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加大工业软件研发投入和支持 推动发展新质生产力

2024年05月10日 07:05
来源: 羊城晚报
编辑:东方财富网

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  2023年4月,习近平总书记视察广东时强调:“使粤港澳大湾区成为新发展格局的战略支点、高质量发展的示范地、中国式现代化的引领地。”2024年1月31日,习近平总书记在中共中央政治局第十一次集体学习时强调:“发展新质生产力是推动高质量发展的内在要求和重要着力点。”

  智能制造、工业互联网中最核心的就是工业软件。目前,国产工业软件已进入阶段性替代阶段,这关系到实体制造业的产业链、供应链的安全、稳定和可持续创新。笔者通过调研发现,工业软件作为可串联研发设计—生产制造—营销服务的全产业链的工具,是能打通新质生产力的三个因素(技术的革命性突破、生产要素的创新性配置、产业深度转型升级)的关键力量,是高质量发展的助推器。因此,广东有必要加大对工业软件研发投入和支持力度,以此推动发展新质生产力。

  国产工业软件发展面临的挑战

  “中国制造业大而不强”是我们一直以来想要甩掉的标签,产生这个标签的其中一个重要原因就是我国工业软件发展不足。工业软件分为研发设计、生产管控和管理运营三大类,是现代工业化发展的加速器。研发设计类软件是工业软件中技术含量最高的重点领域,包括CAD(计算机辅助设计)、CAE(计算机辅助工程)、CAM(计算机辅助制造)、EDA(电子设计自动化)、CAPP(计算机辅助工艺规划)等,能提高设计效率、降低成本,是工业智能化的关键。生产控制类软件通过PDM(产品数据管理)和PLM(产品生命周期管理),不仅能提高生产效率、规范流程,还可保障数据安全,支持个性化创新。经营管理类软件,如MES(生产过程执行管理)、ERP(企业资源计划)、SCM(供应链管理)等,能实现全面的生产和资源管理。目前,中国工业软件发展面临“内忧外患”和发展缓慢的问题,主要有几方面原因——

  一是制造业发展中的必经阶段。在20世纪90年代,中国工业软件行业受“CAD攻关项目”和“国家高技术研究发展计划”支持,得到快速发展,国产软件平均占有率达25%,在某些领域甚至高达45%。熊猫CAD等产品兴起,ERP软件呈现“北利玛、南启明”的格局。但“十五”到“十二五”期间,中国工业阶段性发展呈现“重硬轻软”的现象,在核心工业软件的投入上不足2亿元,与国际工业软件巨头的投资相比差距巨大。中国工业软件面临资金、技术及市场的挑战,发展缓慢。

  二是存在行业误判和理念误区。一方面,由于工业软件研发周期长,最少需要3—5年,被市场认可则需10年左右,投入产出比低,回收周期长,资本并不喜欢。另一方面,工业软件不仅是软件的分支,其开发的关键在于工业经验,“工业大数据,姓工业不姓大数据工业互联网,姓工业不姓互联网”,工业软件的发展需和龙头制造企业的实践同步,植根于几十年工业生产中的关键技术、流程、工艺、知识、数据,以及沉淀下来的最核心内容,在长期积累中迭代。

  三是面临外资工业软件的垄断和封堵。中国市场的研发设计类工业软件中,外资巨头在芯片设计生产的核心软件EDA领域,垄断了近八成份额;在CAD软件领域占90%以上;CAE市场则由三家美国公司(Ansys、Altair和MSC)垄断了几乎全部市场份额。外资软件公司通过与科研机构合作、免费提供软件等方式,培养用户依赖,加大了国产软件替代的难度。

  四是国产工业软件发展进入瓶颈。国内CAD(计算机辅助设计)软件的技术趋同,且市场较集中,增速放缓;CAE(计算机辅助工程)软件技术虽适用于多个专业仿真领域,但难以开发出适用全物理场的通用产品,市场需求分散。IDC(国际数据公司)预测,到2027年,国产CAD和CAE在军工信息化市场的占比将达36.4%和29.6%。在民用工业制造和建筑工程领域,国产软件仍只是进口产品的备选和平替。国产软件技术研发中存在着重复造轮子、闭门造车等现象,难以突破国外技术壁垒。

  新质生产力语境下,大湾区发展工业软件的机遇

  新质生产力是摆脱传统经济增长方式、生产力发展的路径,具有高科技、高效能、高质量特征,符合新发展理念的先进生产力质态。当前,国内工业软件立足特定应用领域和高技术创新,能在自身高度集成的行业优势上,对制造业进行高质量整合,并可高效能衍生扩展到相关领域,是新质生产力的最佳载体。可以说,在大力发展新质生产力的背景下,粤港澳大湾区自主工业软件的发展正当其时。

  一是区域制造业高质量发展的迫切需求。粤港澳大湾区制造业拥有自主研发、验证、迭代能力及软硬件一体化创新基础,能快速响应国内外市场趋势。要建立具有国际竞争力的现代化产业体系,需依托先进制造业(如装备制造、电子信息)和战略性新兴产业(如信息技术、生物技术)为支柱,现代服务业(如物流、工业设计)为支撑,海洋经济(如船舶、渔业)为优势,“四轮驱动”产业布局的实现,需要现代工业体系和软硬件研发的联合创新支持。

