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◆历史经验告诉我们,越是被外企垄断的,越是要打破;越是困难的,越是要攻克。
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作者:正解局本文授权转载自:正解局(微信ID:zhengjieclub): r6 W) ?/ M# ?9 d4 K7 A+ K8 H* S
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最近,中国科技界最轰动的事情,莫过于华为正式发布鸿蒙系统。. \6 _/ ]" _- @+ _
2 R$ u8 e4 ]; R# E: U+ x; N* {6 e/ {
, ?* _; g+ Q3 A7 }( l9 z( ?长久以来,中国制造忍受着“缺心少魂”之痛,“心”指的是芯片,“魂”说的是操作系统。随着我国在芯片、操作系统等领域的研发与突破,“缺心少魂”的局面正在改善。
, z7 Z( ~: K5 N1 N; H7 o P( g! Z, C2 a3 e) F1 u
0 c% f* x5 W' {' W' ~ C然而,在为华为鸿蒙欢呼后,还应冷静的看到,中国制造仍有一大软肋。
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8 v' \( ~: b7 ~& Z! b这就是工业软件。$ E. X$ K: m# J) v1 [
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: ?, q& V+ B4 a) y" \1. 落后20年,80%被外企垄断
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0 E' D& y6 l) K, R! A4 n工业软件,顾名思义,就是指工业范畴使用的软件。大致可以分为研发设计类、生产调度和过程控制类,以及业务管理类。 (工业软件分类)
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k) r# M6 C, M. e! C _; P最具代表性的工业软件,是EDA。1 A) X, a( o, G7 j" l3 [
其实,芯片制造的第一个环节是设计。这就需要工业软件EDA。 (芯片制造流程)
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EDA,即电子设计自动化。在EDA出现之前,设计人员必须手工完成芯片的设计、布线。: T4 c, l. b# q/ }* T$ Q
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随着技术进步,芯片集成度不断提升。最早的芯片只有几千个晶体管,现在的任何一部智能手机里的芯片,都集成了上亿个晶体管。如此大规模的器材摆放和绕线,无法靠手艺完成。
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, N: P @8 V/ HEDA软件的出现,解决了这一问题。通过EDA软件平台,设计者借由计算机自动完成逻辑编译、简化、分割、布局、布线和仿真,直至对特定目标芯片完成各项工作。 (EDA软件设计界面)
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4 g: C% Y' ?3 j2 Q+ }* g能否设计出更高性能的CPU,既取决于设计团队的专业知识,也取决于EDA软件。没有EDA软件做产品设计,再高端的设备、再精湛的工艺也得“歇菜”。9 m+ L$ y' f4 Z) w& P, b% e
6 {' n( x: u, u6 i0 N8 D P) d; R因此,EDA软件被视为工业软件的尖端,代表了一个国家真正的研发创新。
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9 |% j& @- Q5 O经过不断的市场洗牌,EDA行业已经从百家争鸣变成了三足鼎立 ,成为一个高度垄断的行业。 P+ R* d, h. K% b5 H# G
* i1 u) m+ D e- N$ M2 X8 L& Z目前,Cadence、Synopsys和MentorGraphics稳居行业前三,占据整个行业营收的70%。 (2018年中国大陆晶圆制造用EDA软件供应商排名)
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) P% ?8 q3 ?1 W华大九天是中国自主EDA的佼佼者,经过多年积累,研发出了一批特色方案和工具。 c1 m: l7 _* i+ I i
! w" b) U) R; a然而,有分析指出,中国本土EDA企业和国外EDA三大巨头存在的技术差距在20年以上。 (中国主要EDA企业产品与服务领域)/ C+ Y& V0 r, D, ]
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$ m* J% W: O n. i H+ DEDA软件还只是工业软件中的冰山一角。实际上,中国工业软件已经被外企垄断,有数据显示——
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) l; q5 g( D0 ]1 t" h8 X. x中国80%的规划软件、50%的制作软件、95%的效劳软件被外企占据。 2 Y/ s" M" j6 ]7 m. A$ J
; t, p- n% V1 R0 X核心技术部分,更是大多数都被外企掌握。% N |1 ^5 b8 B" s8 S. p) X
4 J Q2 |% _& F/ ]9 h- a9 J6 ]; g中国是世界最大的制造工厂,拥有庞大的制造企业、技术人员,可以生产全球最齐全的工业门类,却没有自主可控的顶尖工业软件。' ?3 N a7 k2 q: @6 [' \' S
