最近，中國(guó)科技界最轟動(dòng)的事情，莫過(guò)于華為正式發(fā)布鴻蒙系統(tǒng)。

長(zhǎng)久以來(lái)，中國(guó)制造忍受著“缺心少魂”之痛，“心”指的是芯片，“魂”說(shuō)的是操作系統(tǒng)。隨著我國(guó)在芯片、操作系統(tǒng)等領(lǐng)域的研發(fā)與突破，“缺心少魂”的局面正在改善。

然而，在為華為鴻蒙歡呼后，還應(yīng)冷靜的看到，中國(guó)制造仍有一大軟肋。

這就是工業(yè)軟件。

落后20年，80%被外企壟斷

工業(yè)軟件，顧名思義，就是指工業(yè)范疇使用的軟件。大致可以分為研發(fā)設(shè)計(jì)類、生產(chǎn)調(diào)度和過(guò)程控制類，以及業(yè)務(wù)管理類。

（工業(yè)軟件分類）

最具代表性的工業(yè)軟件，是EDA。

在《痛的不只是華為，這家西方公司卡住中國(guó)芯片的脖子》（后臺(tái)對(duì)話框回復(fù)關(guān)鍵詞“光刻機(jī)”，獲取文章）一文中，我介紹了芯片制造的重要機(jī)器——光刻機(jī)。

其實(shí)，芯片制造的第一個(gè)環(huán)節(jié)是設(shè)計(jì)。這就需要工業(yè)軟件EDA。

（芯片制造流程）

EDA，即電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化。在EDA出現(xiàn)之前，設(shè)計(jì)人員必須手工完成芯片的設(shè)計(jì)、布線。

隨著技術(shù)進(jìn)步，芯片集成度不斷提升。最早的芯片只有幾千個(gè)晶體管，現(xiàn)在的任何一部智能手機(jī)里的芯片，都集成了上億個(gè)晶體管。如此大規(guī)模的器材擺放和繞線，無(wú)法靠手藝完成。

EDA軟件的出現(xiàn)，解決了這一問(wèn)題。通過(guò)EDA軟件平臺(tái)，設(shè)計(jì)者借由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成邏輯編譯、簡(jiǎn)化、分割、布局、布線和仿真，直至對(duì)特定目標(biāo)芯片完成各項(xiàng)工作。

（EDA軟件設(shè)計(jì)界面）

能否設(shè)計(jì)出更高性能的CPU，既取決于設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的專業(yè)知識(shí)，也取決于EDA軟件。沒(méi)有EDA軟件做產(chǎn)品設(shè)計(jì)，再高端的設(shè)備、再精湛的工藝也得“歇菜”。

因此，EDA軟件被視為工業(yè)軟件的尖端，代表了一個(gè)國(guó)家真正的研發(fā)創(chuàng)新。

經(jīng)過(guò)不斷的市場(chǎng)洗牌，EDA行業(yè)已經(jīng)從百家爭(zhēng)鳴變成了三足鼎立，成為一個(gè)高度壟斷的行業(yè)。

目前，Cadence、Synopsys和MentorGraphics穩(wěn)居行業(yè)前三，占據(jù)整個(gè)行業(yè)營(yíng)收的70%。

（2018年中國(guó)大陸晶圓制造用EDA軟件供應(yīng)商排名）

華大九天是中國(guó)自主EDA的佼佼者，經(jīng)過(guò)多年積累，研發(fā)出了一批特色方案和工具。

然而，有分析指出，中國(guó)本土EDA企業(yè)和國(guó)外EDA三大巨頭存在的技術(shù)差距在20年以上。

（中國(guó)主要EDA企業(yè)產(chǎn)品與服務(wù)領(lǐng)域）

EDA軟件還只是工業(yè)軟件中的冰山一角。實(shí)際上，中國(guó)工業(yè)軟件已經(jīng)被外企壟斷，有數(shù)據(jù)顯示——

中國(guó)80%的規(guī)劃軟件、50%的制作軟件、95%的效勞軟件被外企占據(jù)。

核心技術(shù)部分，更是大多數(shù)都被外企掌握。

中國(guó)是世界最大的制造工廠，擁有龐大的制造企業(yè)、技術(shù)人員，可以生產(chǎn)全球最齊全的工業(yè)門(mén)類，卻沒(méi)有自主可控的頂尖工業(yè)軟件。

