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工业软件的『阵痛』,真的要命吗?

本文作者:郭仁贤 2020-09-15 15:44
导语:工业软件这件事,我们可能看得过于严重了

工业软件的『阵痛』,真的要命吗?

作者 | 郭仁贤

出品 | 雷锋网产业组

适当的焦虑感会鞭策我们前进,而过多的焦虑感会造成不必要的恐慌。恰如中国工业软件行业的阵痛,内行们一贯的淡定从容,外行们却因神经过于敏感而各种炸锅。

试问,国产工业软件到底是怎么了?接二连三的制裁事件,真的会让中国智造不堪一击吗?

  • 早些时候,也就是2018年4月,美国商务部号召对中兴禁售电子设计软件,给了中兴重重的一击。

  • 今年6月,由于被美国商务部列入实体清单,哈工大、哈工程等无法继续使用正版的计算仿真软件MATLAB。

  • 8月7日,在中国信息化百人会2020年峰会上,华为余承东指出,由于美国的制裁,华为高端手机芯片在9月15日之后或无法制造。

甚至早前还有观点认为,“对于中国工业来说,工业软件岂止是短板,已经是‘断’板,是‘断’命之板。”同时,学术界也在呼吁,要补齐工业软件的短板,不再被人“卡脖子”等。更可怕的是,发展自主的高端CAE、CAD软件,在很多人看来已经成为“不可能之事”。

那么,阵痛的持续,如果继续加剧甚至演化为常态,是否会造成更严重的后果?

 “工业软件这件事情,我们可能看得有点过于严重了。产业中的人肯定是要呼吁,这是没错的,同时整个中国也需要工业软件。”安世亚太高级副总裁、国家工业软件与先进设计研究院常务副院长田锋表示:

 “我们现在看到的工业软件大部分都是在欧、美产生的,他们的工业软件水平是很高的,原因是他们工业水平很高,工业需求很高。”

“然而,因为国内的工业水平、工业需求和欧、美存在较大差距,所以在别人更高的工业水平上产生的工业软件,其实远远超出了我们工业现场实际的需求。”

田锋认为,工业软件的制裁事件所带来的不利影响会在局部上产生作用,但是总体上来讲,并没有那么严重的作用。哈工大、哈工程的MATLAB事件,仅仅是在风口上出现的,因此关注度高。此前,也发生过很多类似的事件,比如北京航空航天大学、北京理工大学、西北工业大学等,外国的企业很早就不让他们用一些工业软件了,甚至建国以来就没让他们用过。

雷锋网近期特地就工业软件采访了田锋,就中国工业的转型升级、CAE的产业生态、安世亚太的破局之道,以及如果打造自主可控的工业软件等话题和他进行深度交流,现雷锋网一并分享给大家,带大家了解更多工业软件的实际情况。

『阵痛』真的要命吗?

我们知道,每一件工业品的产生,几乎都要用到工业软件;每一台设备的运行,更离不开工业软件在背后的支撑。但是,每一种国外的工业软件里面究竟有什么,很少有人能说得清楚。

伴随着工业数字化、智能化的深入发展,国内的工业互联网行业正在提速,制造业最核心的工业软件如何实现自主可控,以及如何打造国产工业软件正是产业界关注的焦点。

 “过去,尽管中国工业的转型升级有很多的提法,但是实际上没有发生特别明显的质变,一直在量变的过程中慢慢往前走。其实,是因为没有一个非常好的措施和环境促使我们更快地改变。”

就过去中国工业的转型升级,田锋表示:

 “过去,我们实际上有点像‘温水煮青蛙’,在有东西可以借鉴,可以进口,可以采用甚至可以模仿的时候,实际上大家不愿意去做那种转型升级的事情,因为这件事情是一个很辛苦的事情。虽然不及现在受到制裁的痛苦,但是谁都不愿意走出舒适区。“温水煮青蛙”这种现象,实际上害了我们很多的行业,让我们大家的转型根本没干成,而软件行业更是如此。 ”