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2. 工业软件有多重要,短板的危害就有多大
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如果说,以前软件只是硬件的附属物,那么,现在的软件已反客为主,成为了机器的大脑和神经,主宰了机器世界的运行逻辑。
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今天,一个没有软件的世界是不可想象的。
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7 V( ? f9 H# R7 a, }! ^正因如此,工业软件有多重要,短板的危害就有多大。: o5 r, z- b3 ]
/ o. u& G2 r4 I' [没有工业软件,智能制造就是空想。
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提起智能制造,人们谈论最多的工业互联网、人工智能和大数据。殊不知,抹去这些新潮的概念,最内核的是工业软件。! N3 o& x1 ~; h/ i3 z4 l
! v# l4 E2 p( R/ w: ]智能制造涉及硬件、软件、网络、计算等多种技术和制造技术的融合,而工业软件是其中最为关键的技术。无论是硬件、网络、计算等技术和制造工艺融合,都离不开软件定义、编码和封装。
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没有自主可控的工业软件,智能制造就无从谈起。
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6 x) F D! E ^, N8 r! ~警惕安全后门,敲响安全警钟。
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1 f) M9 r* m5 b/ L! D4 x& A" d# p工业软件涉及工业制造、企业管理的各个方面,存储、处理大量数据,一旦泄密,后果不堪设想。
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2011年,法国达索公司旗下的机械设计软件——SolidWorks,被爆料存在安全“后门”,将个人计算机上的信息泄露给他人。 (相关报道)- b: I; e& x* H) r3 W7 }" s
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) R' s6 [! v: S虽然Solidworks予以否认,但因为这款软件在中国应用非常广泛,事关重大。国家相关部门随即通知各军工企业停止使用该软件,以防资料被窃取而导致可能的泄密事件。工信部也下发通知,要求加强工业控制系统信息安全管理。
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实事求是,外国软件一般情况下不会有安全问题。但要知道,软件毕竟是一种特殊的商品,通过一定的技术手段,可能被制造者或是黑客异地控制。0 B2 h5 K& \4 }2 s' p
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我们不能将国家的信息安全寄希望于外国软件的商业道德与自律,加快研发自主可控软件,是保证中国信息安全的重要手段。, P' _1 v" Q" c- g Z& X$ F
6 z/ p; f0 P$ P l& {依赖外企,易被卡脖子。8 Z4 }% B6 ?( i% y; k3 @
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去年4月,美国商务部下令禁止美国公司向中兴出售元器件、软件等产品。随后,全球最大电子设计自动化公司Cadence的内部邮件流出,邮件称将停止对中兴服务。 (邮件内容)" i( q; b$ X+ j) M- D
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可见,在美国制裁中兴的事件中,除了禁止卖芯片给中兴以外,作为最基础的EDA工具也是美国手中的一大杀器。# k1 b0 ^! m- F9 t8 D+ T
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中国的制造业严重依赖国外工业软件。一旦软件停止服务,机器便成为了一堆废铜烂铁。; g- o9 J4 b3 X# y3 l
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* g* q; n% i, E O( @4 W- J( O1 T3. 工业软件,没有捷径 9 o0 a X0 x/ ?6 W1 g3 G* l
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工业软件如此重要,中国应该如何赶超呢?$ |* W1 C/ g# W, U5 a# P5 T7 F% j
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弯道超车,意思是,中国可以突破某个关键技术,借助中国产业链和市场优势,实现赶超。5 \8 o& Q" F. D' H. O/ P. U ^
3 U: `+ U% f" |) { t: ]% L遗憾的是,工业软件没有捷径。
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这是因为,做工业软件,是一件“吃力不讨好”的事情。. V4 p) h' [$ \4 {: f& K
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吃力,指的是难度大。" Q$ q2 S& m+ G7 h4 C- ?. x# f
