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國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件的“軟肋”與“鎧甲”

http://m.casecurityhq.com 2023-11-08 10:42 來(lái)源:數(shù)智前線

作為現(xiàn)代工業(yè)基礎(chǔ)的工業(yè)軟件,尤其是位于產(chǎn)業(yè)鏈上游的工業(yè)設(shè)計(jì)軟件,鮮有人關(guān)注。國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件發(fā)展的“軟肋”在哪?“鎧甲”又怎么建立?

01

國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件的“軟肋”

工業(yè)軟件本身的產(chǎn)值不高,但其對(duì)航空業(yè)、制造業(yè)、建筑業(yè)等的拉動(dòng)能產(chǎn)生數(shù)百倍的效果。這些年,智能制造和工業(yè)4.0的概念爆火,背后都離不開(kāi)更為基礎(chǔ)的工業(yè)軟件。中國(guó)工程院院士譚建榮說(shuō)得很直接:沒(méi)有強(qiáng)大的工業(yè)軟件,就沒(méi)有強(qiáng)大的制造業(yè)。

遺憾的是,這一領(lǐng)域長(zhǎng)期被海外巨頭壟斷。以CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))為例,2022年中國(guó)CAD軟件市場(chǎng)前三被海外巨頭“包圓”、占據(jù)了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的半壁江山,國(guó)產(chǎn)廠商近兩年保持著近兩成市場(chǎng)份額。IDC最新數(shù)據(jù)顯示,中望市場(chǎng)份額位居第四,是本土廠商的領(lǐng)軍者;浩辰、數(shù)碼大方分列第六、第七;華天等典型服務(wù)商則在各自細(xì)分領(lǐng)域取得成績(jī)。

CAD軟件又分為2D CAD和3D CAD。國(guó)產(chǎn)2D CAD的產(chǎn)品性能和響應(yīng)速度已基本追平了海外公司,而與航空航天、汽車(chē)、船舶等高端制造息息相關(guān)的3D CAD領(lǐng)域則較為嚴(yán)峻,業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為還沒(méi)有與海外大廠正面抗衡的實(shí)力,存在關(guān)鍵核心技術(shù)缺失或依賴歐美企業(yè)供給等問(wèn)題。

在業(yè)界看來(lái),海外主流廠商之所以能在3D CAD的競(jìng)爭(zhēng)中長(zhǎng)期占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位,很大程度上也在于,它們?cè)缭谏鲜兰o(jì)90年代就通過(guò)多次收購(gòu),掌握了一到兩種自主可控、功能完善且被市場(chǎng)驗(yàn)證的幾何建模引擎,完成關(guān)鍵核心技術(shù)的布局。

幾何建模引擎——也就是業(yè)界所謂“內(nèi)核”,是一款成熟的 3D 商業(yè)軟件的關(guān)鍵核心,決定著一款3D CAD軟件是否好用。以內(nèi)核為代表的核心技術(shù),正在或已經(jīng)成為工業(yè)軟件競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵籌碼,也是當(dāng)前本土廠商普遍存在的“軟肋”??梢哉f(shuō),做不到這些核心技術(shù)的“自主”,國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件的“可控”就無(wú)從談起。

在“核心技術(shù)自主”這條路上,國(guó)內(nèi)幾家工業(yè)軟件廠商,各有各的嘗試。

中望是國(guó)內(nèi)極少數(shù)擁有自主內(nèi)核的CAD廠商,也是唯一一個(gè)擁有CAD/CAE/CAM全矩陣產(chǎn)品體系的國(guó)產(chǎn)廠商。早早就意識(shí)到“自主內(nèi)核”的重要性,所以借鑒海外廠商的成功經(jīng)驗(yàn),一邊自主研發(fā),一邊兼并收購(gòu),補(bǔ)齊技術(shù)短板。2002年,中望推出了自主研發(fā)的CAD平臺(tái)軟件中望CAD,又在2010年斥資數(shù)千萬(wàn)美元收購(gòu)美國(guó)VX公司,獲得其全部知識(shí)產(chǎn)權(quán)和450萬(wàn)行左右的源代碼,連同VX的核心研發(fā)團(tuán)隊(duì)也全部加入中望,在他們的加持下,同年中望推出國(guó)產(chǎn)三維CAD軟件。如今,代碼規(guī)模已經(jīng)超過(guò)1100萬(wàn)行,在對(duì)VX資產(chǎn)的繼承和活用上步伐穩(wěn)健有力。