 “在这个过程中,我们的科技能力在很多方面实际上跟先进国家的距离是在拉大,但是这次的刺激是一个外力,尽管感觉比较痛苦,但是后面的结果我相信会变好。”

雷锋网了解到,当前国内的经济发展水平正好处在比较好的状态,人均GDP达到了1万美金,而这正代表着我们的竞争力有了一定可抗压的能力。加上国内产业链的完整性和“一带一路”的建设,也会大大地缓和这种外部的制裁事件对我们的不利影响。

在不断地受到制裁的这个过程中,实际上我国工业的转型升级可能就随之完成了,并且很多的产业链会面临重新分配的过程。而对于我们来讲,这都是绝好的发展机会。

就仿真行业来讲,比如美国ANSYS软件的应用需求,中国工业企业一般地只用到其中的30%~40%的功能就够了,而其它好多的功能,大部分企业是用不到那么高水平的。

“其实过去我们一直做不了,或者不做这件事情,并不是技术做不了,而是商业环境和自主环境不够。”田锋透露:

“现在,在各种环境非常好,政府、资本、用户都已经意识到了工业软件的实际需求和自主可控的关联变得如此之强,这种环境对我们工业软件的发展极其有利。”

“那么在这个时候,3~5年的一个窗口期,只要我们抓住机会,我们现在就能推出跟国内工业水平相适应的工业软件。”

从CAE开始,重新认识工业软件

工业软件,不仅涉及到各个工业垂直领域,比如航天航空、机械、汽车、消费电子、军工、制药等,同时涉及到工业工艺的各个流程环节,比如研发、生产、管理、协同等。它是一个很大的范畴,不同环节对应的工业软件差异比较大,标准化程度也不一样。

在此,我们特地选取曾被称作“不可能之事”的CAE软件,以此来认识下工业软件行业中的中国力量。

CAE,也称作计算机辅助仿真软件,是研发设计类领域最重要的软件工具之一。尽管在航空航天、汽车工业、生物医学等领域具有很大的价值,但我国整体来讲基础较为薄弱,正是我们最为瘸腿的工业软件。

据公开信息,在上世纪80年代,中国的CAE发展可谓是自成一派。然而,CIMS(计算机/现代集成制造系统)的快速发展,并没有带来自主工业软件的崛起,取而代之的是国外工业软件的大行其道,随后由于种种原因,中国自主软件步步后退。

工业软件的『阵痛』,真的要命吗?

现阶段全球范围内研发CAE软件的公司,安世亚太曾调研过其中的500家。他们发现,从地区上看,最厉害的分别是美国、欧洲、英国(已脱欧)。 

其中比较大的仿真软件公司,美国的ANSYS算是比较大的,还有就是法国的达索、德国的西门子。而随着ANSYS、达索、西门子在世界范围内搜罗剩下这几百家企业的产品成为他们的补充,不停地进行各种收购,他们的产品线越来越完整,行业聚集性进一步增加。

另外,在对其中300家公司做了更深入的研究后他们发现,这些公司在中国都有产品输出,以各种形式在中国生存。在国内,这部分公司中50人以上、已上规模的公司大概有100家在参与国内CAE软件的业务。

据公开信息,和汽车、航空航天等高端制造产业类似,如今的工业软件产业也有复杂的产业链,很多巨头盘踞其中,拥有复杂且相互关联的组成单元。而CAE软件需要网格剖分器的组件,比如Distene的MeshGems等。提到CAE软件产业的生态,田锋表示:

“CAE产业链,国内是应用级开发做的比较深,以及在用户的现场做各种二次开发的工作,在用户端进行一个需求的补充。”

“但是,全球CAE软件的产业链中,几乎有一半都是华人在做。除了CAE的一些公司之外,在全球的各个高校里面,还有很多华人在做CAE软件算法方面的研究,为CAE软件开发一些局部的程序。实际上,这些算法在全球范围内被使用的次数较多。”

雷锋网(公众号:雷锋网)还了解到,在中国的一些国家研究所,他们开发的一些软件也是比较厉害的,但是并没有公开给外界。因此,在一些关键的、高端的领域,我们在自主可控方面还是很有自己的话语权的。

这样的话,您还对工业软件的中国力量感到忧心吗?