5 {2 J6 `% k. s9 Q: G0 A1 F举目全球,真正具有比较完整的工业软件体系产品的国家只有“两个半”,德国、美国各算一个,法国算半个——% E+ Z. Y! b2 {
/ v/ I) L" y7 @0 Q ?9 q德国以SAP、西门子为代表,美国以ANSYS、PTC、欧特克、霍尼韦尔为代表,法国以达索、施耐德电气为代表。 ; \6 Q ^. k E) h2 x! g
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只有德国、美国能够向全球其他国家输出从研发、管理到出产的成体系的工业软件产品,其他如英国、日本、意大利等国家,工业制造能力虽强,但也没有应用全球的工业软件产品。
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8 h' d! w5 M- X* O由此可见,研发工业软件并非易事。
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工业软件,难就难在它不是一个简单的软件,而是工业品。强大的工业软件,必须建立在强大的工业基础之上,这便是只有德国、美国拥有完整工业软件体系的原因。
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还是以EDA软件为例,作为芯片产业链的重要一环,EDA软件与半导体的物理模型、材料工艺、制造封测环环相扣。不了解这些知识,根本无法设计EDA软件。 (中国大陆晶圆代工厂情况)
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1 W4 t) k% ~' o/ r% J中国目前无法研发高端的EDA软件,不是中国科研人员不够聪明、不够努力,而是芯片最先进的设计和生产工艺都源自美国等国家,中国缺乏原生的工业技术。! |) \! Q: M5 Z% q5 N& b
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工业软件的另一个难点是,千人千面。
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! Z% \3 D( D9 Z" }+ f微软的一套office软件,放之四海而皆准,谁都能用。工业软件却不同,工业企业的需求千差万别,需要“私人订制”。
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要想在个性化需求和软件的重复应用之间找到技术和商业的平衡,就必须对客户的业务需求有着非常深刻的理解和精妙的设计。* F) p3 d A' h! y
( c$ G2 d8 P/ T) e这又要求,工业软件必须要有行业积累。
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行业积累,显然没有捷径可走。事实上,很多巨头试图凭借强大的技术、资金以及多年的行业经验开拓工业软件市场,结果大多铩羽而归。6 b# O: V( b( R+ m) \1 _- v
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一步落后,步步落后,难就难在这里。
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不讨好,指的是收益小。* J- X6 _% j: u0 ^. m5 z- Q! i
4 F& C' {: Y/ \8 K* H" v工业软件虽然很重要,但市场份额不算大。 (2013-2018年中国中国工业软件市场规模及增速)
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1 X) Z' `1 x' h0 f% T2 p" _2018年,中国工业软件市场规模在1600亿元左右。要知道,2018年华为一个企业的营业收入就超7000亿元。
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% O9 G2 L: M u2 t9 V7 s& g C3 A工业软件本来难度就极大,市场规模还小,自然没有太大的吸引力。
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退一步说,即便研发出来,也不一定能赚到钱。6 |3 {# i x( S6 p1 b
+ H0 S% R3 d- k0 H0 |5 ]正如前文所说,工业软件的一个特点是千人千面,这便造成了工业软件形成了一个个独特的生态系统。
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这个系统,既有技术门槛,更有经验壁垒。企业一旦使用了某个工业软件,就会形成路径依赖,轻易不会更换。
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$ y# i/ Q" m# t/ u4 ?' V1 D0 ]此外,中国知识产权意识的缺失,也让工业软件面临被盗版的风险。
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由此可见,工业软件研发之路,注定了荆棘遍布,更无捷径可言。& q6 r- p. \1 p/ @; \- x: c. X
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4. 只有举国体制,才能搞出工业软件
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历史经验告诉我们,越是被外企垄断的,越是要打破;越是困难的,越是要攻克。
