其在數字建筑服務領域形成了迎擊國外軟件產品的較大優勢。

3.技術向上是“唯一解”

如果對當前國內研發設計類工業軟件的“硬突圍”邏輯作一個梳理,技術向上、長期主義、垂直行業和數字化是必定要關注的一組關鍵詞。客觀來講,中國工業軟件已經被國外對手產品拉開較大差距,短時間內全面趕超幾乎沒有可能,發力工業細分領域產品核心技術攻關,形成沖擊高端軟件的競爭優勢,或許將是未來多年國產工業軟件創新的機會點。

事實上,國內許多工業行業都為非標行業,離散程度極高,產業鏈條交叉復雜,這對于工業軟件產品對于行業的深度理解提出了更高要求。

以當前熱度較高的家居制造工業行業為例,外界多看到4.6萬億的市場規模及其中蘊藏的變革機會,卻鮮有人關注其中的“大行業、小企業”現狀,家居設計、制造、營銷各側均有大量零散玩家在場,產業鏈各環節交織錯綜,數字化程度很低。在推進制造強國建設的宏觀背景下,推進家居制造數字化轉型成為行業趨勢,家居制造工業軟件也因此迎來黃金機遇期。

三維家進入行業觀察者的關注視線。

三維家是誰?這家成立于2013年的家居工業軟件服務商、準獨角獸,在過去多年似乎很少有“話題式”的廣泛討論,多以低調務實的姿態“專注做自己的事”,像極了理工技術宅。不過,隨著工業軟件標簽的強化,以及其在家居制造領域的強勢技術突進,越來越多人正看見三維家的進取心。

從家居云設計軟件起家,三維家經過近10年的技術研發和商業布局,已經形成覆蓋云設計、云制造、數控系統的SaaS矩陣體系,其工業軟件已經貫穿家居制造工業各個鏈路環節,成為驅動家居企業數字化轉型的行業標桿。

技術,被視作三維家崛起的關鍵。以三維家3D云設計系統為例,該產品創新性通過云SaaS服務在盜版橫行的軟件市場“重出重圍”,其最新迭代的產品,依托云計算,已經在實時渲染能力、AI智能化設計、設計方案即時調取、VR效果呈現等功能性上取得突破,極大提高家居設計出圖效率。而基于三維家阿凡達實驗室、圖靈實驗室的技術團隊攻關、以及與中國科大建立“先進制造聯合實驗室”解決家居設計建模和算法上的難題,三維家正在工業軟件產品的技術底層得以加速突破。

就在最近的8月10日,三維家與中國科大的合作再次取得進展:其先進制造聯合實驗室試驗基地落地志邦家居,將以志邦家居為起點,深度應用家居工業軟件,全面推動行業提升設計生產效率,推動家居制造企業數字化升級。

行業能力同樣重要。三維家創始人蔡志森不止一次在公開場合傳達過“用圖紙打通家居行業前后端一體化”的目標。蔡志森介紹,圖紙被認為是制造業的“核心語言”,三維家將設計圖紙轉化為機器語言,把家居行業的下單、拆單“數字化”,精準對接生產。此外,這套語言還與三維家自主研發的數控系統無縫對接,能夠讓機器設備即時配置生產數據,實現精細化生產制造。

這樣,基于長期專注于家居制造行業的能力沉淀,三維家在軟件與硬件協同、家居制造工業前后端各節點的打通以及行業設計、制造、營銷賦能等方面構筑起核心優勢。這也是三維家在該領域“叫板”同類AutoCAD等國外研發設計類工業軟件產品,獲得市場與用戶認可的關鍵所在。

目前,三維家實現了從前端效果圖設計,到工廠拆單、到數控機床等環節的國產替代,服務志邦家居、金牌廚柜、東鵬瓷磚、松下住空間等行業頂級用戶,獲得紅星美凱龍、阿里等大手筆投資。作為一家成立不到10年的,扎根在“冷門”工業軟件領域的年輕技術企業,這樣的增長能量不得不讓行業為之震撼。

在研發設計類工業軟件研發領域,也正是中望、廣聯達、三維家這樣一批專注、低調、奉行長期主義價值觀而技術實力突出的軟件新勢力,成為中國工業軟件突圍的底氣。拆解這些行業頭部企業的創新發展歷程,技術硬實力向上、行業垂直服務向深,再瞄定所在工業領域的數字化、云化趨勢大膽創新,構成了他們能夠創新出自主核心的國產工業軟件的“底層代碼”。

早年間,談及中國工業軟件行業,業內失落情緒籠罩,多以“這里的黎明靜悄悄”來形容。但變局終究悄然來臨,不論是中望、廣聯達這樣的老牌工業軟件拓路者,還是三維家這樣的行業“后浪”,這些率先突圍的勇者,都將為中國工業軟件擺脫國外技術壟斷、沖擊自主核心,落下關鍵一筆。

國產工業軟件突圍,曙光初現,黎明即將到來。

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