導(dǎo)讀

對(duì)于中國(guó)工業(yè)來(lái)說(shuō)，工業(yè)軟件豈止是短板，已經(jīng)是“斷”板了，是“斷”命之板。一邊是差距增大，一邊是國(guó)際頂級(jí)CAE公司一年研發(fā)=我國(guó)15年的全部投入。當(dāng)許多人都還在沉迷工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)來(lái)推動(dòng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的時(shí)候，沒有人意識(shí)到這些概念如果脫光了一層層衣服，最內(nèi)核的就是工業(yè)軟件。發(fā)展自主的高端CAD、CAE軟件，似乎已經(jīng)成為人們心中認(rèn)定的不可能之事。

一、中國(guó)制造業(yè)最大的短板是什么？

有人說(shuō)，是芯片。

2018年4月，受美國(guó)制裁中興通訊的拒絕令影響，中興主要經(jīng)營(yíng)活動(dòng)因缺少關(guān)鍵"芯片"已無(wú)法進(jìn)行。自此，引發(fā)了關(guān)于我國(guó)核心技術(shù)的全民大討論。

而此刻中興恢復(fù)生產(chǎn)了，芯片解禁了。實(shí)際上，很少有人知道，盡管中興每年進(jìn)口六七十億美元的芯片，但如果將采購(gòu)名單上不過(guò)數(shù)百萬(wàn)的電子設(shè)計(jì)軟件被停用，那上百億的芯片都不過(guò)是硅土。

這是工業(yè)軟件的厲害之處。而這才是中國(guó)制造業(yè)最大的短板。

當(dāng)智能制造和工業(yè)4.0的目標(biāo)越來(lái)越聚焦在數(shù)字化設(shè)計(jì)、數(shù)字化工廠和數(shù)字運(yùn)營(yíng)服務(wù)的時(shí)候，"數(shù)字建模和仿真"再次成為一切數(shù)字化工業(yè)背后的明星。研發(fā)設(shè)計(jì)領(lǐng)域最為重要的兩個(gè)軟件工具，CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）和CAE（計(jì)算機(jī)輔助仿真），成為中國(guó)信息化最熟悉、然而現(xiàn)在看去卻是最為瘸腿的工業(yè)軟件。

此一刻，我們發(fā)現(xiàn)，中國(guó)在數(shù)字建模與仿真領(lǐng)域的建樹，跟國(guó)外工業(yè)軟件相比，簡(jiǎn)直渺小到不值一提。

中國(guó)的工業(yè)設(shè)計(jì)軟件，曾經(jīng)走過(guò)什么樣的歷史？

二、一段艱難起步的小日子

二十世紀(jì)80年代初，中國(guó)人對(duì)工業(yè)軟件的認(rèn)識(shí)幾乎是零。伴隨著昂貴的IBM大型機(jī)、VAX小型機(jī)、Apolo工作站的引入，上面附帶的某些CG、CAD軟件，這樣工業(yè)軟件算是嶄露頭角。

最早能引進(jìn)這些昂貴的計(jì)算機(jī)硬件的有實(shí)力的研究所或高校，也就由此開始了模仿和開發(fā)工業(yè)軟件的征程。當(dāng)然早期開發(fā)的軟件，大多數(shù)是二維CAD繪圖軟件，能開發(fā)三維造型軟件的單位比大熊貓的數(shù)量要少兩個(gè)數(shù)量級(jí)。

曾經(jīng)有過(guò)一段還算不錯(cuò)的小日子。從“七五”到“十五”（1986-2005），國(guó)家對(duì)于國(guó)產(chǎn)自主工業(yè)軟件一直是有扶持的，當(dāng)時(shí)主要的扶持渠道是國(guó)家機(jī)械部（機(jī)電部）的“CAD攻關(guān)項(xiàng)目”、國(guó)家科委（科技部）的“863/CIMS、制造業(yè)信息化工程”。

國(guó)家機(jī)械部、國(guó)家科委早期重點(diǎn)支持的是二維CAD，后來(lái)發(fā)展到簡(jiǎn)單實(shí)用的“兩甩”（即甩圖板、甩賬本）。對(duì)于技術(shù)難度不算太高的二維CAD的扶持，還是取得了一些成效的，出現(xiàn)了高華CAD、CAXA電子圖版、開目CAD、浙大大天CAD、山大華天等一批軟件產(chǎn)品。即使在開發(fā)難度比較大的三維CAD領(lǐng)域，也出現(xiàn)了北航的熊貓CAD系統(tǒng)（后來(lái)的金銀花）等。

此后國(guó)家機(jī)械部逐漸淡出對(duì)CAD的支持，而由國(guó)家科技部接手，彼時(shí)863項(xiàng)目聲名大噪，國(guó)產(chǎn)CAX軟件公司也跟著頗有斬獲。一個(gè)二維CAD軟件小陽(yáng)春的局面呼之欲出。

