忘掉芯片!刚刚,美国发起新打击,中国最大短板曝光!

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作者:戎评
来源公众号:戎评
已获转载授权

这是一个被无数人忽视的精尖产业;

这是一个迈向高端制造强国的刚需产业;

这是一个中国最受制于人甚至曾大规模溃败的产业;

这是一个自改革开放以来中国唯一一个不断落后于欧美同行产业!




随着美国公布新一轮实体清单,中美科技围剿战与反围剿战的气氛愈发浓烈。就在前不久,哈工大和哈工程两所隶属于国防七子的高校学生向媒体反应,校方统一购买的美国商业数学软件MATLAB被取消激活即将失效。


据哈工大老师在社交媒体上发布的截图,MATLAB开发公司美国MathWorks给出的理由是:

根据美国政府最新的进出口管制名单,公司将无法提供相关服务。



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哈工大使用的MATLAB是MathWorks公司研发的高级技术计算语言和交互式环境集成软件,被广泛运用于算法开发、数据可视化、数据分析、仿真建模以及数值计算,也就是我们俗称的工业软件。


由于MATAB的可扩展性非常强大,每个附加工具箱都是实现特定功能的函数集,因此能实现跨多个领域的设计应用。


就目前而言,MATLAB可兼容的行业有汽车、ICT、电子和工业自动化、航工航天(主要设计和开发的产品有汽车系统、航天飞行控制和航天电子、工业机械及医疗设备)。最新数据显示:MATLAB在全球拥有超过400万用户和50万名应用程序贡献者,其中包括全球6500所工科类高校。


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哈工大网站显示,全校已获得MATLAB正版授权

6月5日,美国商务部以莫须有的理由将13所大学列入出口管理实体清单

除著名的国防七子之外,还有湖南大学、西安交通大学、

电子科技大学、四川大学、广东工业大学和南昌大学


虽然相关学校表示该事件不会影响日常教学,但由此所折射出的真相却值得每个中国人警惕:


作为高端制造皇冠上必不可少的明珠,中国工业软件常年受制于人甚至险些全军覆没,堪称Made in China最大之断板(不是错别字,断比短更贴切)。站在中美科技战的时代分水岭前,该断板所带来的系统化风险将趋于无限大,实现工业软件的自主化已迫在眉睫!


工业软件:现代制造业璀璨的明珠

2018年4月,由中兴事件引发的中国社会对国产技术的集体反思,使半导体这个短板步入全民视线之中。


当所有人都在为国产半导体的落后而痛心疾首时,殊不知,中国半导体产业并没有大家想象的那么难堪。至少,中国可是当今世界屈指可数拥有完整半导体产业链的国家(原材料、设计、设备、制造、封装)


相比之下,国产工业软件所面临的局面,比大部分人想象中更难堪。


当然,不了解也是情有可原的。


数据说明一切——


根据工信部《软件和信息技术服务业统计报告》显示,2018年我国工业软件营收为1477亿人民币,占工业企业类102.2万亿总营收的0.14%。这与动辄七八千亿的半导体产业形成了鲜明对比。


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2018年全球十大半导体企业排名


体量虽小,但工业软件对现代化制造业的重要性,丝毫不亚于半导体!


现代制造业越往上游发展就越体现出三个“化”词:精细化、复杂化、数据化


比如以前生产一辆汽车,涉及的产业链无非是钢铁、发动机、玻璃、橡胶等十数个产业,十几个专家画几张设计图就可以交给工厂生产了。但现在生产汽车除传统产业外,很大比例上还涉及ICT产业,而ICT向下细分,又有多个子系统和零部件。


显而易见,仅凭人脑是无法兼顾这么多系统设计的,就算聘请再多的技术专家,数据一多就很容易出错。所以现代工业制成品尤其是高端工业制成品的研发,非常依赖工业软件。


一言以蔽之:没有工业软件就没有现代化制造业!


