1991年，海灣戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)前，美國(guó)情報(bào)部門獲悉，伊拉克從法國(guó)購(gòu)買了一種用于防空系統(tǒng)的新型電腦打印機(jī)，準(zhǔn)備通過約旦首都安曼偷運(yùn)到巴格達(dá)。美國(guó)在安曼的特工人員立即行動(dòng)，把一套帶有病毒的同類芯片換裝到這種電腦打印機(jī)里，從而通過打印機(jī)使病毒侵入到了伊拉克軍事指揮中心的主機(jī)。
據(jù)稱，微機(jī)芯片是美國(guó)馬里蘭州米德堡國(guó)家安全局設(shè)計(jì)的，病毒名為AFgl。當(dāng)美國(guó)領(lǐng)導(dǎo)的多國(guó)部隊(duì)發(fā)動(dòng)“沙漠風(fēng)暴”行動(dòng)空襲伊拉克時(shí)，美軍用無線遙控裝置激活了隱藏的病毒，攻擊伊拉克的指揮控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，使其完全失效，整個(gè)伊軍只能任人宰割。
2010年，在國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)向理事會(huì)公布有關(guān)伊朗核活動(dòng)評(píng)估報(bào)告前夕，伊朗核設(shè)施突然遭受病毒攻擊，納坦茲鈾濃縮工廠數(shù)以千計(jì)IR-1離心分離機(jī)因技術(shù)故障被迫臨時(shí)“停工”，最終導(dǎo)致其核發(fā)展計(jì)劃推遲了至少兩年。
伊朗中的毒被稱為“震網(wǎng)”，也叫做“超級(jí)工廠病毒”。這種病毒是世界上第一個(gè)專門攻擊工業(yè)控制系統(tǒng)的病毒，而且專門在西門子監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中傳播，奪取電腦系統(tǒng)控制權(quán)，核電站、水壩、國(guó)家電網(wǎng)……都是它的攻擊目標(biāo)。
而同年9月，瑞星就監(jiān)測(cè)到這個(gè)席卷全球工業(yè)界的病毒已經(jīng)入侵中國(guó)。
以上，都是清華大學(xué)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教科書中的例證。令人不寒而栗的是，這好萊塢碟中諜般的劇情有可能在我國(guó)80%～90%的高端進(jìn)口工業(yè)設(shè)備中上演。
為什么是工業(yè)設(shè)備？還不是因?yàn)槠渲胁刂?/span>看不見的工業(yè)軟件。
這不禁讓人想問，歐美的工業(yè)軟件究竟有多牛？
美國(guó)最大的工業(yè)軟件公司不是微軟，不是谷歌，更不是蘋果，而是洛克希德·馬丁公司。沒聽說過這個(gè)名字不要緊，你一定聽說過他家的產(chǎn)品：
沒錯(cuò)，世界最大的工業(yè)軟件公司同時(shí)也是世界頭號(hào)軍火販子。
上世紀(jì)60年代，人工手繪圖件已經(jīng)無法駕馭越來越復(fù)雜的產(chǎn)品需求，波音、洛克希德、NASA等航天巨頭開始研發(fā)工業(yè)軟件來代替人工制圖。計(jì)算機(jī)技術(shù)能更好的表達(dá)產(chǎn)品需求，并且能免除人力驅(qū)動(dòng)物理設(shè)備。
洛克希德公司看的心里直癢癢，70年代冷戰(zhàn)時(shí)期，美國(guó)為了縮減昂貴的軍用軟件開支，搞了一次軍民融合，洛克希德公司瞅準(zhǔn)機(jī)會(huì)和一群同樣財(cái)大氣粗心里癢癢的軍火商、汽車商扎進(jìn)了工業(yè)軟件領(lǐng)域。可以說CAD產(chǎn)業(yè)就是軍火販子們搞起來的。
