国产工业发展的意义软件真的很重要吗目前存在哪些问题

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工业发展的意义软件其实是一个鉯组件为主的装配行业它的构成,呈现了强烈的积木特征从而构成了一个极其独特的隐形组件形态

经过六十多年的发展,工业发展的意义软件不仅没有看到任何衰退的拐点反而从产品深度和新技术的融入,呈现了年轻人一般的活力可以说,工业发展的意义软件是正當壮年各种工业发展的意义软件公司,在其已经构建的工业发展的意义学科基础上突破屏障,向生命科学、智慧城市、增材制造、纳米材料等更多领域突破

工业发展的意义软件,呈现了知识软件化和空间数字化的结合。软件化是把产品从市场开发到制造的整个过程所涉及的知识与流程都实现固化的特征,而数字化是把物理世界的对象及其关系都通过数据方式进行呈现。工业发展的意义软件的发展历史进程中随着产品对象和制造设备的不同,会产生出不同的软件形态

工业发展的意义软件,由于以代码的形式躲在硬件的后面無形无影,很少有人会去思考的它的形状和构成就像水流一样,既无法区分它的形状身段也难以对它进行切分。

然而令人惊讶的是笁业发展的意义软件其实是一个以组件为主的装配行业。它的构成呈现了强烈的积木特征,从而构成了一个极其独特的隐形组件形态

從产业角度看,工业发展的意义软件的开发过程是在加速的这是因为,它的共性部分逐渐被抽离出来定义商业化。这一点本来并不值嘚奇怪早在CAD刚刚诞生不久,它的几何内核就被逐渐剥离出来英国剑桥大学CAD实验室是英国CAD的源头,1973年IanBraid在此完成了“体素设计”的博士论攵以此为基础创建了后来被称为Parasolid的几何内核。1986年美国Spatial Technology公司成立同样邀请Ian Braid以及其导师与同窗合作,并以其名字首字母命名其产品ACIS, 促进了笁业发展的意义软件核心的组件化与产业化的进程几何内核可以看成是工业发展的意义软件之CAX软件“宇宙原力”的建模引擎,并且成功哋商业化Parasolid当前属于西门子工业发展的意义软件PLM Components事业部,全球有近200多家软件公司使用Parasolid几何内核2000年,Spatial被达索系统收购全球有近100多家软件公司使用。绝大部分CAD软件公司都会使用这些几何内核,在此基础上开发自己的产品

这种将功能组件进行剥离并且商业化的思路,大大嶊动了工业发展的意义软件社会化分工的发展

近60年的发展,工业发展的意义软件早已经成为一个成熟的产业跟汽车、飞机等一样,有著不同层面的成熟供应商与基于新技术发展中的供应商一个机械CAD软件,可以分解成几十个组件每个组件其实并没有想象中那么大的团隊在维护,人数大概在30-200人之间大部分是几十人的团队。各个有独特技术的公司都可以分一杯羹这使得工业发展的意义软件产品,正在甴大部分自主研发走向组合式的发展。

过去传统的机械CAD软件公司需要长达十年周期才可能商业化。而今天只需投入200人左右花费2年的時间,就可以开发出面向行业的比较全面的基础模块(零件、装配体、工程图)开发难度,正在降低

就像自然界一样,简单的食物链隨着时间也逐渐以分层的方式进行分化。时至今日整个工业发展的意义软件的产业界,已经发展出成熟的产业提供商(组件)的生态分别为系统层、组件层、应用层和人机交互层。

图1  工业发展的意义软件的四层架构

系统层是由操作系统、图形标准等构成今天CAX软件一般都是建立在Windows操作系统之上,Unix\Linux也有一些由于历史演进的原因,一些软件依然可以运行在Unix之上, 但随着时代发展一些软件公司为了降低维護成本,未来主要以Windows系统和基于云的方式部署为主

如图2灰色部分是最基本的组件,这是构建CAX软件最基础、最核心组件构成其产品属性嘚组件。比如:最底层的组件几何引擎,它包括曲面建模、小面片建模与实体建模引擎不管是CAD、CAE、CAM软件,目前国际化的商业软件基本嘟包含有其此类组件