工業(yè)軟件有多重要，短板的危害就有多大

如果說(shuō)，以前軟件只是硬件的附屬物，那么，現(xiàn)在的軟件已反客為主，成為了機(jī)器的大腦和神經(jīng)，主宰了機(jī)器世界的運(yùn)行邏輯。

今天，一個(gè)沒(méi)有軟件的世界是不可想象的。

正因如此，工業(yè)軟件有多重要，短板的危害就有多大。

沒(méi)有工業(yè)軟件，智能制造就是空想。

提起智能制造，人們談?wù)撟疃嗟?a href="http://m.u63ivq3.com/p/bus/" target="_self">工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能和大數(shù)據(jù)。殊不知，抹去這些新潮的概念，最內(nèi)核的是工業(yè)軟件。

智能制造涉及硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算等多種技術(shù)和制造技術(shù)的融合，而工業(yè)軟件是其中最為關(guān)鍵的技術(shù)。無(wú)論是硬件、網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算等技術(shù)和制造工藝融合，都離不開(kāi)軟件定義、編碼和封裝。

沒(méi)有自主可控的工業(yè)軟件，智能制造就無(wú)從談起。

警惕安全后門(mén)，敲響安全警鐘。

工業(yè)軟件涉及工業(yè)制造、企業(yè)管理的各個(gè)方面，存儲(chǔ)、處理大量數(shù)據(jù)，一旦泄密，后果不堪設(shè)想。

2011年，法國(guó)達(dá)索公司旗下的機(jī)械設(shè)計(jì)軟件——SolidWorks，被爆料存在安全“后門(mén)”，將個(gè)人計(jì)算機(jī)上的信息泄露給他人。

（相關(guān)報(bào)道）

雖然Solidworks予以否認(rèn)，但因?yàn)檫@款軟件在中國(guó)應(yīng)用非常廣泛，事關(guān)重大。國(guó)家相關(guān)部門(mén)隨即通知各軍工企業(yè)停止使用該軟件，以防資料被竊取而導(dǎo)致可能的泄密事件。工信部也下發(fā)通知，要求加強(qiáng)工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全管理。

實(shí)事求是，外國(guó)軟件一般情況下不會(huì)有安全問(wèn)題。但要知道，軟件畢竟是一種特殊的商品，通過(guò)一定的技術(shù)手段，可能被制造者或是黑客異地控制。

我們不能將國(guó)家的信息安全寄希望于外國(guó)軟件的商業(yè)道德與自律，加快研發(fā)自主可控軟件，是保證中國(guó)信息安全的重要手段。

依賴外企，易被卡脖子。

去年4月，美國(guó)商務(wù)部下令禁止美國(guó)公司向中興出售元器件、軟件等產(chǎn)品。隨后，全球最大電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化公司Cadence的內(nèi)部郵件流出，郵件稱將停止對(duì)中興服務(wù)。

可見(jiàn)，在美國(guó)制裁中興的事件中，除了禁止賣芯片給中興以外，作為最基礎(chǔ)的EDA工具也是美國(guó)手中的一大殺器。

中國(guó)的制造業(yè)嚴(yán)重依賴國(guó)外工業(yè)軟件。一旦軟件停止服務(wù)，機(jī)器便成為了一堆廢銅爛鐵。

工業(yè)軟件，沒(méi)有捷徑

工業(yè)軟件如此重要，中國(guó)應(yīng)該如何趕超呢？

在盾構(gòu)機(jī)、手術(shù)機(jī)器人等文章中，我都提到了一個(gè)詞——彎道超車，意思是，中國(guó)可以突破某個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，借助中國(guó)產(chǎn)業(yè)鏈和市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)趕超。

遺憾的是，工業(yè)軟件沒(méi)有捷徑。

這是因?yàn)?，做工業(yè)軟件，是一件“吃力不討好”的事情。

吃力，指的是難度大。

舉目全球，真正具有比較完整的工業(yè)軟件體系產(chǎn)品的國(guó)家只有“兩個(gè)半”，德國(guó)、美國(guó)各算一個(gè)，法國(guó)算半個(gè)——