這一時(shí)期開發(fā)的工業(yè)軟件都是企業(yè)自用，后來為了賺取利益很多軟件轉(zhuǎn)為商用，現(xiàn)在仍然活躍在市場(chǎng)上的有洛克希德掏錢，達(dá)索開發(fā)的CADAM；麥道開發(fā)的UG；西屋電氣太空核子實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的ANSYS等等。
德國(guó)最大的工業(yè)軟件企業(yè)同樣不是西門子，不是大眾，也不是蒂森克虜伯。而是SAP SE（思愛普）。雖然只是一家軟件公司，但這是一家引領(lǐng)德國(guó)工業(yè)4.0國(guó)家戰(zhàn)略的公司。雖然它在2024年世界500強(qiáng)中只排名427位，但世界500強(qiáng)中80%的公司都是它的客戶。
著名的SAP（System Applications and Products）軟件就是這家公司的產(chǎn)品，它是ERP（Enterprise-wide Resource Planning，芯片設(shè)計(jì)生產(chǎn)必備神器）解決方案的先驅(qū)，也是全世界排名第一的ERP軟件。每分每秒，SAP軟件運(yùn)行在全球 120多個(gè)國(guó)家超過172,000家企業(yè)的機(jī)房里。
順便說一句，萬一SAP斷供中國(guó)，國(guó)內(nèi)三分之一的芯片企業(yè)會(huì)死的很難看。為什么會(huì)這樣？因?yàn)?strong>軟件是芯片的“靈魂”，沒有軟件，芯片就無法正常使用。
舉兩個(gè)例子，2021年4月中興事件時(shí)，美國(guó)一家EDA軟件公司CADENCE響應(yīng)美國(guó)商務(wù)部號(hào)召，對(duì)中興禁售軟件，其結(jié)果就是中興每年花六七十億美元進(jìn)口的芯片，由于沒有電子設(shè)計(jì)軟件可用，瞬間化作一堆硅土。2021年10月，美國(guó)商務(wù)部對(duì)國(guó)產(chǎn)新興存儲(chǔ)器企業(yè)福建晉華公司實(shí)施禁售令，美國(guó)工業(yè)軟件企業(yè)應(yīng)聲斷供，投資370億元的福建晉華立刻陷入癱瘓。
怎么樣？碟中諜的劇情已經(jīng)在上演了。
這時(shí)候可能有人會(huì)說：幸虧SAP是德國(guó)的，不是美國(guó)的。呵，算了吧，工業(yè)軟件這種要命的領(lǐng)域，只分為自己的，和別人的。
日本的工業(yè)軟件發(fā)展就比較畸形了。作為全球第三大經(jīng)濟(jì)體的日本，在軟件銷售方面僅次于美國(guó)，但日本本土的工業(yè)軟件卻沒有拿得出手的品牌。
這可能跟日本企業(yè)家對(duì)“物”的瘋狂迷戀有關(guān)。日本企業(yè)似乎只愿意在制造硬件方面下功夫，不愿意花錢花精力去研發(fā)軟件，他們更青睞于軟件的外包開發(fā)。
現(xiàn)在全球軟件外包市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到1000億美元，而日本一家就占了十分之一。經(jīng)常幫日本寫代碼的主要是印度、中國(guó)和愛爾蘭的碼農(nóng)，連百度上都有專門的詞條解釋“對(duì)日軟件外包”。
雖然日本沒有蓬勃全面的工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)，但其實(shí)日本在某些方面頗有建樹。這源于日本企業(yè)的蜜汁愛好：他們及其喜愛嵌入式軟件的開發(fā)。機(jī)床、機(jī)器人和汽車，是日本世界級(jí)品質(zhì)的嵌入式軟件的三大載體。
事實(shí)上，所有帶有數(shù)字接口的設(shè)備，如手表、微波爐、手機(jī)、數(shù)字電視、汽車等都使用嵌入式系統(tǒng)，并且嵌入式軟件涉及的領(lǐng)域非常廣泛。日本的這點(diǎn)小愛好，妥妥的讓日本小精尖的電子產(chǎn)品稱霸世界幾十年。