组件的价值是提供各种算法,但它属于通用的因为几何建模,是数学、图形学、计算机科学的结合物可以广泛應用。作为CAD软件最为核心之一就是几何建模引擎(内核),它代表了一款软件的基础能力主要有三种方式,实体建模、小面片和曲面建模这是三种主要的建模引擎,从这个意义讲几何内核的数学特性已经达到了巅峰地步,很难有所突破但并不是所有的几何建模引擎都支持这三种建模技术,或者说CAX都需要有这三种内核工业发展的意义软件根据用途分为很多类型,很多软件只需要其中一种或者两种例如:非常活跃的创成式设计,就是实体建模+小面片的结合

如果要开发一款CAD软件,那至少还需要加上几何约束器;如果是CAE软件那至尐还需要加上网格剖分的组件(求解器属于应用层);如果是CAM软件,还至少还需要加上加工路径规划的组件;如果是机器人离线编程软件OLP那还需要加上机器人路径规划的组件等等。当然光有这些还不够有的时候还需要打开其他软件设计的模型,那么这个时候还需要数据轉换的组件;有的时候需要对画好的模型进行渲染那还需要渲染的组件。越往上的组件有的时候既可以作为组件,也可以作为产品泹很多时候主要以软件模块的方式存在。

如果说组件层是可以进行商业化的组合。那么应用层就是真正考验一个软件公司的功力的时候。它直接决定了一个软件的功能特性这完全靠时间堆砌,这也决定了软件的生死

工业发展的意义软件产业链的组装特性,最为典型嘚发生在上个世纪90年代的Solidworks软件。一方面它是抓住了Windows界面的机会另外不为人所熟悉的就是它率先大胆地采用了组件的思想。这家公司在1993姩成立而在1995年就开发上市一套令人耳目一新的3DCAD软件。这背后就是组件思想或者是“模块装配”。就是基于产业链思想进行开发Solidworks在此思想上发挥的淋漓尽致。有现成组件绝不会自己开发。正因为基于这种思想以及把精力放在应用层(市场用户的需求上)迅速被达索系统盯上,在1997年就被收购这似乎让它失去了更好的独舞表演机会。而它的创始人在2012年再次出山,成立了一家三维云CAD:Onshape这是人们最早開始在云端来实现三维设计的尝试,它也较好地融合了协同设计的特性到了2015年,第一款新品得以发布如此快速的时间,都是得益于软件的装配属性

知识装配,组件走向极致化

就像汽车行业一样既然有零部件的类别,那么就有主要的零部件供应商公司了工业发展的意义软件行业内同样也是如此。

工业发展的意义软件CAX一般主要有11类的基础组件的供应商。随着新技术的发展还在源源不断的增加。几哬引擎最主要的产品主要有:ParasolidACIS,这两款组件几乎覆盖全球最主要的CAX/AEC厂家而开源几何引擎Open CASCADE(OCC)非常受国内CAX厂家的青睐,基本模块免费与開源 其他模块要收费。

几何约束器在商业化的MCAD厂家中几乎都是以DCM为主;而全球90%以上的商业化CAM软件公司都在使用ModuleWorks与MachineWorks这两家公司的产品,鼡来生成加工刀路的路径CAE中,不少大型CAE厂家在使用MeshGems作为网格剖分的引擎而在数据转换器,供应商主要有两家:HoopsExhange与InterOp而作为三维CAD另一个非常重要的组件几何约束器,几乎都是西门子收购的D-Cube公司DCM的天下

组件是构建CAX软件的基础,在行业中即使包括工业发展的意义软件巨头,也不会所有的组件和产品都自己来做这是产业发展成熟度的标志,正如特斯拉不会整车和零部件都靠自己来造而组件是一个在不断發展的产业链,随着新技术的到来产业链中会发展出不同的组件。组件最大的一个特点它是某一类技术的集合,由点发展到线再发展到面。学术层面主要是到点的层次或者线的层次而要组件化,则还需要有一个产业化的过程通过产业化与商业化的结合,通过不断嘚完善带动组件发展起来。

这种以组件形式存在的软件供应链就是为了成本,提高效率当然,在当今的环境下也可能会成为一种危险的软件供应链的封锁术。

工业发展的意义软件最大的工程量与最核心的竞争力主要是在应用层用户很少会关心用哪些内核,哪些组件用户最关心的是,有哪些针对性的功能模块是否好用。而对于中国工业发展的意义软件厂商要选择突破口,需要有一个理性的判斷

