隨著“十四五”規(guī)劃的貫徹落實，我國工業(yè)軟件在發(fā)展過程中，將利用已有的互聯(lián)網(wǎng)、信息化等方面的先發(fā)優(yōu)勢，依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，深入制造業(yè)特定場景開展研發(fā)和應用，促進工業(yè)軟件的線上衍化與應用，并通過工業(yè)知識的不斷積累、迭代和更新，逐步提高自主創(chuàng)新水平和應用能力。

　　1 我國工業(yè)軟件發(fā)展面臨的問題

　　工業(yè)軟件主要用于工業(yè)領域，是與工業(yè)研發(fā)設計、業(yè)務管理、生產調度和過程控制水平相關的軟件或系統(tǒng)。隨著工業(yè) 4.0 和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新一輪工業(yè)革命的興起，新技術與傳統(tǒng)產業(yè)的結合催生了新型軟件產品，工業(yè)軟件在工業(yè)制造各環(huán)節(jié)中的重要地位也在逐漸凸顯。

　　2021年，我國工業(yè)軟件產品收入完成 2 414 億元，同比 2020 年增長22.29%，但工業(yè)軟件產品業(yè)務收入僅占中國軟件業(yè)務總收入的 2.54%，較 2020 年的 2.42% 僅增長 0.12%。由此可見，我國工業(yè)軟件產業(yè)實力不強，相較于傳統(tǒng)軟件產業(yè)，其市場成熟度處于較低水平。

　　橫向來看，2021年全球工業(yè)軟件市場規(guī)模已達 4 561 億美元，而我國工業(yè)軟件產業(yè)規(guī)模僅占全球工業(yè)軟件市場規(guī)模的 7.59%，中國制造業(yè)增加值占全球比重達到近 30%，這與我國經(jīng)濟總量的全球份額嚴重不相稱，也表明工業(yè)軟件產業(yè)發(fā)展未能同工業(yè)化發(fā)展進程相匹配。綜合比較我國工業(yè)軟件發(fā)展過程以及國外先進工業(yè)軟件現(xiàn)狀，可以看出我國工業(yè)軟件發(fā)展面臨技術、人才和產業(yè)生態(tài)等多方面的問題。

　?。?）我國工業(yè)軟件在關鍵技術、滿足工業(yè)制造需求情況等方面與國外工業(yè)軟件產品存在較大差距，不同類別工業(yè)軟件的核心技術水平和國產化程度各不相同。據(jù)統(tǒng)計，我國現(xiàn)有研發(fā)設計類軟件核心技術與國外差距較大，國產化率僅 5% 左右；國內生產制造類軟件廠商雖然占有50% 的市場份額，具備一定實力，但高端市場仍由國外廠商占據(jù)。經(jīng)營管理類和運維服務類軟件在國內發(fā)展勢頭較好，但也存在關鍵核心技術差距大的問題。

　?。?）我國工業(yè)軟件復合型人才缺失。工業(yè)軟件自主程度較低的背后，是工業(yè)軟件人才的缺失。工業(yè)軟件人才需同時具備掌握工業(yè)知識的能力和將工業(yè)知識軟件化的能力，而目前絕大部分技術人才僅能滿足其中之一，復合型人才嚴重缺失。當前院校工業(yè)軟件人才培養(yǎng)計劃中，國外知名工業(yè)軟件使用相關課程安排較多，工業(yè)軟件理論、算法、程序設計與實現(xiàn)等相關課程安排少，難以培養(yǎng)出具有自主創(chuàng)新能力的研發(fā)型人才。同時，工業(yè)軟件深度依賴于工業(yè)領域知識的長期積累，人才培養(yǎng)還需與工業(yè)界接力融合，這樣才能培養(yǎng)出理解工業(yè)機理和模型、具備研究工業(yè)軟件核心底層求解器與算法能力的創(chuàng)新型人才，最終達到將工業(yè)知識轉化為工業(yè)軟件創(chuàng)新成果的目標。

