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中国工业软件公司目前的发展现状和面临瓶颈

发布时间:2021-04-15 发布时间:
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当今中国的工业产能、工业出口规模已经领先世界,中国制造业增加值占到了全球份额的28%以上,在联合国划定的所有工业门类和细分领域(41个工业大类,191个中类,525个小类)当中,中国企业都已是重量级玩家。可是中国工业企业要真正进入世界,至今仍面临一个绕不过去的关键短板——工业软件。


可能很多人不知道,中国现在最大的工业软件公司是华为技术。即使华为如此强大,设计产品时也要用三家美国公司Synopsys、Cadence、Mentor提供的EDA(电子设计自动化)工具。芯片设计极其复杂,里面几十亿的晶体管,EDA工具的极限设计精度是无可替代的。


工业软件绝不是一般的IT软件,更不是一般互联网公司可以涉足的。仅就代码行数而言,世界上最大的软件公司不是微软,不是SAP,而是全球最大军火商洛克希德·马丁公司。去掉制造业的表皮,剩下的核心技术就是工业软件,包括编程、数据建立分析、设备驱动、程序更改、传感器应用等全要依赖软件技术。近年,德国西门子、美国GE、法国施耐德为了维持传统垄断地位,使劲并购工业软件公司。比如2016年11月,西门子就是以45亿美元收购了全球三大电子设计自动化软件EDA之一的Mentor。


目前进入中国工业领域的重要工业软件,包括研发类的CAD、CAE、CAM、CAPP,信息管理类的ERP、CRM、HRM,以及生产控制类的MES、PCS、PLC,总共占比接近40%。另外60%主要是嵌入式软件(嵌入特定设备的专用软件),因为工业企业对工业智能终端、工业传感器、工业自动化装备需求巨大。


工业软件企业是各个工业领域的一流公司,是长期积累的工业知识、诀窍的宝贵沉淀,而非IT的产物。时至今日,几乎每一件工业品的出产、每一台工业设备的运行,都是先存在于工业软件的数字世界中,然后才有实体的产品和运行。


可以这么说,我国工业发展的最大瓶颈就是工业软件,而工业软件企业的发展瓶颈也会成为下游工业企业极大的掣肘因素。比如中国核电技术已经是世界一流,国产“华龙一号”核电系统已经整体推向世界。可是业内人士透露:“如果德国西门子现在对中国民用核工业领域禁用NX软件(西门子公司提供的产品工程解决方案),将是一场灾难——所有用NX软件设计的模型、生产制造过程的管理,都将被中断,整个产业将受到巨大影响,甚至无法正常运转。”


为何中国工业软件企业目前难当大任,实现替代?通过分析工业软件公司的发展现状和面临瓶颈,可以找出答案。


三个尴尬现实

至今,“中国制造”仍被认为是大而不强,那么,具体是哪里“不强”?工业软件长期未能实现自主可控,这是未来产业升级绕不过去的最大弱点。目前看来,中国工业软件企业至少面对三个尴尬现实:

工业软件是中国工业企业“短板中的短板”

现今,中国工业体系当中产生的很多优势技术、优势产业开始竞逐全球市场,但是,国内更多关注哪些短板要补?集成电路、数控机床、工业软件,已经是亟须突破的三大短板。

国内数控机床和集成电路已经有了不小的创新突破,中国机床产业至少在规模上是世界第一,华为海思设计的很多芯片产品也是世界一流水准,唯独国产工业软件(尤其是计算机辅助设计CAD、仿真软件CAE、辅助制造CAM、电子设计自动化EDA),依然落后国际最高水平30年以上。国产工业软件原本起步不晚,20世纪90年代中期甚至占有国内市场25%的份额,可是,现今急剧萎缩到5%左右,技术和规模都没有优势。甚至有人认为,工业软件是中国企业30年唯一没有多少进步的工业细分领域。


根据赛迪顾问与中国工业软件产业发展联盟近年的研究数据,中国工业软件公司普遍的营收规模集中在1亿--100亿元这个区间内。各个工业细分领域都有相对应的软件公司存在,而且分布平均,但几乎没有接近世界一流水平(技术、规模)的国产工业软件企业出现。

中国工业软件企业数量不少,但完全没有行业主导能力

曾经有人发问:为什么芯片设计与制造、数控机床、汽车、机器人、激光、兵器、航空、航天以及钣金、模具、机械制造等各个工业领域,中国企业用于设计、加工、分析的工业软件,几乎都是欧美产品,这些关键领域的国产软件公司几乎没有声音?