但也有不少企業(yè)走了另外的路徑。比如新迪天工CAD實(shí)際上來(lái)自于西門(mén)子的Solid Edge,包括源代碼、知識(shí)產(chǎn)權(quán)及整套軟件測(cè)試系統(tǒng)。但業(yè)內(nèi)有消息稱,Solid Edge源代碼并不包含三維幾何建模引擎,最終還是通過(guò)授權(quán)獲得。短期內(nèi),這種模式有助于產(chǎn)品快速進(jìn)入市場(chǎng)、打開(kāi)局面。但潛在的風(fēng)險(xiǎn)在于:一是,內(nèi)核的授權(quán)往往限于中國(guó)市場(chǎng),產(chǎn)品或無(wú)法銷(xiāo)往海外;二是,購(gòu)買(mǎi)源代碼相當(dāng)于獲得一個(gè)離線版本,將跟不上原廠的迭代更新速度,高端化發(fā)展勢(shì)必受到限制;三是,內(nèi)核的源代碼掌握在海外廠商手里,理論上依然存在斷供風(fēng)險(xiǎn)。

浩辰軟件,其收入大頭在2D產(chǎn)品,3D少有涉及,他們走的則是OEM模式。招股書(shū)透露,其3D CAD主要依賴西門(mén)子的技術(shù)組件授權(quán),雙方簽訂了 5 年期限的合同,授權(quán)一旦結(jié)束將會(huì)對(duì)銷(xiāo)售產(chǎn)生不利影響。此外,浩辰每年還需支付給西門(mén)子六七百萬(wàn)的授權(quán)費(fèi)??紤]到浩辰在2022年的企業(yè)凈利潤(rùn)僅6200多萬(wàn)元,這就意味著,全公司的凈利潤(rùn)十分之一要給到西門(mén)子,這對(duì)于企業(yè)持續(xù)發(fā)展、科研持續(xù)投入、產(chǎn)品定價(jià)策略或有影響。

國(guó)內(nèi)各廠商基于自身優(yōu)勢(shì)及發(fā)展階段,踏上了不同的發(fā)展道路,但無(wú)論如何,核心技術(shù)的自主可控始終是突圍路上繞不開(kāi)的攔路石。

02

“軟肋”,到底為什么這么難“硬化”?

為何3D CAD的核心技術(shù)突破這么難?表面看起來(lái),只是從二維到三維,但背后的難度卻是指數(shù)級(jí)上升。前者相當(dāng)于造兩個(gè)輪子的自行車(chē),后者相當(dāng)于造四個(gè)輪子的汽車(chē)。

一是, 工業(yè)軟件是多學(xué)科知識(shí)的集大成,3D CAD尤甚。

CAD軟件的本質(zhì)是將大量工業(yè)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和軟件技術(shù)不斷累積、高度凝練,再通過(guò)算法、代碼沉淀,經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)驗(yàn)證、長(zhǎng)期研發(fā)迭代而成。這也是為何不見(jiàn)互聯(lián)網(wǎng)大廠投身工業(yè)軟件的原因,畢竟產(chǎn)品、研發(fā)、技術(shù)的難度不在同個(gè)量級(jí)。

3D CAD源自航空、汽車(chē)等高端裝備制造業(yè)的復(fù)雜設(shè)計(jì)需求,更是蘊(yùn)含了龐雜、艱深的交叉學(xué)科知識(shí),其技術(shù)體系包含三部分內(nèi)容:底層基礎(chǔ)而深?yuàn)W的數(shù)學(xué)邏輯、深厚而專業(yè)的工程知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和代碼量繁重的計(jì)算機(jī)技術(shù)。

二是,內(nèi)核開(kāi)發(fā)是系統(tǒng)性工程,但市場(chǎng)有限。

幾何建模引擎(或叫內(nèi)核)是三維CAD軟件最核心的技術(shù)。內(nèi)核的開(kāi)發(fā)是系統(tǒng)化的工程,對(duì)功能完整度、產(chǎn)品穩(wěn)定性、能力邊界、技術(shù)組件化等方面的要求頗高,在支持參數(shù)化建模的同時(shí),還要有好的兼容性和可擴(kuò)展性。這對(duì)內(nèi)核團(tuán)隊(duì)的產(chǎn)品、研發(fā)、技術(shù),都是超高難度的挑戰(zhàn)與考驗(yàn)。

但內(nèi)核市場(chǎng)的總產(chǎn)值并不算高?!豆I(yè)軟件簡(jiǎn)史》的作者林雪萍曾評(píng)價(jià):“這是一個(gè)拿著放大鏡也找不到的利基市場(chǎng)。而它卻是萬(wàn)神之殿的基座。”