　?。?）我國工業(yè)軟件產業(yè)生態(tài)和價值鏈仍不完善，市場成熟度較低，企業(yè)競爭力不強。我國工業(yè)軟件的發(fā)展雖然取得了長足進步，但其長期承受來自自身發(fā)展困境和國外主流軟件沖擊的雙重壓力，工業(yè)軟件研發(fā)工程量大、投入資金多、投入風險高、投資回報周期長，經(jīng)營成本相對較高，這些都導致工業(yè)軟件產業(yè)規(guī)模無法壯大。同時，工業(yè)軟件企業(yè)在有限政策和資金的扶持下，大多沿襲傳統(tǒng)封閉作坊式的運作模式，沒有精力去追求高技術附加值的增值服務。從我國工業(yè)軟件國產化率及其在中國市場的占有率可以看出，我國工業(yè)軟件企業(yè)整體實力不強，產品多集中于門檻較低的低端領域，無法取代國外主流工業(yè)軟件在我國市場的主流地位。同時，我國工業(yè)軟件在兼容性、穩(wěn)定性、性能、功能等方面相較國外產品，成熟度較低、競爭力不強，持續(xù)服務的水平和能力無法保障，從而導致市場對國內工業(yè)軟件產品的認可程度較低，企業(yè)一直處于產業(yè)鏈及價值鏈的中低端。并且，工業(yè)軟件產業(yè)發(fā)展程度與工業(yè)化發(fā)展程度不匹配，反映出我國工業(yè)軟件未能很好地滿足制造業(yè)數(shù)字化轉型需求，工業(yè)軟件與制造業(yè)企業(yè)需求錯位，表明工業(yè)軟件在個性化定制及二次開發(fā)方面的經(jīng)驗積累不足，也從側面反映出國產工業(yè)軟件并沒有真正深入到工業(yè)領域業(yè)務與特定場景。

　　2 “十四五”規(guī)劃中工業(yè)軟件相關政策解析

　　我國“十四五”規(guī)劃和軟件“十四五”規(guī)劃包含工業(yè)軟件發(fā)展相關任務部署和重點舉措，本文重點從發(fā)展目標、發(fā)展方向和重點工作等方面展開分析。

　　2.1 對工業(yè)軟件的總體考慮

　　在“十四五”規(guī)劃和軟件“十四五”規(guī)劃中，對工業(yè)軟件的總體考慮可分為以下3點：

　?。?）突出產業(yè)基礎能力建設對實體經(jīng)濟的支撐引領作用。“十四五”規(guī)劃指出“加快補齊基礎零部件及元器件、基礎軟件、基礎材料、基礎工藝和產業(yè)技術基礎等瓶頸短板。依托行業(yè)龍頭企業(yè)，加大重要產品和關鍵核心技術攻關力度，加快工程化產業(yè)化突破。”此處指明了包括工業(yè)軟件在內的基礎軟件和核心技術對實現(xiàn)產業(yè)化突破的重要作用。軟件“十四五”規(guī)劃指出“開展工業(yè)機理模型、微服務、工業(yè)軟件、工業(yè) APP 等研發(fā)部署”，“拓展軟件在制造業(yè)各環(huán)節(jié)應用的廣度和深度”，突出了工業(yè)軟件是支撐制造業(yè)數(shù)字化轉型的關鍵所在。

　?。?）強調軟件、硬件、系統(tǒng)和人工智能的一體化研發(fā)對產業(yè)升級的正向作用。“十四五”規(guī)劃指出“聚焦高端芯片、操作系統(tǒng)、人工智能算法、傳感器等關鍵領域，加快推進基礎理論、基礎算法、裝備材料等研發(fā)突破與迭代應用。加強通用處理器、云計算系統(tǒng)和軟件核心技術一體化研發(fā)。”明確軟硬件和人工智能的研發(fā)應深入工業(yè)領域實際場景中，同時考慮研發(fā)技術本身的創(chuàng)新及其在工業(yè)領域中的創(chuàng)新應用。軟件“十四五”規(guī)劃指出“夯實開發(fā)環(huán)境、工具等產業(yè)鏈上游基礎軟件能力，提升工業(yè)軟件、應用軟件、平臺軟件、嵌入式軟件等產業(yè)鏈中游的軟件水平，增加產業(yè)鏈下游信息技術服務產品供給，提升軟件產業(yè)鏈現(xiàn)代化水平”，進一步強調了研發(fā)技術水平和能力對整體產業(yè)鏈升級的重要作用。

　　（3）指出開源對產用協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展的促進作用。“十四五”規(guī)劃指出“支持數(shù)字技術開源社區(qū)等創(chuàng)新聯(lián)合體發(fā)展，完善開源知識產權和法律體系，鼓勵企業(yè)開放軟件源代碼、硬件設計和應用服務。”，描述了開源對產業(yè)發(fā)展的促進作用。軟件“十四五”規(guī)劃則表明“全球97%的軟件開發(fā)者和99%的企業(yè)使用開源軟件，基礎軟件、工業(yè)軟件、新興平臺軟件大多基于開源，開源軟件已成為軟件產業(yè)創(chuàng)新源泉和‘標準件庫’”，表明開源正在逐步重塑包括工業(yè)軟件在內的軟件發(fā)展模式。