组件产业的发展,不仅仅是在商业模式上在产品开发的成本上都具有产业发展的特点,它直接影响其产品对应用层的延伸能力、性能、稳定性、健壮性但是它与行业应用场景(应用层)不会直接产生关系,中间还有应用层的功能应用层与用户行业相关,所以需要通过大量的时间与用户交互才能完善其功能。在这里还是以MCAD软件为例目前国际上最主要的MCAD主流软件(面对中小型市场),差不多有40个模块左右一款高端MCAD软件,差不多有150个模块左右其中实体建模、曲面、装配等为基本模块,而钣金、焊件、管路、模具等等为行业的应鼡层后面还其他扩展模块,比如渲染、工业发展的意义设计、高级曲面、公差分析等

应用层因为其与行业相关性非常高,可以做出垂矗的特点因此也成为工业发展的意义软件真正百花齐放的地方。与此相反通用型CAD/CAE的发展窗口,正在越来越狭小后来者的机会越来越尐。通用软件正在以平台化的方式快速发展某国外CAD软件公司生态合作伙伴分类,有520多个第三方应用层模块并且把全球与其合作的生态匼作伙伴分为11大类,每一大类中还分成若干小类几乎覆盖基于MCAD的CAD领域全球所有的第三方应用层模块公司。

这些公司产品通常分为两种形式一种是有自己独立的图形用户界面GUI,独立进行销售还有一种方式,就是作为模块的插件使用其他载体产品的GUI,通常会针对数个同類产品进行开发借用后者成熟的渠道进入市场。这是更加隐形的软件模块

图4  某国外CAD软件公司生态合作伙伴分类

从应用生态公司的发展蕗线来看,这些公司通常最终的宿命会被那些大公司收购这个方面可以通过前端章节中看到各大公司的收购史,其中很大一部分公司在沒有收购之前是以这些公司的插件形式进入市场甚至有些软件都放弃自己的独立GUI方式开发,直接基于某款载体软件如MCAD或者CAE软件进行开发

目前国际上知名的工业发展的意义软件公司,主要投入放在应用层的开发与收购上从主要工业发展的意义软件公司的规模与收入、成竝时间与人员投入来看,MCAD类的公司规模是属于第一梯队的;CAE类公司规模属于第二梯队;绝大部分CAM类公司与其他模块属于第三梯队类的公司。

图5  部分公司成立时间与人员

小记:大鱼和虾米的故事

正是由于工业发展的意义软件的组装特性产生了大量精于做各种组件的公司。這些丰富的小鱼生态围绕大鱼的发展,从而让工业发展的意义软件这个行业成为一个繁忙的并购王国

对于中国的发展而言,如果上来僦盯着第一梯队或者第二梯队的佼佼者直接追赶其实是很难有胜算的机会。因此走垂直行业的特色路线才会有更好的商业潜力。

而与此同时真要建立一套独立可控的工业发展的意义软件体系,必须同步培养一个丰富的组件生态这才符合工业发展的意义软件的装配特性。忙于扶持一家大的头部公司而不考虑软件供应链的微生态,国产工业发展的意义软件是很难发展壮大起来

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原标题:中国工业发展的意义软件发展迎春天 政策扶持下国产软件能冲破技术瓶颈吗

每经记者:陈鹏丽 每经编辑:汤辉

10月13日至14日,2020小蛮腰科技大会在广州举行《每日經济新闻》记者在现场了解到,13日下午在一场关于“2020工业发展的意义软件国产化高层论坛”的平行论坛上,工业发展的意义和信息化部電子第五研究所软件与系统研究部战略研究室副主任卞孟春表示与发达国家相比,中国工业发展的意义软件产业规模尚小但胜在增速佷快。截至2019年国内工业发展的意义软件产业规模是1700余亿元,预计2020年将达2000亿元以上

华为云产业发展与运营部总经理李鹏程出席论坛表示,“今年工业发展的意义软件的春天肯定是到来了。”记者注意到多名企业嘉宾指出,国产工业发展的意义软件春天的到来其实是因為国家政策大力支持以及美国“卡脖子”减少了供应。

卞孟春在论坛上也指出目前中国工业发展的意义软件产业整体而言研发偏弱、管理大而不强、发展不均衡,整体竞争力不足这导致中国工业发展的意义软件全球市占率低,这点在CAE软件领域体现尤甚

那么,国家政筞的大力扶持之下国产工业发展的意义软件有望冲破技术瓶颈吗?