德國(guó)以SAP、西門(mén)子為代表，美國(guó)以ANSYS、PTC、歐特克、霍尼韋爾為代表，法國(guó)以達(dá)索、施耐德電氣為代表。

只有德國(guó)、美國(guó)能夠向全球其他國(guó)家輸出從研發(fā)、管理到出產(chǎn)的成體系的工業(yè)軟件產(chǎn)品，其他如英國(guó)、日本、意大利等國(guó)家，工業(yè)制造能力雖強(qiáng)，但也沒(méi)有應(yīng)用全球的工業(yè)軟件產(chǎn)品。

由此可見(jiàn)，研發(fā)工業(yè)軟件并非易事。

工業(yè)軟件，難就難在它不是一個(gè)簡(jiǎn)單的軟件，而是工業(yè)品。強(qiáng)大的工業(yè)軟件，必須建立在強(qiáng)大的工業(yè)基礎(chǔ)之上，這便是只有德國(guó)、美國(guó)擁有完整工業(yè)軟件體系的原因。

還是以EDA軟件為例，作為芯片產(chǎn)業(yè)鏈的重要一環(huán)，EDA軟件與半導(dǎo)體的物理模型、材料工藝、制造封測(cè)環(huán)環(huán)相扣。不了解這些知識(shí)，根本無(wú)法設(shè)計(jì)EDA軟件。

（中國(guó)大陸晶圓代工廠情況）

中國(guó)目前無(wú)法研發(fā)高端的EDA軟件，不是中國(guó)科研人員不夠聰明、不夠努力，而是芯片最先進(jìn)的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝都源自美國(guó)等國(guó)家，中國(guó)缺乏原生的工業(yè)技術(shù)。

工業(yè)軟件的另一個(gè)難點(diǎn)是，千人千面。

微軟的一套o(hù)ffice軟件，放之四海而皆準(zhǔn)，誰(shuí)都能用。工業(yè)軟件卻不同，工業(yè)企業(yè)的需求千差萬(wàn)別，需要“私人訂制”。

要想在個(gè)性化需求和軟件的重復(fù)應(yīng)用之間找到技術(shù)和商業(yè)的平衡，就必須對(duì)客戶的業(yè)務(wù)需求有著非常深刻的理解和精妙的設(shè)計(jì)。

這又要求，工業(yè)軟件必須要有行業(yè)積累。

行業(yè)積累，顯然沒(méi)有捷徑可走。事實(shí)上，很多巨頭試圖憑借強(qiáng)大的技術(shù)、資金以及多年的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)開(kāi)拓工業(yè)軟件市場(chǎng)，結(jié)果大多鎩羽而歸。

一步落后，步步落后，難就難在這里。

不討好，指的是收益小。

工業(yè)軟件雖然很重要，但市場(chǎng)份額不算大。

（2013-2018年中國(guó)中國(guó)工業(yè)軟件市場(chǎng)規(guī)模及增速）

2018年，中國(guó)工業(yè)軟件市場(chǎng)規(guī)模在1600億元左右。要知道，2018年華為一個(gè)企業(yè)的營(yíng)業(yè)收入就超7000億元。

工業(yè)軟件本來(lái)難度就極大，市場(chǎng)規(guī)模還小，自然沒(méi)有太大的吸引力。

退一步說(shuō)，即便研發(fā)出來(lái)，也不一定能賺到錢(qián)。

正如前文所說(shuō)，工業(yè)軟件的一個(gè)特點(diǎn)是千人千面，這便造成了工業(yè)軟件形成了一個(gè)個(gè)獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng)。

這個(gè)系統(tǒng)，既有技術(shù)門(mén)檻，更有經(jīng)驗(yàn)壁壘。企業(yè)一旦使用了某個(gè)工業(yè)軟件，就會(huì)形成路徑依賴，輕易不會(huì)更換。

此外，中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)意識(shí)的缺失，也讓工業(yè)軟件面臨被盜版的風(fēng)險(xiǎn)。

由此可見(jiàn)，工業(yè)軟件研發(fā)之路，注定了荊棘遍布，更無(wú)捷徑可言。

只有舉國(guó)體制，才能搞出工業(yè)軟件

歷史經(jīng)驗(yàn)告訴我們，越是被外企壟斷的，越是要打破；越是困難的，越是要攻克。

當(dāng)然，實(shí)現(xiàn)工業(yè)軟件的自主可控并不是要排斥國(guó)外工業(yè)軟件，而是打破現(xiàn)在國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件幾近于無(wú)的不利局面。