　　2.2 指導思想和目標

　　“十四五”規(guī)劃和軟件“十四五”規(guī)劃均以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導，深入貫徹中共十九大和十九屆二中、三中、四中、五中、六中全會精神，以推動高質量發(fā)展為主題，以深化供給側結構性改革為主線。“十四五”規(guī)劃強調，以創(chuàng)新驅動、高質量供給引領和創(chuàng)造新需求，提升供給體系的韌性和對國內需求的適配性。

　　軟件“十四五”規(guī)劃在軟件“十三五”規(guī)劃目標任務的基礎上，緊密結合軟件產業(yè)高質量發(fā)展需求，以破解當前我國軟件產業(yè)發(fā)展中暴露的關鍵問題為出發(fā)點和落腳點，明確指出強化國家軟件重大工程的引領作用，夯實產業(yè)發(fā)展基礎，持續(xù)培育數(shù)字化發(fā)展新動能，全面支撐制造強國、數(shù)字中國建設。“十四五”規(guī)劃提出關于工業(yè)軟件 2035 年的遠景目標包括：關鍵技術實現(xiàn)重大突破，進入創(chuàng)新型國家前列；基本實現(xiàn)新型工業(yè)化和信息化；提出與工業(yè)軟件相關的“十四五”時期經(jīng)濟社會發(fā)展主要目標包括：產業(yè)基礎高級化、產業(yè)鏈現(xiàn)代化水平明顯提升。軟件“十四五”規(guī)劃則進一步提出了更加具象化的目標：一是產業(yè)基礎實現(xiàn)新提升，在軟件內核、開發(fā)框架等基礎組件供給取得突破，以企業(yè)為主體的協(xié)同創(chuàng)新體系基本完備；二是產業(yè)鏈達到新水平，產業(yè)鏈短板弱項得到有效解決，基礎軟件、工業(yè)軟件等關鍵軟件供給能力顯著提升，對制造業(yè)數(shù)字化轉型帶動作用凸顯；三是培育一批具備生態(tài)主導力和核心競爭力的骨干企業(yè)；四是產業(yè)發(fā)展取得新成效，產業(yè)結構更加優(yōu)化，基礎軟件、工業(yè)軟件、嵌入式軟件等產品收入占比明顯提升。

　　2.3 重點任務與具體措施

　　為了實現(xiàn)各項目標，“十四五”規(guī)劃和軟件“十四五”規(guī)劃結合我國工業(yè)軟件發(fā)展現(xiàn)狀提出以下重點任務和具體措施。

　?。?）突破重要產品和關鍵核心技術，重點突破工業(yè)軟件。軟件“十四五”規(guī)劃提出，要研發(fā)推廣計算機輔助設計、仿真、計算等工具軟件，大力發(fā)展關鍵工業(yè)控制軟件，加快高附加值的運營維護和經(jīng)營管理軟件產業(yè)化部署。

　　同時，面向數(shù)控機床、船舶重大技術裝備等重點領域需求，發(fā)展行業(yè)專用工業(yè)軟件，形成體系化服務能力。對于設計仿真系統(tǒng)軟件，要突破三維幾何建模引擎、約束求解引擎等關鍵技術，探索開放式工業(yè)軟件架構、系統(tǒng)級設計與仿真等技術路徑。具體措施包括：組織協(xié)調方面，在政策、市場、監(jiān)管、保障等方面加強部門聯(lián)動，完善產業(yè)運行監(jiān)測體系，推動重大政策、重點工程落地；財政支持方面，落實軟件企業(yè)稅收優(yōu)惠政策，結合產業(yè)發(fā)展需求，充分發(fā)揮創(chuàng)業(yè)投資支持創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)作用；人才培養(yǎng)方面，加快特色化示范性軟件學院建設，大力培養(yǎng)創(chuàng)新型復合型人才；安全保障方面，加強軟件源代碼檢測和安全漏洞的管理能力，開展工業(yè)信息安全防護能力貫標，鼓勵產業(yè)鏈開展工業(yè)控制系統(tǒng)的聯(lián)合攻關和集成應用。