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产品3D建模需要由工业软件完成


百科上对工业软件的定义是在工业领域进行研发设计、业务管理、生产调度、指挥控制过程中使用的相关软件和系统。


从垂直分类看主要分为两大类,非嵌入类和嵌入类。


非嵌入类:指安装在普通计算机或工业控制计算机中从事设计、编程、工艺、监控、管理的软件,比如产品在初期3D设计中使用的软件。


嵌入类:指安装在控制器、传感器、通信之间的采集、控制等软件和系统。比如5G时代最具诱惑力的自动驾驶技术,它就是通过软件对外部传感器的反馈分析,来对车身各种控制器下达指令。


需要特别指出,出于国家安全的考虑,运用于国防军工和工业控制领域的工业软件,其准入门槛非常高。


从细分产业看主要分为三大类:一是产品初期的设计类,如计算机辅助设计CAD、仿真软件CAE;二是在使用过程中的生产调度和控制类,如面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统MES;三是涉及分析的业务管理类,如供应链管理系统SCM、企业资源计划ERP。


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而在这些领域,中国与西方的差距可以用天然之别来形容。毫不讳言,欧美工业软件公司几乎垄断了我国工业软件市场


下面我们用几组数据说明差距和危害——


第一组:截止2018年9月,中国企业对数字化研发设计工具的使用率与关键工序数控化的比例分别达到了67.8%48.5%。其涵盖范围涉及服装、鞋帽、手机、模具、电脑、汽车、数控机床、客机、战斗机、火箭、发动机、半导体等各个领域,等同于覆盖了下中上所有产业链梯度。


第二组:在我国设计类核心工业软件的CAD市场上,以法国达索、德国西门子、美国TC为首的欧美公司占有率高达90%以上,而国内工业软件厂商如中望等企业的占有率不到10%;在仿真软件CAE市场领域,欧美公司的占有率更是高达95%以上;在以MES为代表的工业生产领域,德国SAP和美国OPACEL公司的工业软件占据了90%的高端市场,利润分食率高达95%。中国本土工业软件厂商,差不多只能喝他们剩下的残汤剩水。


第三组:2017年,我国本土工业软件全行业营收仅为1300亿,而同年排名世界第三的德国SAP公司的营收却高达1800亿元人民币。说句不太中听的话,在工业领域软件,一家德国公司就能吊打我们。


据业内权威专家估计,中国国产工业软件至少落后欧美同行30年。


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如果把现代制造业比作一个鲜活的人,那么,涵盖上中下游完整梯度的产业链是外皮和骨骼,半导体是大脑中枢,工业软件则是灵魂。


而中国制造业飞猛进的四十年,也是中国工业软件从异军突起逐渐凋零的四十年。正如某位业内人士所言:

工业软件是改革开放以后,唯一一个与国外同行不断拉大差距的工业技术领域。


国产工业软件四十年:从星辰锦绣到华丽陨落

与半导体的经历类似,中国国产工业软件一开始并不受制于人,至少不是全盘落后。这里说句题外话,很多人自然而然的以为,在那个温饱问题还没有解决的六七十年代,中国科技是非常落后的。


实则不然,那时的中国科技虽谈不上超群绝伦,但也是紧跟世界一流。像航空航天、生物医疗、半导体、激光、电子计算机都算得上第一梯队玩家。


之所以给人造成落后的印象,是因为受制于当年的制造业产业链和经济实力,这些先进的技术只能躺在实验室里,无法进入实质生产阶段,更谈不上市场化运作。我们强调过,非国防军事工业的技术如果无法进入市场化阶段产生经济效益,实际上是不具备价值的。


言归正传,国产工业软件始肇于上个世纪八十年代,虽然比欧美晚了二十年,但如果从70年代的软件爆发期来看,起步并不算晚。


改革开放元年,沈阳鼓风机厂和其技术归口单位北京机械化自动研究所(以下简称北自所)一同前往意大利引进大型鼓风机技术。期间,两家单位还从国际商用机器公司(IBM,一家集信息技术、咨询服务和业务解决方案的供应商)手里以94万美元的价格引进了370/138大型机。


作为配套设备,制造资源系统MRP-II旗下的COPICS软件也一同来到了中国,这是一种在物料需求计划上发展出的一种企业管理类辅助软件,也是中国最早接触到的一批工业软件。


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MRP-II的主要目的是考虑企业实际生产能力下以最小库存保证生产计划的完成,同时对生产成本的加以管理,实现企业物流信息流和资金流的统一,它属于第三种业务管理类软件