問(wèn)題是，中國(guó)工業(yè)軟件如何才能趕超？

答案是：舉國(guó)體制。

從歷史看，國(guó)家重視不足，導(dǎo)致工業(yè)軟件落后。

中國(guó)工業(yè)軟件落后的原因很復(fù)雜，國(guó)家重視不足是一個(gè)原因。這也有點(diǎn)無(wú)奈，因?yàn)?980年代之前，國(guó)人對(duì)工業(yè)軟件的認(rèn)知幾乎為零。直到引進(jìn)了IBM大型機(jī)、Apollo作業(yè)站，這些昂貴設(shè)備上附帶的軟件，才得以一睹了工業(yè)軟件的“芳容”。

長(zhǎng)期以來(lái)，無(wú)論是政府還是企業(yè)，都沒(méi)有認(rèn)識(shí)到工業(yè)軟件的重要性，沒(méi)有進(jìn)行持續(xù)的投入。有數(shù)據(jù)顯示，全球最大的CAE仿真軟件公司Synopsys2016年一年的研發(fā)投入為3.5億美元，相當(dāng)于我國(guó)政府三個(gè)五年計(jì)劃在三維CAD/CAE研制投入總和的10倍。

從現(xiàn)實(shí)看，只有舉國(guó)體制，才能克服工業(yè)軟件的難點(diǎn)。

只有舉國(guó)體制，才能組織頂尖的科研力量進(jìn)行攻關(guān)，在技術(shù)上取得突破。

只有舉國(guó)體制，才能持續(xù)投入資金，解決企業(yè)短期無(wú)法獲得收益的窘境。

只有舉國(guó)體制，才能協(xié)調(diào)軟件企業(yè)與制造企業(yè)合作，并將新研發(fā)的軟件先試先行，避免軟件無(wú)用武之地的尷尬。

只有舉國(guó)體制，才能將工業(yè)軟件的重要性上升到芯片的高度，同時(shí)加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，引起社會(huì)廣泛關(guān)注，國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件才能迎來(lái)春天。

現(xiàn)在，有些人羞談“舉國(guó)體制”，總和“計(jì)劃經(jīng)濟(jì)”聯(lián)系在一起。還有的人認(rèn)為，科技研發(fā)應(yīng)該讓市場(chǎng)主導(dǎo)，企業(yè)自己發(fā)展，政府不應(yīng)該過(guò)度參與。

正如我在《波音戰(zhàn)空客、美歐撕破臉：?jiǎn)⑹局袊?guó)必須要造自己的大飛機(jī)》一文中所說(shuō)，關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)和領(lǐng)域，早已超出了企業(yè)、產(chǎn)業(yè)之爭(zhēng)，而變成了國(guó)家之爭(zhēng)。

工業(yè)軟件也不例外。近年，歐美國(guó)家將“把握最先進(jìn)的制造業(yè)中心軟件”視為確保本國(guó)制造業(yè)“繼續(xù)掌控全球工業(yè)布局主導(dǎo)權(quán)”的必要條件——

2009年，美國(guó)“競(jìng)爭(zhēng)力委員會(huì)”白皮書(shū)《美國(guó)制作業(yè)——依靠建模和模仿保持全球領(lǐng)導(dǎo)地位》，將建模、模仿和剖析的高性能核算，視為維系美國(guó)制作業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力戰(zhàn)略的主力。

2013年，德國(guó)《高技能戰(zhàn)略2020》確定“工業(yè)4.0”為未來(lái)十大項(xiàng)目之一，重點(diǎn)支持工業(yè)軟件。

2015年，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省公布《2015年版制造白皮書(shū)》，強(qiáng)調(diào)發(fā)揮IT的作用。

歐美國(guó)家早已取得領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，卻仍然在大力發(fā)展、扶持工業(yè)軟件，本就落于人后的我們，還在幻想著完全靠市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)、企業(yè)自主發(fā)展就能趕超。

這不是幼稚，是愚蠢。

被外企壟斷的工業(yè)軟件，是一柄懸在中國(guó)制造頭上的達(dá)摩克利斯之劍。

也許，這把劍已經(jīng)被特朗普握在手里了。