安世亚太的强势补位

安世亚太成立于2003年,在国内PLM、虚拟仿真及先进设计领域处于领先地位,致力于工业软件开发、先进设计与制造体系研究和智慧工业体系研究,是当前ANSYS中国区最大的战略合作伙伴。

一般地,CAE软件开发出来后,并不能直接拿到市场上当成工具去用,因为还要经过工业现场的大量验证,要跟工程实际是吻合的,这样软件分析的数据才是工程人员可以参考的。但是,计算的过程需要用大量的工程问题和实验过程来验证,由于需要的时间非常长,一般的公司很难快速地开发出真正发挥作用的CAE软件。

安世亚太通过过去20年来与ANSYS的紧密合作,积累了很多工程的案例。现在当他们自主打造CAE软件时,只需从自己的数据库里调出他们过去用ANSYS软件计算的案例数据,然后在他们自己的软件中再算一遍,再跟ANSYS原来的计算结果去对比,他们就能很快地完成这件事。这种做法,国内很少有工业软件企业能像他们一样这样去做。

“商业路线的成功,是技术路线上成功的基础;没有成功的商业,就不会有成功的技术。”谈及工业软件开发出来后的版本迭代,田锋表示:

“因为这个软件是需要迭代的,而迭代需要资金和周期,如果你连一套都卖不出去,第二套就很难再去开发和继续迭代。当卖出去几套之后,第二套版本就可以跟上来,这样就可以顺利地迭代起来。当你一套都卖不出去,你的第二个版本怎么做,需求是什么呢。”

在赋能中国制造方面,安世亚太有一个赋能方法论。他们认为,用户缺的不是软件,因为一些国际上的软件,购买是一方面,同时用户也能使用盗版。在这种环境下,他们发现用户用仿真建立的工业能力并没有变强,究其原因是,并不在于软件缺乏什么功能,而缺的是用户端能力的输入和输出,而具体怎样做用户是不知道的。安世亚太注重于怎样帮助用户用仿真建立起来这样的能力,而不只是把软件卖给用户。

工业软件的『阵痛』,真的要命吗?

另外,当做工程项目做多了之后,他们对于中国工业用户在仿真软件方面的真正需求会更了解,知道用户会用什么,想用什么,因此在开发工业软件时,选择软件功能和选择开发哪一块,他们就会把握得准确和快速。

早在两年前,他们就已经开始着手打造自己的工业仿真软件,预计今年10月份或最晚是年底,他们就会发布满足中国刚需的自主可控的仿真软件系列——PeraSim的第一个版本。

在去年的首届中国工业互联网大赛中,安世亚太凭借着“基于工业互联网的仿真云生态”的方案获得奖项,主要是降低企业使用仿真软件的资金门槛和技术门槛的问题。

雷锋网了解到,国内的中小企业尽管对仿真软件有需求,但是需求不是很强烈甚至很小。这种情况下,大企业是没有办法满足他们的,没人愿意给他们单独进行服务,所以这部分中小企业的需求就基本上被漠视了。

而借着工业互联网的浪潮,可以把全球范围内的仿真软件都以云的方式放到他们的平台上,那么任何一个公司,就可以在该平台上面去点击使用,按时间与时长来计费,而不需要购买软件。这样就可以把使用仿真软件的资金门槛给降下来。同时在技术方面,由于这个平台聚集了国内仿真领域的一些专家和个人,他们在平台上通过输出对应的技术知识为中小企业来提供实惠又专业的服务。

破局要领:高点起跳,赋能开道

前面提到,“商业路线的成功,是技术路线上成功的基础。”也就是说,发展中国仿真,成功的商业路线是考虑的首要问题。

而技术路线的选择上,在安世亚太看来也需要一点不走寻常路的精神,这便是他们总结的中国仿真自主软件发展的双驱策略:高点起跳,赋能开道。

工业软件的『阵痛』,真的要命吗?