当时,参与该项目的北自所工程师蒋明炜从IBM带回来8本黑皮书,这对中国工业软件的发展起到了引爆性作用。


后来蒋明炜先生是这样说的:

这是中国工业软件开创的源头和先声,对它(8本黑皮书)的消化、吸收和创新,拉开了中国工业软件发展的序幕。


见识到工业软件在生产过程中强大的辅助作用后,在北自所的主导下,沈阳第一机床厂又从德国引进了INTEPS。1982年,北自所开始打造本土化的计算机辅助企业管理信息系统。


1986年,中国早期国产工业软件CAPMS问世。该系统在以生产计划为核心的基础上,还加入了制造过程中所需的各种资源,如资金、物料、生产力。而处于下游的销售管理、财务管理也在系统中


这对于当时从上游物料到下游销售还没有形成系统性管理的中国工厂和企业而言,绝对是质的飞跃。


受此鼓舞,1986年国家863计划将支持国产工业软件发展列入自动化领域的CIMS(计算机/现代集成制造系统)主题。以此为契机,中国工业软件进入了星辰锦绣的大争鸣时代。


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在INTEPS基础上改进的EPMS系统


据走向智能研究院统计,上个世纪九十年代中后期,国产工业软件平均市场占有率在25%左右,个别领域能达到45%。在欧美工业软件称王称霸的二十世纪末期,这个成绩值得中国工业自动化界感到骄傲。


以为企业提供决策手段的管理平台ERP工业软件为例:


到90年代末21世纪初,中国已涌现了十数家ERP厂商和国产工业软件,如金蝶软件的K3、浪潮通用的ERP-PS、用友软件的ERP-U8/U9。


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那么,曾星辰锦绣的国产工业软件是如何沦落到不足5%的市场占有率的呢?


一是市场层面


国产工业软件崛起的20世纪末21世纪初,我国知识产权保护意识相对薄弱,而欧美企业正是利用这点展开了温水煮青蛙计划,这是西方打压中国自主产业的惯用伎俩。即放任中国企业使用盗版,等本土产商支撑不下去之际,就是他们算账和垄断的时候。


所以还记得我们三年前讲的粮食安全和孟山都的故事吗?


欧美软件商的手段亦是如此。


毋庸置疑,西方工业软件的技术一定比中国本土软件强,使用盗版的成本也一定比使用正版的成本低。而非民营企业的第一要务是盈利,一个不要钱技术更强的软件和一个要钱且技术不一定厉害的软件比,你是老板你会选谁?


大部分人绝对会选前者!毕竟,在90年代末和本世纪初,以小作坊形式存在的企业占据大半壁江山。


对于这些企业而言,首要的条件是活下去,能不用钱的地方绝对不用。


在大批更先进的盗版软件的挤压下,本土工业软件厂商的市场份额不断缩小。再加上一些企业的捆绑销售,比如欧美企业在出口某种设备时强行捆绑工业软件,很多企业纷纷走向倒闭。即使没倒闭,也鲜有企业能拿出更多的钱去开发足以媲美西方工业软件的技术。


当大部分本土厂商溃败后,欧美企业就开始了垄断和清算。看到没,拿来主义真的是害死人啊。


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企业资源计划(ERP)的构成示意图


二是资金层面


由于工业软件处于多个行业的交叉领域,其归类定义比较有争议性。从作用来看,它是支撑现代工业的底层架构,属于基础科学领域;但从性质来看,工业软件本身又是IT类产品。


这就导致了工业软件既和工信部、发改委有联系,也在科技部的管辖范畴。


2011年前,中国国产工业软件归属科技部管辖,重点是发展设计类的CAD。2011年后,中国ICT产业开始走工业化与信息化两化融合的道路,该工作转由工信部负责,科技部不再分管信息化工作。


在工业软件领域,此举被视为一个重要的分水岭。


由于工信部的重点是发展应用型科技,而工业软件的基础科学性质,使之无法获得足够的研发补助。


据统计,全球最大的CAE仿真软件公司Ansys2016年在研发的投入强度为3.5亿美元,大约为20亿人民币。而中国在2000年~2015年对三维CAD/CAE等核心工业软件研发的投入强度不足2亿人民币。