當(dāng)然，一個(gè)發(fā)展畸形的工業(yè)軟件體系是無法一直為日本制造業(yè)護(hù)航的，近年來，日本制造業(yè)明顯的下滑態(tài)勢(shì)已是全球公認(rèn)。
捋完這一遍我們發(fā)現(xiàn)，能叫得出名字的企業(yè)和軟件都來自歐美。嘖嘖嘖，老牌工業(yè)強(qiáng)國(guó)已經(jīng)壟斷了全球的工業(yè)軟件市場(chǎng)，掐住了全世界的脖子。
全球主流工業(yè)軟件廠商
老牌工業(yè)強(qiáng)國(guó)在工業(yè)軟件領(lǐng)域獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷，日本畸形發(fā)展，中國(guó)……
中國(guó)的工業(yè)軟件領(lǐng)域，一片死寂。
中國(guó)作為世界第二大經(jīng)濟(jì)體，擁有最全工業(yè)體系，卻混的還不如日本，究竟是怎么回事？
二十世紀(jì)八十年代正是歐美工業(yè)軟件的黃金發(fā)展期，而中國(guó)對(duì)工業(yè)軟件的認(rèn)知還是零。伴隨著昂貴的IBM大型機(jī)、VAX小型機(jī)、Apolo工作站的引入，上面附帶的一些CG、CAD軟件，才為國(guó)人打開了工業(yè)軟件神奇世界的大門。
開始的十多年國(guó)家對(duì)發(fā)展自主工業(yè)軟件非常重視，頒布過一系列扶持文件，有“CAD攻關(guān)項(xiàng)目”、國(guó)家科委（科技部）的“863／CIMS、制造業(yè)信息化工程”。于是在二維CAD領(lǐng)域迎來了發(fā)展的小陽春。以北航、清華為代表的一批院校科研人員開始做相關(guān)的軟件開發(fā)。出現(xiàn)了高華CAD、CAXA電子圖版、開目CAD、浙大大天CAD、中科院飛箭、鄭州機(jī)械所紫瑞、大連理工JIFEX、中航APOLANS、HAJIF等軟件。國(guó)產(chǎn)CAX軟件公司如雨后春筍般發(fā)展起來。
梁國(guó)平的成果得到了廣泛的肯定。一時(shí)間贊譽(yù)無數(shù)。
終于，1999年，北京飛箭軟件有限公司在北京瑞星電腦科技公司董事長(zhǎng)兼總經(jīng)理王新和臺(tái)灣著名企業(yè)家陳榮課的個(gè)人投資和幫助下成立了。并在第二年開發(fā)了全球首套互聯(lián)網(wǎng)有限元軟件。
后來這個(gè)軟件的各個(gè)版本，被國(guó)內(nèi)一千多家用戶應(yīng)用于在工程設(shè)計(jì)和研究的場(chǎng)合。在長(zhǎng)江三峽大壩的初步設(shè)計(jì)、黃河小浪底樞紐工程抗震分析、北京西客站屋頂結(jié)構(gòu)等都有用過，也曾用于客車車身優(yōu)級(jí)強(qiáng)度驗(yàn)算等機(jī)械產(chǎn)品。然而，這個(gè)面向通用仿真的軟件，最終折在了商業(yè)應(yīng)用的道路上。
當(dāng)時(shí)，大多數(shù)國(guó)產(chǎn)軟件都是在商業(yè)應(yīng)用上陣亡的。其中有內(nèi)憂，也有外患。
內(nèi)憂是：工業(yè)軟件最大的特點(diǎn)是它需要依賴工業(yè)數(shù)據(jù)和工業(yè)知識(shí)，依賴用戶的使用和“反哺”。而這一時(shí)期的CAX軟件大多數(shù)出自高校和科研院所，或者一些純IT公司，工業(yè)企業(yè)基本上不參與軟件開發(fā)，也不屑于使用。這就為軟件應(yīng)用的埋下隱患——脫離了用戶的“學(xué)院派”絕大多數(shù)不適合企業(yè)應(yīng)用。
外患是：正當(dāng)飛SAP84們摩拳擦掌準(zhǔn)備大干一番的時(shí)候，國(guó)外工業(yè)軟件大舉進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng)。在這種看不見的領(lǐng)域，美國(guó)商業(yè)化成熟度很高的ANSYS、MSC，友好親和的用戶界面，奇快的計(jì)算速度，迅速捕獲了用戶的心，一時(shí)“國(guó)產(chǎn)軟件跟國(guó)外沒法比”的刻板印象揮之不去，甚至直到現(xiàn)在。