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& T. v1 G8 |: M, s& t3 W当然,实现工业软件的自主可控并不是要排斥国外工业软件,而是打破现在国产工业软件几近于无的不利局面。
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+ {9 N1 \& t+ ]' x o5 C1 i% e问题是,中国工业软件如何才能赶超?' \. P* W7 C! W7 }9 j
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答案是:举国体制。' N& Q* w* Y7 g+ q
* _4 Q/ i; {; Y0 S, C从历史看,国家重视不足,导致工业软件落后。
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; [& K$ \9 q6 l/ U7 H# j/ L中国工业软件落后的原因很复杂,国家重视不足是一个原因。这也有点无奈,因为1980年代之前,国人对工业软件的认知几乎为零。直到引进了IBM大型机、Apollo作业站,这些昂贵设备上附带的软件,才得以一睹了工业软件的“芳容”。
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长期以来,无论是政府还是企业,都没有认识到工业软件的重要性,没有进行持续的投入。有数据显示,全球最大的CAE仿真软件公司Synopsys2016年一年的研发投入为3.5亿美元,相当于我国政府三个五年计划在三维CAD/CAE研制投入总和的10倍。
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& N& @! ~0 T- Z从现实看,只有举国体制,才能克服工业软件的难点。$ g5 s' ~9 @; y
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只有举国体制,才能组织顶尖的科研力量进行攻关,在技术上取得突破。
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/ w6 m1 p$ j0 i只有举国体制,才能持续投入资金,解决企业短期无法获得收益的窘境。% z& f$ C1 d5 F
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只有举国体制,才能协调软件企业与制造企业合作,并将新研发的软件先试先行,避免软件无用武之地的尴尬。; U! s9 x h, V, c1 \4 B! ~; I& q
* y0 S# d& I3 r, r只有举国体制,才能将工业软件的重要性上升到芯片的高度,同时加强知识产权保护,引起社会广泛关注,国产工业软件才能迎来春天。! G+ h7 I- O M) l) L \- `+ ~
中国制造2025十大重点领域
. K- ^' W5 r2 y6 `( g" m现在,有些人羞谈“举国体制”,总和“计划经济”联系在一起。还有的人认为,科技研发应该让市场主导,企业自己发展,政府不应该过度参与。
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关键产业和领域,早已超出了企业、产业之争,而变成了国家之争。
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3 ?: N) X. b3 K4 V; @工业软件也不例外。近年,欧美国家将“把握最先进的制造业中心软件”视为确保本国制造业“继续掌控全球工业布局主导权”的必要条件——
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2009年,美国“竞争力委员会”白皮书《美国制作业——依靠建模和模仿保持全球领导地位》,将建模、模仿和剖析的高性能核算,视为维系美国制作业竞争力战略的主力。
' V; |5 _! Z* c- { O4 |0 E2013年,德国《高技能战略2020》确定“工业4.0”为未来十大项目之一,重点支持工业软件。2015年,日本经济产业省公布《2015年版制造白皮书》,强调发挥IT的作用。
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- I2 E& m! Q4 d欧美国家早已取得领先优势,却仍然在大力发展、扶持工业软件,本就落于人后的我们,还在幻想着完全靠市场经济、企业自主发展就能赶超。# Q ~- r2 n' ~+ m( a
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这不是幼稚,是愚蠢。
6 X, ]# [" D1 T5 I v& B g: b
2 W0 Y! A& W) g* B( `: i被外企垄断的工业软件,是一柄悬在中国制造头上的达摩克利斯之剑。) b* D* F% r& _$ j8 y
& ~% E& G% L u9 e9 b6 _- F2 a也许,这把剑已经被特朗普握在手里了。
. A; E, P, {# P0 O本文授权转载自:正解局(ID:zhengjieclub)。正解局,一个有见识、有深度、有诚意的时势财经大号,华尔街见闻、雪球、蚂蚁金服、世界经理人等10多家主流财经社区特邀入驻。每天全网阅读超过100万人次,在这里,穿透信息的迷雾,在这里,发现真实的中国。
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垄断中国市场13年、开机1次3万块:这家美国企业竟凭一件单品年入200多亿元!|周末阅读: P( X y7 r3 _
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; ~- B: B/ D3 v4 C 别光看,扫一下嘛
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