CAD研发设计领域,法国达索、德国西门子、美国PTC以及美国Autodesk公司在中国市场的份额超过90%,国内数码大方、中望软件、山大华天等只有不到10%的市场份额,神舟航天、金航数码也仅仅在军工航天领域拥有一定市场份额。CAE仿真软件领域,美国公司ANSYS、ALTAIR、NASTRAN占据的市场份额超过95%。目前,在汽车研发、建筑CAD领域,中国工业软件企业开始向国际对手发起冲击。


生产管理领域,德国SAP与美国ORACEL公司占有高端市场的90%以上,国内的用友、金蝶大概只能占据中低端市场的80%左右。德国SAP公司现今的营收水平达到250亿欧元上下,超过国内同行用友网络15倍以上。生产控制领域,西门子、施耐德、GE、罗克韦尔也是优势明显。而国内的南瑞、宝信、石化盈科因为在电力、钢铁冶金和石化行业深耕多年,具有一定竞争实力。


中国工业软件企业最缺乏技术诀窍的时间沉淀

中国很多互联网公司可以在很短时间就拥有多位一流产品经理,开发几款世界级的APP(比如微信、抖音)。可是,为什么国内的工业软件企业不行?因为需要时间沉淀。

工业软件业内有两个基本共识:第一,软件是软件(代码+算法),工业软件是工业软件(典型的高端工业品),是工业知识、工作经验和技术诀窍(Know-How)的集大成者。没有工业知识,没有制造业经验,只学过计算机软件的工程师,是设计不了先进工业软件的。第二,很多乡镇企业、街道工厂甚至车库里诞生的互联网公司,可以短短几年快速崛起震惊世界,但工业软件公司绝无这种可能。因为工业软件是千万聪明人无数的技术发明和经验积累,被反复证明有效,经年累月持续迭代、优化出来的。这个时间是多长呢,20年?30年?只会更长。哪怕苹果、谷歌、亚马逊这些市值过万亿美元的科技公司,也难以在工业软件领域有所作为,你再有产品创意、再会集成那些炫酷科技,也跨不过成熟工业软件的时间门槛。


工业软件企业当然知道要忍受寂寞、要持续投入,比如全球最大的CAE公司ANSYS,每年研发投入3亿美元左右。但问题是,工业软件本来就难度极大,市场规模还很小,2018年中国工业软件市场规模在1600亿元左右,不如华为一个公司卖手机的营收规模。


沈阳机床曾经多次进入国产工业软件公司10强榜单,历经千辛万苦开发出来的i5数控系统软件也进入国际主流数控系统阵营。可是,因为商业模式一时难有可持续性,沈阳机床临近破产边缘。商业上的不成功,往往使很多工业软件公司熬不起时间。


持续融合与迭代

为什么工业软件具有极广泛的重要性?因为智能制造的核心技术就是工业软件,中国智能制造的发展瓶颈也是工业软件。


国内各个工业细分领域都在推进智能制造、机器换人,若是没有成熟可靠的工业软件支持,这一切都可能建立在失控的流沙之上。因为所有硬件技术、网络技术、传感技术要和制造工艺融合,都要有软件定义、编码和封装。而且工厂是“重资产”,折旧快,产能利用率、技术效能稍微发挥不足,就可能面临亏损。而工业软件是资源调动、配置的核心大脑,决定了工厂运营(成本效率)是否可以持续。


为什么中国工业软件一直没有做起来,瓶颈何在?缺钱、缺人才、缺技术都是原因,但最缺的是用力深耕。


中国工业软件企业当中,神舟航天、金航数码算是技术一流的。原本这些公司是没多大机会的,中国航天工业曾长期使用美国AnalyTIcalGraphics公司开发的STK分析软件,STK可以支持航天任务的全部过程,包括设计、测试、发射、运行和任务应用等。可是,美国政府从STK7.0版本就开始对中国实施禁运,目前STK最高版本是11.0。中国航天工业只能转向神舟航天、金航数码这些国内公司,现实需求的倒逼之下,反而促使中国航天领域的自主研发、持续深耕,国产航天工业软件已经达到相当高的技术水平。


工业软件企业先天具有垄断优势,中国公司想要后发制人,那是很少见的,慢一步会步步皆输。为什么呢?工业软件不像阿里巴巴的钉钉,或者微软的Office,任何公司谁都能用,而是针对不同工业现场的专用定制。


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