换言之,一个CAE公司一年研发=中国15年的全部投入。


有人把这个问题归咎于中国只重视面向制造业企业的应用类科技,而忽视基础科技对整体工业水平的影响,比如在《自主CAE涅槃》一书中这样写到:

在20世纪80年代,中国的CAE发展也是自成一派。具有讽刺意味的是,随着CIMS(计算机与现代化集成制造系统)如火如荼的发展、带来的并非是自主工业软件的崛起,而是国外工业软件的长驱直入,而随后两化融合的大举投入,国外工业软件愈加兴旺发达,此时正是三维CAD开始勃发,CAE开始更加发力的时候,中国自主软件则步步后退。在高端CAD领域,PTC、UG(现在属于西门子)、CATIA已经确立了垄断的位置,中低端的Solidworks、Autodesk、SolidEdge则牢牢把手。


虽然造成现实情况如此,但把国产工业软件落后的问题全部归咎于国家不重视,也是一种武断的结论,具体情况我们留在下一部分讲。


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就目前的情况而言,我国工业软件面临的问题大致如下:


  1. 我国企业对外国工业软件的长期依赖

  2. 国内工业软件研发投入不足

  3. 上层建筑制造业与底层基础工业软件发展脱节

  4. 本土工业软件缺乏统一标准。


毫不讳言,中国制造业飞速崛起的十五年,也是中国国产工业软件大规模溃败的十五年。一旦欧美在短时间内对我国工业软件实施全面禁运,将对我国工业研发和生产造成严重的制约!


不过,稍微好点的消息是当前只是美国有此念头,而在高端工业软件领域同样突出的欧洲企业,还没有出现不利苗头。


毕竟中国到目前为止,还是全球主要工业软件市场。


据前瞻产业研究院数据显示,2018年中国工业软件市场规模为1662亿美元,约合11000亿人民币。对市场开阔度并不大的工业软件领域而言,这显然是一笔无法拒绝的大数字。


当然,对中国来说,更重要的是利用这个难得的契机,加快国产工业软件的自主化研发,这是最迫在眉睫的事!


国产工业软件的曙光

事实上,我国早期自主工业软件主要集中在业务管理类和生产控制类,最核心的计算机辅助类除非军用领域外,建树比较少。


原因如下


工业软件的本质是工业品,而工业化发展过程尤其是技术积累是无法实现跨越式发展的。这也就意味着,没有完整的工业化进程,就没有完整的工业化知识和窍诀,也就难以开发出足够优秀的工业软件


根据美国和欧洲工业软件公司的发展历程来看,这些环节之间的契合度被体现得淋漓尽致。


大家知道世界上最大的软件公司是谁吗?


你首先想到的一定是微软,但那仅是以市值而言。如果以代码行数而论,世界上最大的软件公司是美国防务巨头洛克希德马丁公司。它旗下的每一件产品,如F35、F22、C2运输机等都是以亿行为计量单位的代码。


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大家知道德国市值最高的工业企业是谁吗?


我猜你首先想到的是大众或者西门子,但真正的大佬是看起来有点像按摩的SAP(System Applications and Products),它的名衔很多,如全球最大的企业管理和协同化商务解决方案供应商、全球第二大云公司、全球第三大***立软件供应商、世界五百强之一。


据统计,超过80%的世界五百强企业都在使用SAP的软件产品。


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那么,这些世界顶级工业软件厂商是如何崛起的呢?我们以法国最大的工业软件供应商达索为例。


提起达索重工,想必喜欢军事武器的朋友也是倍感熟悉。


在那个航空均以美苏为尊的冷战时代,法国的达索重工硬是从美苏两霸的嘴里,撕咬出一番属于自己的天地。该公司旗下的幻影2000型战机,在七十年代畅销世界各地,与苏联的米格29,美国的F16三分轻中型战斗机的天下。


1977年,为优化生产环节、降低研发成本,达索重工决定研发***立的工业软件,以期望达到100%的图形、交互式、直观、三维效果,这就是该国早期的计算机辅助三维交互式应用程序。


八十年代,法国一干本土制造业企业,如雷诺、标志、阿尔斯通、TGV、空客崛起为高端工业制成品供应商。在相关企业的技术对接和需求下,1981年达索重工将软件业务***立而出,成立旨在解决企业工业软件的达索系统。