这一策略是否对于其它的工业软件的破局之道有借鉴意义?满足什么条件,可以采取此类的策略?

“这个策略我觉得从方法论上来讲,应该都是适应的,对中国整个工业软件的大行业都是适应的。”田锋表示:

“从原理上讲,确实是这样,但是做法上会各不相同。因为产业的情况不一样,用户的情况也不一样,所以很难说具体的做法会一样。”

“比如高点起跳这件事,我们的用户绝对不可能忍受一个非常低水平的软件,装到他那边去用。对于仿真软件,至少你要跳到40%这个水平。因为起跳的时候,你在山脚下和往上爬完全是两种感觉,我们至少要跑到山腰上去跳,而不能一点一点往上爬。”

另外,雷锋网了解到,需要尽可能地集聚最可能用到的资源去开发自己的软件产品,以国内为主,但是国外的这些能补充的东西也会用到,但是必须是在高点。将自己在行业的积累,合作伙伴的积累,合在一起那么自身的起点就高。

有了一些工业知识之后,企业还应该结合自身的软件能力去起到赋能的作用。比如前面提到的是仿真赋能方法论,就是结合了用户在工业领域的知识和企业自己的软件而得出的。

田锋表示:

“由于仿真软件是用户端缺少输入和输出的这个能力,因此需要给用户提供帮助。而CAD那边缺什么,是缺能力,还是缺的是软件,还是缺的是别的东西,我觉得需要那些公司好好去研究它的产业。”

“从技术的角度,去说事情很难取得商业的成功。你必须走到用户端,让用户接受你的东西,买你的东西,给用户赋能这件事情是你要必须先做的,不能像国外软件公司那样来到中国工业软件的市场后,仅仅直接卖成熟的软件,标准软件去获得收入。我们更需要去做一些更辛苦的工作。

一般地,工业软件的产品性质,从产品主要模块上来看,工业软件在可控性上可以分为三种类型:自主工业软件(以汽车举例,类似汽车+零部件都是自己造),合资工业软件(比如汽车行业的中外合资公司),国产工业软件(应用层模块自主开发+组件全球化)。

谈及在实现工业软件的自主可控方面,这三种模式的可靠性,田锋认为第一种情况是最可靠的,后两种的情况,都很容易被“卡脖子”。特别是合资公司得看跟谁合资,如果是跟欧美的公司合资的话,自主可控就有非常大的不确定性。

而国产工业软件,应用层自己开发并逐渐的全球化,这种做法,实际上也就是说源代码在别人手里,别人给我国企业一个API,然后我国企业在上面做二次开发。如果这样的话,田锋认为基本上也是完全不可控的。田锋表示:

”除非你把别人的组件打得非常碎,拿着各种各样的小组件来做,但是在中国CAE行业好像没有这样的支撑态,更不像工业互联网产业,它还可以这么做微服务;但在工业软件,至少仿真软件还没有这样的生态。”

“所以,要么就拿国外软件来二次开发,应用模块自己做,组建一两家大公司的产品一起来完成。但一两家大公司一划就没了,所以说也不可控,而真正的可控还是得自己做,并完全自主。你可以跟别人合作,可以去购买别人的代码,反正不管什么方式必须得把这个东西拿到自己的服务器上来,才能是可控的。“

工业软件作为信息技术在工业领域的具体表现,已经渗透和广泛应用在各个工业领域和制造环节,其中自主工业软件的缺失可能成为我国制造业发展的安全隐患,但是也不必过于忧心。只要我们抓住时间窗口,终会打造出和我国工业水平相匹配的工业软件......

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