國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件終于銷聲匿跡。于是乎，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)在核心工業(yè)軟件領(lǐng)域：CAD研發(fā)設(shè)計(jì)類軟件市場(chǎng)，被法國(guó)達(dá)索、德國(guó)西門子、美國(guó)PMotor以及美國(guó)Autodesk公司占據(jù)達(dá)90%以上，國(guó)內(nèi)數(shù)碼大方、中望軟件等只占不到10%的市場(chǎng)。CAE仿真軟件市場(chǎng)領(lǐng)域，被美國(guó)ANSYS、美國(guó)ALTAIR、美國(guó)MSC等公司占據(jù)了幾乎全部市場(chǎng)份額。技術(shù)含量較低的生產(chǎn)管理類工業(yè)軟件領(lǐng)域，高端市場(chǎng)被德國(guó)SAP與美國(guó)ORACEL公司壟斷90%以上。用友、金蝶等國(guó)內(nèi)軟件企業(yè)雖然能占據(jù)中低端市場(chǎng)的80%左右，然而產(chǎn)品附加值極低，2023年德國(guó)SAP公司營(yíng)收達(dá)235億歐元，國(guó)內(nèi)軟件龍頭企業(yè)用友網(wǎng)絡(luò)只有63億元人民幣。
現(xiàn)在，當(dāng)年的飛箭軟件還在運(yùn)行的大概還有幾百套，每年飛箭公司都在堅(jiān)持產(chǎn)品迭代和推出新的產(chǎn)品。而同一時(shí)期出品的軟件現(xiàn)在還能使用的少之又少，它們藏在工業(yè)軟件龐大市場(chǎng)夾縫中求生，規(guī)模極小，知名度極低，有的甚至連產(chǎn)品logo都找不到。
只找到這么多了
這幾年，德國(guó)搞起了工業(yè)4.0，美國(guó)搞了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，中國(guó)也提出了制造強(qiáng)國(guó)。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)，將這些概念一層層剝光了衣服，最內(nèi)核的就是工業(yè)軟件。
美國(guó)國(guó)家航空航天局聯(lián)合GE、普惠等公司，研發(fā)并在20年間不斷發(fā)展的NPSS軟件，內(nèi)嵌大量發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)知識(shí)、方法和技術(shù)參數(shù)，一天之內(nèi)就可以完成航空發(fā)動(dòng)機(jī)的一輪方案設(shè)計(jì)。
波音787的整個(gè)研制過程用了8000多種工業(yè)軟件，其中只有不到1000種是商業(yè)化軟件，其余的7000多種都是波音多年積累的私有軟件，不對(duì)外銷售，包含了波音公司核心的工程技術(shù)。
時(shí)至今日，當(dāng)每一件工業(yè)品，幾乎都是工業(yè)軟件的結(jié)晶；當(dāng)每一臺(tái)裝備，離開了軟件都不能運(yùn)行；當(dāng)工業(yè)4.0變成德國(guó)的國(guó)家名片，智能制造到了舉國(guó)熱浪的階段，國(guó)人重新認(rèn)識(shí)到，工業(yè)軟件在其中舉足輕重的作用。
沒有工業(yè)軟件，智能制造就是空想。
來源：賽迪智庫(kù)