到2018年达索系统以336亿美元的市值,成为世界主要工业软件供应商。该公司旗下的协同技术软件ENOVIA和基于三维技术软件CATIA的计算机图形辅助三维交互式应用CATIA,已在全球范围内构建出一套属于自己的生态圈。像本田、丰田、奔驰、宝马等知名工业企业都是达索系统的客户。


从达索系统的发展历程不难看出,其工业软件的开发,是从本公司工业化和本国工业化过程中积累了丰富的知识和规律,然后把知识和规律写进软件,由软件再促进工业发展。


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也就是说,发展工业软件最核心的计算机辅助设计软件,其前提是工业化进程和工艺水平,因为只有你技术水平到那个高度了,才能积累出足够多的规律和产业数据进行模板化的软件开发。而如果一国的工业化梯度没有达到高端水平,即便投入再多的资金,也不可能开发出优秀的工业软件


再回过头看看那时候的中国制造是什么水平?


以纺织类为代表的低端制造业向以电子类为代表的中端制造业过渡阶段,高端产业的技术积累和数据积累少得可怜,就算想搞也搞不出什么名堂,这是典型的巧妇难为无米之炊。


负责研发自主操作系统的天津麒麟公司总裁孔金珠研究员曾指出:

大规模集成电路先进的设计和生产工艺都源自于美国等国家,没有原生先进工业技术,是我国EDA工具无法全能的根本原因。


如果只是从中端制造业迈向以工业互联网为基础的高端制造业的环境看,大可不必着急。但在中美科技战如火如荼的当下,发展契合我国产业梯度的高端工业软件已是燃眉之急。


一些迈入高端制造业的企业也在着手研发***立的工业软件,比如华为。


在去年的社交平台上,就有海思内部员工称EDA软件已被列入计划中。对于自研EDA这条路,华为是很有必要的,毕竟旗下的海思是我国主要半导体设计厂商,对EDA电子设计自动化的依赖性非常强。


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简言之,随着我国产业链梯度发展至高端工业水平,对国产工业软件的研发将进入一个爆发式阶段。相信这次美国对几所中国高校的工业软件制裁,也会倒逼本土工业软件的提速。


文章最后,我有话说


2015年我国政府发布《中国制造2025》,明确将智能制造作为主攻方向。


所谓智能制造,本质上是现代信息通讯技术和制造业的深度融合,而作为两者底层架构的工业软件是最重要的内核。越是强调智能化、数字化、信息化,就越依赖于工业软件的服务。


时至今日并且到未来很长一段时间,每一件高端工业品,都是工业软件衍生的结晶。每一台装备,都是工业软件设计的结果。


中国制造,不仅需要强悍的肉体,更需要强悍的大脑和灵魂。


所以从这之后,对发展中国本土工业软件的重视程度,在国家历年有关于制造业建设的政策中愈发上升。


2016年工信部印发关于软件和信息技术服务业发展规划,规划指出:加快建设制造强国和网络强国,推动软件和信息技术服务业由大变强。


2017年在本年度中国软件大会上,工信部指出:进一步推动基础软件和工业软件发展,实施工业技术软件化行动计划,继续开展国产优秀工业软件展示对接活动。


2018年是一个重要节点,标志性事件:中美经贸战、科技战。


这一年,工信部部长苗圩在2018智能制造国际会议上指出:着力补齐短板上下功夫,把提升智能制造供给能力放在更为突出的位置,加快突破智能制造核心装备及工业软件系统,特别是尽快补齐关键短板装备、基础零部件、系统软件等卡脖子。


注意措辞:放在更突出位置、加快突破、尽快补齐、卡脖子!从这些措辞不难看出,国家对于补齐工业软件短板的需求已然是非常强烈。


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可以说,从ZTE事件一爆发,中国就立即嗅到了危险,并迅速展开了相关布局,一场工业时代最大的科技对决已经拉开帷幕。


今后十年,将是中国工业软件反攻欧美的十年,也是收复失地的十年。


未来可期,敬请屏息以待!


待从头、收拾旧山河,朝天阙!

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一条评论

  • poi7890说道:

    这是好事,这种短板只有彻底的暴露,才能真正的解决问题。

    感谢川普,真的应该感谢川普,十足好人啊!

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