如果作為一個(gè)獨(dú)立的產(chǎn)品存在,往往因?yàn)槭袌?chǎng)太窄而難以生存,即便是國(guó)際知名的兩大內(nèi)核產(chǎn)品,最終也都投入了西門(mén)子和達(dá)索等大富人家的懷抱。這種現(xiàn)實(shí)的考量也是眼下大多國(guó)內(nèi)廠商仍舊下不了決心去投入攻關(guān)的原因。

三是,懂工業(yè)又懂軟件的復(fù)合型人才稀缺。

走向智能研究院院長(zhǎng)趙敏曾說(shuō):“沒(méi)有工業(yè)知識(shí),沒(méi)有制造業(yè)經(jīng)驗(yàn),只學(xué)過(guò)計(jì)算機(jī)軟件的工程師,是設(shè)計(jì)不出先進(jìn)的工業(yè)軟件的。”加上工業(yè)軟件不像大多數(shù)C端產(chǎn)品,易模塊化可進(jìn)行流水性分工作業(yè),內(nèi)核的技術(shù)開(kāi)發(fā)對(duì)研發(fā)人員跨學(xué)科復(fù)合能力及整體系統(tǒng)思維能力要求頗高。這點(diǎn)從工業(yè)軟件高端人才的緊缺就可見(jiàn)一斑。據(jù)賽迪《關(guān)鍵軟件人才需求預(yù)測(cè)報(bào)告》預(yù)測(cè),到2025年,工業(yè)軟件人才缺口將達(dá)到12萬(wàn),工業(yè)軟件將成為人才緊缺度最高的領(lǐng)域之一。

四是,場(chǎng)景應(yīng)用仍是關(guān)鍵,產(chǎn)業(yè)生態(tài)待發(fā)展。

了解工業(yè)軟件發(fā)展史的人會(huì)發(fā)現(xiàn),海外工業(yè)軟件巨頭幾乎來(lái)自工業(yè)強(qiáng)國(guó)。達(dá)索和西門(mén)子的工業(yè)軟件早期源于軍工和航空需求,經(jīng)過(guò)多年的演進(jìn),成為了今天CAD領(lǐng)域的兩座山頭。

表面上企業(yè)購(gòu)買(mǎi)的是工業(yè)軟件的“殼”,實(shí)際更是在買(mǎi)軟件長(zhǎng)期沉淀、內(nèi)化的工業(yè)流程經(jīng)驗(yàn)這個(gè)“核”。強(qiáng)大的工業(yè)體系和大量用戶對(duì)工業(yè)軟件的反哺非常關(guān)鍵。缺乏企業(yè)生產(chǎn)制造等真實(shí)場(chǎng)景的規(guī)?;瘧?yīng)用,軟件將難以打磨迭代成熟。

綜上不難發(fā)現(xiàn),三維CAD之難,不僅僅是技術(shù)的單項(xiàng)突破,更是在于其是一項(xiàng)涉及工程知識(shí)、真實(shí)場(chǎng)景反饋的系統(tǒng)工程。

03

國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件,鎧甲何來(lái)?

盡管?chē)?guó)產(chǎn)工業(yè)軟件在3D CAD等領(lǐng)域與海外大廠相比還有不小的差距,但我們?nèi)杂凶汾s甚至超越的機(jī)會(huì)與信心。

我國(guó)是世界唯一擁有全部工業(yè)門(mén)類的國(guó)家,數(shù)智化浪潮催生了大量需求。作為基礎(chǔ)的工業(yè)軟件,3D CAD的應(yīng)用需求、尤其是在高端制造業(yè)領(lǐng)域?qū)?huì)大大激發(fā)。出于安全、長(zhǎng)久發(fā)展的考慮,越來(lái)越多的企業(yè)傾向于國(guó)產(chǎn)品牌,是否“自主可控”成為他們選型的重要指標(biāo)。

另一方面,國(guó)家層面對(duì)工業(yè)軟件給予了更高的重視和更多的政策扶持。2020年,工信部實(shí)施產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)再造工程,將工業(yè)基礎(chǔ)軟件與基礎(chǔ)材料、基礎(chǔ)零部件、基礎(chǔ)工藝和產(chǎn)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)并列成為“五基”;2022年,工信部發(fā)布《十四五智能制造發(fā)展規(guī)劃》,明確了工業(yè)軟件對(duì)于智能制造的核心支撐作用。這也使得嗅覺(jué)靈敏的資本加速涌入工業(yè)軟件領(lǐng)域。

天時(shí)地利已經(jīng)具備,處于風(fēng)口之中的國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件廠商如何突圍,將是下一階段的關(guān)鍵。而其核心是聚焦于包括自主內(nèi)核引擎在內(nèi)的核心技術(shù)的攻堅(jiān),從根上解決卡脖子的風(fēng)險(xiǎn)。