　?。?）培養(yǎng)工業(yè)軟件復合型人才。軟件“十四五”規(guī)劃指出，要創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，大力培養(yǎng)創(chuàng)新型服務型人才，鼓勵院校與軟件企業(yè)深化校企合作，推進專業(yè)升級與數(shù)字化改造，培養(yǎng)高素質技術技能人才。制造業(yè)企業(yè)所需人才并非只懂信息技術（Information Technology，IT）或只懂工廠中操作技術（Operational Technology，OT）的人才，而是新時代“IT”加“OT”技術的復合型人才。因此，需大力吸納與培養(yǎng)懂工業(yè)技術的研發(fā)人員、真正能夠滿足企業(yè)需求的“IT” 加“OT”人才。具體措施包括：加強軟件國民基礎教育，深化新工科建設，加快特色化示范性軟件學院建設，鼓勵職業(yè)院校與軟件企業(yè)深化校企合作，推進專業(yè)升級與數(shù)字化改造，對接產業(yè)鏈、技術鏈，培養(yǎng)高素質技術技能人才。

　?。?）加強關鍵數(shù)字技術的創(chuàng)新應用能力，推進工業(yè)技術軟件化。軟件“十四五”規(guī)劃指出，通過加快綜合型、特色型、專業(yè)型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設，開展工業(yè)機理模型、微服務、工業(yè)軟件、工業(yè)APP等研發(fā)部署，促進平臺間的數(shù)據(jù)互通、能力協(xié)同，不斷拓展工業(yè)軟件在制造業(yè)各環(huán)節(jié)應用的廣度和深度。具體措施包括：開展工業(yè)技術軟件化過程的理論和技術研究，突破知識工程、低代碼化等生態(tài)體系和生產關系優(yōu)化的關鍵核心技術；組織開展工業(yè)技術軟件化培訓、試點示范遴選和供需對接工作；通過開展工業(yè)APP質量評測、優(yōu)秀解決方案征集、工業(yè) APP大賽等活動，推動行業(yè)通用、企業(yè)專用的工業(yè)APP發(fā)展。

　　（4）推動數(shù)字技術開源社區(qū)等創(chuàng)新聯(lián)合體發(fā)展，加快軟件迭代升級，促進產用協(xié)同創(chuàng)新。軟件“十四五”規(guī)劃指出，通過開放、平等、協(xié)作、共享的開源模式，加速軟件迭代升級，促進產用協(xié)同創(chuàng)新，推動產業(yè)生態(tài)完善，將開源覆蓋軟件開發(fā)的全域場景，構建新的軟件技術創(chuàng)新體系，從而引領新一代信息技術創(chuàng)新發(fā)展。具體措施包括：加強軟件源代碼檢測和安全漏洞管理能力，提升源代碼、組件使用的安全風險防控能力，鼓勵第三方服務機構，積極提升軟件安全咨詢、培訓、測試、認證等服務能力。

　　3 我國工業(yè)軟件未來發(fā)展路徑建議

　　基于“十四五”規(guī)劃和軟件“十四五”規(guī)劃對工業(yè)軟件的總體考慮、重點任務和具體措施，進一步明確工業(yè)軟件未來發(fā)展路徑，包括以下幾點：

　　（1）產學研聯(lián)合加快國產工業(yè)軟件重要產品和關鍵核心技術突破。工業(yè)軟件是集成工業(yè)知識、工業(yè)經(jīng)驗和技術決策的高端工業(yè)品，而非僅僅是代碼和算法的堆砌。因此，只有將工業(yè)軟件企業(yè)、院校和制造業(yè)企業(yè)聚集在一起，產學研促進協(xié)同攻關，才能充分發(fā)揮各自優(yōu)勢，集眾智、取所長，發(fā)揮院校天然的人才聚集優(yōu)勢，融合制造業(yè)企業(yè)多年沉淀的工業(yè)知識、機理模型和歷史經(jīng)驗以及軟件企業(yè)成熟的軟件架構、代碼和算法，設計出更加符合制造業(yè)特定應用場景的工業(yè)軟件，實現(xiàn)工業(yè)軟件關鍵技術突破，更好地適應工業(yè)制造需求。

　?。?）加強復合型人才培養(yǎng)，促進職業(yè)本科院校的推廣應用。明確職業(yè)技術教育在社會發(fā)展中的重要作用，為了滿足企業(yè)轉型升級對產業(yè)人才技術水平、基礎知識和學習能力的要求，應將職業(yè)教育水平提升至本科水平，因此職業(yè)本科院校的推廣勢在必行。職業(yè)本科院校通過傳授工業(yè)軟件理論、算法、程序設計與實現(xiàn)的相關知識，促進學生不斷學習工業(yè)軟件的底層求解器和算法，激發(fā)學生的研究熱情并提升其研究能力；教學與工業(yè)界的接力融合，使學生接觸到工業(yè)機理和模型，加快提升將工業(yè)知識軟件化的水平和能力。