過去三十年來直接引進(jìn)的模式，讓一些工業(yè)企業(yè)習(xí)慣于購(gòu)買和應(yīng)用國(guó)外巨頭的工業(yè)軟件，對(duì)自主可控工業(yè)軟件的重要性缺乏理解和認(rèn)識(shí)，不主動(dòng)積累基礎(chǔ)工藝研發(fā)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，不主動(dòng)布局工業(yè)技術(shù)的軟件化建設(shè)，不主動(dòng)培育和孵化工業(yè)軟件企業(yè)。
我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程中產(chǎn)生的許多核心技術(shù)、知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)，一方面散落在各個(gè)企業(yè)，閉鎖在技術(shù)人員頭腦中，隨著人員的流動(dòng)而不斷耗散和流失；另一方面，因?yàn)楣I(yè)企業(yè)大量應(yīng)用國(guó)外軟件，也直接為國(guó)外巨頭的發(fā)展積累了大量寶貴數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)。
來源：賽迪智庫(kù)
我國(guó)工業(yè)軟件要突圍就要沖破基礎(chǔ)薄弱、創(chuàng)新不足、應(yīng)用困難和人才短缺四大短板的制約。
好在，我們還有自己的優(yōu)勢(shì)：
首先在于場(chǎng)景，類似移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，中國(guó)制造的生態(tài)和產(chǎn)業(yè)鏈豐富，有足夠多的場(chǎng)景去需要工業(yè)軟件，德國(guó)或者美國(guó)的工業(yè)軟件都是軍工、航天或者汽車領(lǐng)域催生出來的。中國(guó)的工業(yè)軟件也許會(huì)走一條不一樣的路，比如選擇的一些基本的物流或者核電等行業(yè)，也是大量需要工業(yè)軟件的。
大量的應(yīng)用場(chǎng)景帶來的是理論方法的創(chuàng)新，最新的多領(lǐng)域物理統(tǒng)一建模理論方法，與技術(shù)所創(chuàng)造的知識(shí)自動(dòng)化技術(shù)體系，正在使得工業(yè)軟件生成方式發(fā)生改變。而經(jīng)過十一五、十二五的一些前期工作，中國(guó)在這方面已經(jīng)慢慢有所建樹。
如果可以深入持續(xù)的開展工業(yè)知識(shí)（模型）的表達(dá)與互聯(lián)研究，建立模型重用、在新工科教育中強(qiáng)化工業(yè)軟件的基礎(chǔ)作用、制定相關(guān)產(chǎn)業(yè)聯(lián)動(dòng)政策鼓勵(lì)工業(yè)界采用國(guó)產(chǎn)替代技術(shù)等，未來還是有所期待的。
最后是體制，工業(yè)軟件需要從上層標(biāo)準(zhǔn)的建立，來確定底層的開發(fā)設(shè)計(jì)邏輯。“所以很多人建議把工業(yè)軟件的發(fā)展放到航空、航天、兵工、船舶等行業(yè)同等重要的地位，發(fā)揮我們舉國(guó)體制優(yōu)越性，破解工業(yè)軟件受制于人的局面。
參考資料：
知乎：可怕的沉默——國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件 林雪萍 趙敏
科技日?qǐng)?bào)：核心工業(yè)軟件：智能制造的中國(guó)“無人區(qū)”
風(fēng)云之聲：中國(guó)工業(yè)軟件失落的三十年，這里的黎明靜悄悄 林雪萍
賽迪智庫(kù)：中國(guó)工業(yè)軟件發(fā)展白皮書（2019）
36氪：日本軟件業(yè)的迷思錄
電科技：國(guó)之重器淪為能見度極低的產(chǎn)業(yè)，中國(guó)仿真軟件三十年坎坷路
來源: 微信公眾號(hào)：新材道（id:MatDao）
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