  二是本土软件产品和企业具备扎实的行业基础。广东涌现出了众多专注于工业软件的高新技术企业,如云湃科技专攻电子信息产业的微波芯片和电路设计,纬衡浩建科技开发勘察设计类数字化平台,三维家信息科技提供泛家居产业的云设计服务。

  三是粤港澳大湾区有着多元的科技创新土壤。广东省工业软件创新中心联合珠三角政府部门建立了小微工云平台,服务中小微制造业企业,助力其数字化转型和正版工业软件应用。国家重点实验室——中国赛宝实验室提供广泛的技术支持和服务,包括认证计量、试验检测、数据服务等。

  开发自主工业软件,助力发展新质生产力

  首先,新质生产力是以劳动者、劳动资料、劳动对象及其优化组合的跃升为基本内涵。而工业软件的大规模应用所需的新的劳动者、新的劳动对象、新的劳动工具,呈现不同于传统方式的特征,具有契合新质生产力的“新”维度。软件研发人员、智造应用者、数据复用方都是新劳动者,是能够充分利用现代技术、适应现代高端先进设备、具有知识快速迭代能力的新型人才;新的劳动对象,包含先进制造和智能生产中的物质形态的高端设备,以及软件、数据、物联网、工业云等数字化要素和条件;新的劳动工具则包括人工智能虚拟现实增强现实设备、超算设备等。

  其次,发展新质生产力,需要三方面措施并举,即推动产业链供应链优化升级、积极培育新兴产业和未来产业、深入推进数字经济创新发展。要打造国产工业软件产业“硬实力”和构建新质生产力,关键就是加强与这三方面措施的具体结合——

  一是探索人工智能时代的中国式创新链,深入推进数字经济创新发展。集成最新的人工智能技术到工业软件中是未来的必然,从这一角度看,国内外工业软件企业几乎站在同一起跑线上。本土工业软件要聚焦国内的市场环境,通过整合服务数字化、智慧城市、数字乡村等发展需要,开发出特定解决方案的系统和工具,促进数字经济和实体经济深度融合。利用中国庞大的数据量和多样化的应用场景,纳入AI和机器学习算法的丰富训练资源,促进工业软件与制造工具和技术的智能化适配,深入实施制造业数字化转型。激励跨行业合作、跨领域整合,加快工业互联网规模化应用。探索智能制造、产品研发设计等的更优解,打造适用于本土的、高效的、数据驱动的、优化的中国式创新链。

  二是立足本土智能制造的创新痛点,完善现代化产业体系,培育新兴、未来产业。粤港澳大湾区虽具有制造业发达、产业体系健全、富创新活力的优势,但在当前智能技术的高速发展期,制造业面临的挑战与机遇并存。粤港澳大湾区尤其需要加强工业软件的研发深度,探索优势传统产业和产品全生命周期中各环节的衍生应用,巩固扩大新能源产业的领先优势,提高工业软件在智能制造发展进程中的系统化、自动化、个性化,打造小而美、小而精的细分行业定制化解决方案,积极打造生物制造、低空经济等新增长引擎,拓展工业软件的资源、数据、工具的应用广度,以加快推进前沿科技产业发展。

  三是开创供应链优化与管理的中国方案,推动产业链优化升级。广东制造业具有产业链完备、市场需求响应速度快、生产和销售数据更新快等特点,工业软件的发展可集成供应链丰富的第一手资料,实时数据跟踪和分析,帮助企业预测需求、优化管理、精减成本,促进供应链的效率提升,促进中小企业专精特新发展。工业软件可建立开放式平台,兼顾企业、研究机构、创新团队等多方利益,在共享与合作中,实现供应链和工业软件的协同创新,推动传统产业高端化、智能化、绿色化转型。

  此外,还要畅通新质生产力所需的教育、科技、人才的良性循环,深化经济体制、科技体制改革,打通束缚新质生产力发展的堵点、卡点。要加强工业软件发展的软环境建设,推动关键行业领域的国产化工业软件改造和系统化替代;畅通信息共享机制,鼓励“软硬”融合创新和技术交叉授权;头部带动腰部,鼓励工业软件技术的“二次开发”应用拓展和知识共创;鼓励软件与硬件产品打包出售,加强国内外科技创新和产业优势互补。要探索适合工业软件行业的商业模式创新,在数字科技公司、制造企业或企业与政府联合持股的基础上,引入商业性风险投资基金或上市;硬件制造商和工业软件商交叉投资,在完善产业链的同时,布局新兴技术,保障研发的连续性和软硬件的一致性;链主企业输出技术和服务带动产业,推广软硬件一体化的创新成果,输出定制化服务,助力全行业数字化转型和升级;加速海内外并购和全球化进程,通过并购细分领域的软件专利和技术,整合集体智慧、强化自身产品和能力,拓展国际影响力。

  ■作者简介

  董莹,佛山科学技术学院副教授

  巫小黎,佛山科学技术学院教授

  注:本文系广东省哲学社会科学规划项目GD23XYS003,佛山科学技术学院第一批智库培育项目01ZK220403阶段性成果

(文章来源:羊城晚报)

(原标题:加大工业软件研发投入和支持,推动发展新质生产力)

(责任编辑:137)

 
 
 
 

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