首先,要有硬碰硬的決心,投入研發(fā)攻克技術(shù)難關(guān)。

造不如買(mǎi)、重硬輕軟是受歷史發(fā)展局限所遺留下的問(wèn)題。如今,在直面卡脖子威脅和國(guó)家制造升級(jí)需求的重要關(guān)口,攻克、掌握內(nèi)核等關(guān)鍵核心技術(shù),成為避無(wú)可避的現(xiàn)實(shí)課題。由于行業(yè)技術(shù)壁壘高、回報(bào)周期長(zhǎng),想一蹴而就或是彎道超車(chē),反而可能會(huì)導(dǎo)致造假橫行。這就要求國(guó)產(chǎn)廠商們持之以恒地,以硬碰硬的決心投入研發(fā)和創(chuàng)新,把握幾何建模引擎等關(guān)鍵技術(shù),以夯實(shí)企業(yè)和產(chǎn)品的核心競(jìng)爭(zhēng)力,真正形成“技術(shù)-市場(chǎng)”間的正向循環(huán),才能走得更穩(wěn)更遠(yuǎn)。

可喜的是,我們看到加強(qiáng)研發(fā)投入已經(jīng)成了國(guó)內(nèi)一些廠商的共識(shí)。據(jù)公開(kāi)數(shù)據(jù),中望近幾年將30%的營(yíng)收投入研發(fā),今年前三季度的研發(fā)投入占營(yíng)收比重更是高達(dá)57.03%,而2022年科創(chuàng)板公司的平均比例僅為16%。浩辰軟件的招股意向書(shū)也披露,2023年上半年其研發(fā)費(fèi)用同比增長(zhǎng)了43.7%。真金白銀的投入,最能真實(shí)地反饋企業(yè)在做什么以及要做什么。

其次,要有越用越好的信心,在真實(shí)工業(yè)場(chǎng)景中不斷打磨產(chǎn)品。

CAD軟件需在豐富、真實(shí)的工業(yè)場(chǎng)景中得到測(cè)試、驗(yàn)證并優(yōu)化,才能修得內(nèi)功。經(jīng)過(guò)二十多年的打磨和技術(shù)積淀,國(guó)內(nèi)工業(yè)軟件的成熟度已有了巨大進(jìn)步。以國(guó)產(chǎn)CAD龍頭中望為例,其產(chǎn)品已經(jīng)賣(mài)到了90多個(gè)國(guó)家和地區(qū),正版用戶突破了140萬(wàn),涉及工程建設(shè)、制造業(yè)等多個(gè)行業(yè),得以在多元復(fù)雜的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中千錘百煉,不斷優(yōu)化性能、走向成熟。其自主Overdrive內(nèi)核不僅支持中望旗下的產(chǎn)品,更已成功對(duì)外商用,經(jīng)受住了考驗(yàn)。

最后,要有長(zhǎng)期主義的耐心,與行業(yè)、用戶共同成長(zhǎng)。

當(dāng)然,卡脖子難題需要行業(yè)努力、產(chǎn)業(yè)鏈加持,以及行業(yè)用戶更多的開(kāi)放場(chǎng)景共同打磨。我們驚喜地看到,中船集團(tuán)、中車(chē)集團(tuán)、京東方等購(gòu)買(mǎi)了中望三維CAD的產(chǎn)品,科盛隆、南京艾龍等選用了新迪三維產(chǎn)品。如此,國(guó)內(nèi)CAD廠商獲得了業(yè)界的輸血,它們?cè)谂惆橛脩簟⒒锇槌砷L(zhǎng)的過(guò)程中得以不斷成長(zhǎng),也能助力研發(fā)制造生產(chǎn)的提質(zhì)增效,最終形成雙向促進(jìn)的良性循環(huán)。此外,工軟行業(yè)人才的要求高、缺口大,除了從外引進(jìn),國(guó)內(nèi)廠商還需主動(dòng)肩負(fù)起人才培養(yǎng)的重任,堅(jiān)持人才長(zhǎng)期主義的培養(yǎng)理念。

工業(yè)軟件這個(gè)軟肋是過(guò)去幾十年被反復(fù)提及和反思的痛,未來(lái)的突圍也注定會(huì)是荊棘滿布。

但路遠(yuǎn)事難,行則將至。只不過(guò)相比于喊口號(hào)式的廉價(jià)表達(dá),相比于花錢(qián)買(mǎi)授權(quán)這種抄近道的方式,腳踏實(shí)地投入自主技術(shù)的研發(fā),堅(jiān)持與客戶共同在場(chǎng)景中打磨產(chǎn)品才是最有希望的路,才能軟肋變成鎧甲、破解國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件被卡脖子的困境。

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