而在CAE領(lǐng)域，也出現(xiàn)了一個(gè)百花齊放的大好開局。上世紀(jì)80年代后期。以北航、清華為代表的一批高校和科研人員開始做相關(guān)的軟件開發(fā)。這些人中，以唐榮錫、孫家廣、梁友棟、周儒榮為代表，成為國(guó)內(nèi)第一代從事CAD軟件開發(fā)的標(biāo)志人物。隨著CAD/CAE軟件在制造業(yè)的推廣普及，清華大學(xué)、浙江大學(xué)、華中科技、大連理工等一批高校和中科院、航空航天等一批院所先后開展CAD/CAE軟件自主研發(fā)，取得了一些研究成果，包括中科院的飛箭、鄭州機(jī)械所的紫瑞、大連理工的JIFEX、中航的APOLANS、HAJIF等商業(yè)化和大企業(yè)自用軟件。

一時(shí)間也是熱鬧。

三、一次悄無(wú)聲息的CAD調(diào)包

從“十五”和“十一五”開始，科技部對(duì)研發(fā)設(shè)計(jì)軟件的重點(diǎn)支持，轉(zhuǎn)到了三維CAD。而在“十二五”（2011年）以后，中國(guó)的信息化開始走兩化融合的道路，該工作轉(zhuǎn)由工信部負(fù)責(zé)，863合并到國(guó)家重點(diǎn)科技研發(fā)計(jì)劃中，科技部也不再分管信息化工作。這是一個(gè)重要的分水嶺。由于工信部并不對(duì)認(rèn)為屬于基礎(chǔ)科研的工業(yè)軟件研發(fā)進(jìn)行補(bǔ)助，國(guó)家對(duì)三維CAD研發(fā)的資金投入幾乎沒有了。

工信部從分管工作而言，是不能直接以資金支持企業(yè)研發(fā)的，只能通過(guò)搞兩化融合支持企業(yè)上信息化，通過(guò)試點(diǎn)示范和兩化貫標(biāo)等方式，給企業(yè)補(bǔ)貼，重點(diǎn)支持對(duì)象是制造業(yè)企業(yè)。國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件研發(fā)公司則基本得不到直接的支持，變成了“姥姥不疼舅舅不愛”的苦孩子。通過(guò)企業(yè)應(yīng)用拉動(dòng)信息化建設(shè)，推動(dòng)了制造業(yè)信息化的普及，也培養(yǎng)了一批人才，但它也帶來(lái)的一個(gè)間接的后果，即：國(guó)家補(bǔ)貼的大量?jī)苫诤腺Y金都去買了國(guó)外工業(yè)軟件。

如果從CAD產(chǎn)業(yè)發(fā)展來(lái)看，可以說(shuō)CAD被無(wú)聲無(wú)息地被調(diào)包了。

自此以后，近十年來(lái)，國(guó)家部委層面幾乎再也沒有明確的資金投入支持國(guó)產(chǎn)自主CAD/CAE軟件了。

《自主CAE涅槃》一書中提到，在上世紀(jì)80年代，中國(guó)的CAE發(fā)展也是自成一派。具有諷刺意味的是，隨著CIMS如火如荼的發(fā)展、帶來(lái)的并非是自主工業(yè)軟件的崛起，而是國(guó)外工業(yè)軟件的長(zhǎng)驅(qū)直入，而隨后兩化融合的大舉投入，國(guó)外工業(yè)軟件愈加興旺發(fā)達(dá)，此時(shí)正是三維CAD開始勃發(fā)，CAE開始更加發(fā)力的時(shí)候，中國(guó)自主軟件則步步后退。在高端CAD領(lǐng)域，PTC、UG（現(xiàn)在屬于西門子）、CATIA已經(jīng)確立了壟斷的位置，中低端的Solidworks、Autodesk、SolidEdge則牢牢把手。

中國(guó)的CAD、CAE都潰不成軍。以CAE為例，當(dāng)年一款飛箭軟件以其獨(dú)到的有限元仿真語(yǔ)言，獨(dú)樹一幟。但在多年尋求商業(yè)化而無(wú)果的境遇下，目前盡管已經(jīng)更名成元計(jì)算，但仍然尷尬地掙扎著，空有好技術(shù)卻被擱于冷倉(cāng)。

而在最近幾年，當(dāng)工業(yè)4.0變成德國(guó)的國(guó)家名片,智能制造到了舉國(guó)熱浪的階段，人們重新認(rèn)識(shí)到，工業(yè)軟件在其中舉足輕重的作用。然而，中國(guó)曾經(jīng)有過(guò)起步發(fā)展的CAD/CAE軟件，卻早已經(jīng)陷入“失去的三十年”。