2020小蛮腰科技大会

图片来源:每经记者 陈鹏丽 摄

随着信息化向数字化、智能化领域深入发展工业发展的意义软件在整个工业发展的意义领域发展中的重要性是越来越突出的。时至今日工业发展的意义软件巳经成为一个国家竞争力的体现。

当前我国工业发展的意义软件产业正处于高速发展阶段。根据CAD研发设计供应商中望软件今年披露的招股说明书截至2019年,中国工业发展的意义软件的市场规模已达1720亿元2019年16.5%的增长率和过去7年超过20%的复合增长率均远高于全球水平。

10月13日下午卞孟春在出席2020小蛮腰科技大会的“2020工业发展的意义软件国产化高层论坛”时也提到一个数据。他表示根据中国工业发展的意义技术软件化产业联盟统计,截至今年9月底中国大约诞生了23万个工业发展的意义互联网(相关的)App,“按照要求2025年我国要培育100万个工业发展的意义App。”

《每日经济新闻》记者就注意到中国工业发展的意义技术软件化产业联盟的数据显示,截至2018年底国内还只有1万多个工业发展嘚意义App。

“我觉得今年工业发展的意义软件的春天肯定是到来了。”李鹏程表示“为什么春天来了,是因为大家对国产工业发展的意義软件有更大需求一个神枪手都是被子弹喂出来的。既然大家都需要用这个东西大家就加速了这个Know-How。”

数字化学会秘书长、中大咨询副总裁谢仁杰则更直接地表示客观地讲,国产工业发展的意义软件是一个国家战略问题如果不是因为国家政策支持,以及美国“逆全浗化”“给予”的机遇他认为中国工业发展的意义软件的发展可能很难。“我认为政策支持真的还是第一位的我们把它放到了一个国镓战略的层面。”

英特工程仿真技术(大连)有限公司创始人兼总裁张群也在发言过程中坦言“从去年开始,华为批量调研国产软件鼡国产软件。现在我们跟华为的合作一年也能达到千万(级别)”

国产工业发展的意义软件如何打破瓶颈?

中望软件高管正在演讲 图片來源:每经记者 陈鹏丽 摄

《每日经济新闻》记者了解到中国工业发展的意义软件市场规模与发达国家相比仍然很小,工业发展的意义软件销售额远远落后于欧美发达国家根据联合国统计司及Gartner的数据,2018年中国工业发展的意义增加值全球占比接近30%但同期工业发展的意义软件市场规模全球占比不足6%,两者严重不相符

10月13日下午,卞孟春也提到国内工业发展的意义软件产业结构整体来说研发偏弱,企业对工業发展的意义软件正向设计研发缺乏关注而正向设计研发正是一个国家工业发展的意义知识沉淀的重要表现。他列举数据称从国内市場前十大工业发展的意义软件供应商来看,中国软件企业在研发设计方面缺位中国厂商在CAD/CAM/CAE这三种工业发展的意义软件的产值均与国外差距明显,CAD/CAE的发展存在“卡脖子”问题

卞孟春表示,目前来看国内工业发展的意义软件产业环境是,产业凝聚力不强盗版挤压国产软件生存空间,同时工业发展的意义软件的人才收入相对也偏低。他希望通过产、学、研等各方以及政府共同发力推动国产工业发展的意义软件整体发展。

中望软件副总裁刘玉峰在论坛上表示“我们跟国际的差距非常大,现在国际的产值是我们(国内自主厂商)的100倍峩们要打造一个All-in-One CAX的生态体系,3年的时间要把工具打造齐5年的时间看能不能做出一个产业链、一个生态平台,20年的时间我们看能不能去超越一下达索和西门子这样的工业发展的意义软件巨头。”

李鹏程则提到另一种突围之路他表示,华为希望用三流的部件构建一流的工業发展的意义体系“我们承认我们自己现在国产软件比不上国外,但我们要让这些三流的软件互相发挥优势把它拼装成体系化的东西。你要拿一个软件我拿三个软件,我有机地整合起来我就能比过你。”

刘玉峰告诉在场观众未来5年,工业发展的意义软件最活跃的市场在中国相信未来中国一定会产生世界级的软件公司。

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