　?。?）加強工業(yè)軟件研發(fā)企業(yè)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺企業(yè)有機協(xié)同，推動工業(yè)軟件集成商和服務商深度參與工業(yè)軟件生態(tài)建設。工業(yè)軟件創(chuàng)新型生態(tài)建設，不僅需要工業(yè)軟件研發(fā)廠商的探索，也需要工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)和制造業(yè)企業(yè)的支持。比起傳統(tǒng)意義上的工業(yè)軟件研發(fā)廠商，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺企業(yè)更擅長通過連接匯集設備數(shù)據(jù)，精準賦能制造業(yè)企業(yè)全生命周期管理，逐步涵蓋研發(fā)設計、生產制造、運維服務和運營管理全鏈條，同時對接各類行業(yè)軟件、硬件、通訊商，形成生態(tài)效應。因此，二者相互配合、互相協(xié)同，通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺帶動工業(yè)軟件研發(fā)企業(yè)，為企業(yè)提供可用、可信的平臺型工業(yè)軟件，并通過企業(yè)開發(fā)、應用的不斷更新迭代，可更加快速地實現(xiàn)產業(yè)生態(tài)真正落地。同時，工業(yè)軟件集成商和服務商作為同時掌握特定領域行業(yè)知識和工業(yè)軟件企業(yè)優(yōu)質軟件產品的提供者，在整個工業(yè)軟件生態(tài)價值鏈增值傳遞的過程中具有獨特優(yōu)勢。重視并促進工業(yè)軟件集成商和服務商將自身工程經(jīng)驗和對特定應用對象技術要求的理解轉化為解決方案，并通過實踐將工業(yè)軟件企業(yè)提供的軟件產品價值進行個性化提升，這對工業(yè)軟件企業(yè)最終贏得制造業(yè)企業(yè)的滿意度及業(yè)界認可、推動并繁榮我國工業(yè)軟件生態(tài)發(fā)展，將起到不可替代的關鍵作用。

　?。?）降低工業(yè)軟件開發(fā)門檻，打造“軟件架構開源、工業(yè)技術閉源”的工業(yè)軟件新模式。我國工業(yè)軟件的破局發(fā)展，開源不失為一種新的思路。工業(yè)軟件的產業(yè)生態(tài)建設，可以吸收開源技術優(yōu)勢，采用“半開源式”的商業(yè)模式。

　　一方面，對軟件架構開源能夠降低工業(yè)軟件研發(fā)門檻，節(jié)約制造業(yè)企業(yè)研發(fā)投入，成為新型工業(yè)技術、機理模型最好的試驗場；同時建立開發(fā)者社區(qū)，通過開發(fā)者的積極參與、反饋，融入新的工業(yè)技術，增加新的工業(yè)場景，加速工業(yè)產品的迭代，打磨出更加包容、更具傳播優(yōu)勢的工業(yè)軟件，加速工業(yè)軟件自主創(chuàng)新和國產化進程。另一方面，對工業(yè)技術本身閉源，對制造業(yè)企業(yè)本身的技術、知識產權起到良好的保護作用，對于激發(fā)企業(yè)創(chuàng)造力、增強企業(yè)競爭力、提升軟件安全性具有重要作用。對于工業(yè)軟件的開源模式，一是要針對不同行業(yè)需求，分級分批開展相關工作，聚力推動建立行業(yè)共用的組件庫、模型庫、零部件庫等；二是要優(yōu)先布局一批工業(yè)軟件行業(yè)亟須的核心技術開源項目，邊用邊迭代，縮短與國外同類技術的差距；三是要提升工業(yè)軟件開源項目在社會、校園的影響力，通過開源項目參與度和貢獻度，建設人才數(shù)據(jù)挖掘平臺，定點發(fā)現(xiàn)一批、培養(yǎng)一批工業(yè)軟件領域復合型人才。

　　4 結語

　　本文闡述了我國工業(yè)軟件發(fā)展取得的成就、當前面臨的問題，以及“十四五”規(guī)劃給工業(yè)軟件發(fā)展帶來的機遇，針對發(fā)展目標、發(fā)展方向和重點工作等方面對“十四五”規(guī)劃和軟件“十四五”規(guī)劃中的工業(yè)軟件相關政策進行解讀，最后從關鍵技術產學研攻關、復合型人才培養(yǎng)、生態(tài)建設創(chuàng)新協(xié)同、開源工業(yè)軟件新模式等角度給出了我國現(xiàn)階段工業(yè)軟件發(fā)展的工作建議，以找出適合我國工業(yè)軟件發(fā)展的有效模式，走中國特色的工業(yè)軟件發(fā)展道路。