德國(guó)的工業(yè)4.0

四、一份不曾上交的答卷

美國(guó)的國(guó)家戰(zhàn)略一直把“數(shù)字化建模和仿真”作為核心戰(zhàn)略。美國(guó)幾乎每年都有新報(bào)告，遞交到美國(guó)高層，反復(fù)強(qiáng)調(diào)“建模與仿真”的技術(shù)。這也得到美國(guó)政府積極的回應(yīng)和普遍的重視。

幾十年來(lái)，美國(guó)產(chǎn)業(yè)界從來(lái)沒有停止過(guò)吶喊，也從來(lái)沒有停止過(guò)行動(dòng)，從1995年開始加速數(shù)字化建模和仿真創(chuàng)新戰(zhàn)略，到2005年布什的報(bào)告提出計(jì)算科學(xué)，到2009年依靠建模和仿真，到2010年高性能計(jì)算談到建模和仿真，以及到現(xiàn)在先進(jìn)制造伙伴計(jì)劃，都是在圍繞著工具模塊化和開放式的平臺(tái)。

2014年美國(guó)總統(tǒng)科技委員會(huì)確定的11個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域有一個(gè)打分，根據(jù)對(duì)國(guó)家的影響等指標(biāo)，這其中，可視化、信息化和數(shù)字制造是三大關(guān)鍵領(lǐng)域之一，這里面都是圍繞著數(shù)字化建模和仿真。而在最新的美國(guó)制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)NNMI，跟智能制造最相關(guān)的兩個(gè)創(chuàng)新中心，一個(gè)是數(shù)字化的設(shè)計(jì)與制造，一個(gè)是清潔能源的智能制造。無(wú)論是國(guó)防部牽頭，還是能源部牽頭，基本上都是圍繞著數(shù)字化建模和仿真這個(gè)核心技術(shù)。

然而在中國(guó)，核心自主工業(yè)軟件，從來(lái)未曾得到高層的重視。

一晃多年過(guò)去，直到今年，“中興事件”意外捅開了一個(gè)窟窿。芯片的重要性，軟件的重要性，終于成為裘衣鮮鞍下面的黑窟窿。

五、刻骨銘心的工業(yè)誤判

工業(yè)軟件的本質(zhì)是工業(yè)品。

它從來(lái)都是工業(yè)的結(jié)晶，而非IT的產(chǎn)物。工業(yè)軟件是工業(yè)化長(zhǎng)期積累的工業(yè)知識(shí)與訣竅的結(jié)晶，是工業(yè)化進(jìn)程的不可缺少的伴生物。而在中國(guó)，很多時(shí)候，它卻被簡(jiǎn)單地認(rèn)為更多是IT軟件屬性，跟其他管理軟件、甚至互聯(lián)網(wǎng)一起發(fā)展。

這是一個(gè)天大的誤判。

而且，這個(gè)誤判對(duì)制造業(yè)的發(fā)展而言，是一個(gè)致命的誤傷。如今西門子、GE、施耐德等工業(yè)巨頭都在拼命并購(gòu)軟件，打造軟硬一體化的公司。僅就代碼行數(shù)而言，世界上最大的軟件公司，不是微軟，不是SAP，而是制造業(yè)的翹楚、全球最大的軍火商洛克希德馬丁公司。

時(shí)至今日，每一件工業(yè)品，幾乎都是工業(yè)軟件的結(jié)晶，每一臺(tái)裝備，離開了軟件都不能運(yùn)行。但是，每一種國(guó)外工業(yè)軟件里面究竟有什么，卻是誰(shuí)也說(shuō)不清。

這是一個(gè)失控的數(shù)字世界。貌似強(qiáng)大的“中國(guó)制造”，恰恰就是站立在失控的世界工業(yè)軟件的數(shù)字之顛。

對(duì)于中國(guó)工業(yè)來(lái)說(shuō)，工業(yè)軟件豈止是短板，已經(jīng)是“斷”板了，是“斷”命之板。當(dāng)許多人都在沉迷工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)來(lái)推動(dòng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的時(shí)候，沒有人意識(shí)到這些概念如果脫光了一層層衣服，最內(nèi)核的就是工業(yè)軟件。

更可怕的是，人們連吶喊的力氣都沒有了。發(fā)展自主的高端CAD、CAE軟件，已經(jīng)成為人們心中認(rèn)定的不可能之事。

伴隨著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的深入發(fā)展，中國(guó)正在向智能制造迅速轉(zhuǎn)型。中國(guó)制造業(yè)缺少核心工業(yè)軟件，將是一柄達(dá)摩克利斯之劍，長(zhǎng)懸于中國(guó)制造之項(xiàng)頂。沒有自主核心工業(yè)軟件的支撐，中國(guó)制造強(qiáng)國(guó)只能是一夢(mèng)之醉。

而此刻，整個(gè)行業(yè)卻呈現(xiàn)可怕的沉默。