35、扫描电镜
关于工业软件,我们再来详细讨论下
3月12日,美国设计软件公司Figma发布消息称,由于中国无人机企业大疆在美国政府制定的“实体清单”中,根据美国法律,Figma将无法为大疆提供服务。在美国撤销制裁之前,名单上相关公司账号都将无法访问Figma。
随后有媒体报道称,华为、360等公司的企业账号也同样遭到了该软件的封禁。
尽管蓝湖MasterGo、即时设计等国内设计软件企业发布了导入Figma文件,实现了基本的功能平替,但作为与Adobe、Sketch一起的核心设计工具软件,Figma对于设计师的重要性不言而喻,所以美国企业封禁做法对于国内设计行业的影响将是深远的。
实际上,软件一直是中国设计领域、工业领域最薄弱的一环。
虽然阿里、腾讯、字节跳动等互联网企业一直都推出各种软件产品,但到实际应用中,以视频剪辑行业为例,优秀视频创作者们使用的重要剪辑软件,依然是Final Cut Pro、Adobe Premiere Pro、DaVinci Resolve(达芬奇)等欧美出品的软件。
当然还有工业软件。作为工业制造的“灵魂”载体,也是国家制造业竞争力的关键,过去几十年来,国内CAD(计算机辅助设计)和CAE(计算机辅助仿真)等核心工业基础软件,却一直由西门子、达索、欧特克等欧美企业研发的软件做主导,国产工业软件长期缺位。
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,被美国以涉军为由列入实体清单,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。
更早之前的2019年5月,美国商务部将华为列入实体清单,导致其无法使用最新的芯片设计软件工具EDA(电子设计自动化)去设计芯片。(详见钛媒体App前文:《国产EDA,到底能不能打破海外三巨头垄断?》)
这两个事件让国产工业基础软件的“卡脖子”问题浮出水面。
根据国家工信部指导发布的《中国工业软件白皮书(2020)》调研数据显示,在生产控制、经营管理、运维服务这三个工业制造环节,国产工业软件在中国国内市场份额已分别达到五成、七成、三成,但在研发设计环节,海外软件占比仍高达95%。
而工信部发布的另一组数据显示,2020年,中国软件业务收入竟高达人民币81616亿元,其中信息技术服务收入达到49868亿元,这意味着大部分收入都被国外企业拿走。
天风证券曾预测,未来五年,中国工业软件市场增速超五倍,长期市场空间有望达到400亿美元。
“国外软件的垄断特别高,它是有两个原因造成的,一个是技术,一个是生态。”设序科技创始人兼CEO吴泳荣博士接受钛媒体App独家专访时表示,对于制造企业工程师来说,由于海外工业软件长时间在学校、企业中使用,这种交互喜好习惯难以改变,所以即使国内工业软件产品实现了国产化替代,哪怕技术上无限接近海外软件,生态依然是很难去打破的。
联想创投合伙人王光熙接受钛媒体App采访时表示,国内在一些高精尖,尤其是细分领域的工业软件,和国外公司差距还是比较大的。其实没有太多的捷径可走,本质上还是要经过大量的投入,大量的积累,场景的反复打磨,才能够真正做好。
浙江大学计算机学院教授高曙明则一针见血的指出,中国工业软件要达到全球一流水平至少还要十年。
那么,作为亟待突破的受到限制的关键环节,400亿的中国工业软件市场遭遇欧美“卡脖子”,国产工业软件如何解困?何时解困?
工业误判、资金投入不足导致国产软件三十年的空白
简单来说,工业软件是将工业知识软件化,将企业在产品的规划、设计、生产、销售、服务等核心流程中的经验积淀融合在软件系统中,用以提升企业全流程的工作效率。
由于CAD/CAE工业软件涉及数学、 物理、工程、计算机等多类技术,该行业的参与壁垒较高,往往需要核心客户一起参与才能形成优势产品。
根据产品划分,工业软件大致可分为设计研发、信息管理、生产控制管理、工业嵌入式软件和工业集成平台五大类,涉及几十个细分门类。除了常见的CAD/CAE软件,还有CAM(计算机辅助制造)以及大量数理分析软件、集成核心工业经验的软件等。在大型项目开发中,各学科使用的软件总数高达上百种,不同企业参与不同环节。
尽管领域众多,但国内做工业软件的公司数量和规模依然十分稀少,处于小而散的局面。以CAD/CAE软件为例,目前国内头部只有中电华大、中望软件、数码大方、苏州浩辰等少数企业。
东方证券数据显示,目前中国CAD软件市场,达索、西门子、PTC以及Autodesk在中国市场占有率达90%以上,国内中望软件、苏州浩辰、数码大方三家公司总份额不到10%。而CAE领域,美国ANSYS等占据了中国95%以上的市场份额,国内并没有与西门子、达索这种企业规模相同的标的。
背后的原因,主要是工业软件的技术难度大、资金投入高、研发周期长、市场有限,导致多年来国产技术发展缓慢,加上工业误判、资金投入低、产学研生态不佳,下游企业“造不如买”,使得工业软件没有形成规模化效应。而国外企业自身对软件有需求,边做边用,越用越好,逐渐成为了工业的核心辅助产品。
事实上,从工业软件行业发展来看,中国也曾经历过鼎盛时期。
20世纪80年代初,伴随着有实力的研究所或高校的需求,昂贵的IBM大型机、VAX小型机、Apolo工作站引入到中国,而上面附带的某些CG、CAD软件工具,让中国人第一次接触到了工业软件这一门类。而早期开发的软件,大多数是二维CAD绘图软件。
“七五”到“十五”(1986年—2005年)期间,由于国家对于国产自主工业软件的支持,以北航、清华为代表的一批高校和科研人员开始做相关的软件开发,他们通过当时国家机械部(机电部)“CAD攻关项目”、国家科委(科技部)的“863/CIMS、制造业信息化工程”申请到了资金补助,随即拿这笔钱投入了研发和人才搭建中。
1999年前后,中国多家科研机构成功研发出了高华CAD、CAXA电子图版、开目CAD、浙大大天CAD、山大华天等一批工业软件产品。即使在开发难度比较大的三维CAD领域,也出现了北航的熊猫CAD系统等。
不过自2005年开始,科技部对研发设计软件的重点支持,转到了三维CAD。而在“十二五”(2011年)以后,中国的信息化开始走“两化融合”的道路,科技部也不再分管信息化工作,国家不再给科研机构的工业基础软件研发进行补助,对三维CAD研发的资金投入也逐年减少。