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7 `7 c% y" s3 R) G9 @6 s! M◆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。 ! J7 ^) b, P6 R
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- Z" o2 ^2 O, y& `作者:正解局本文授权转载自:正解局(微信ID:zhengjieclub)
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. S8 i' G& k+ z* g3 a3 d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。
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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。
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5 k$ f3 T& k7 I( H7 J. F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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这就是工业软件。7 a, H/ e f$ ~8 z7 ^
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1. 落后20年,80%被外企垄断 , j9 _9 Y; e) B; g' G
: j, w+ d5 E# ]' g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)! x6 T0 i4 @, K. _& C0 T7 }# A
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最具代表性的工业软件,是EDA。, Y/ r/ v6 G$ y+ e! j1 h
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。
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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。- A% \) |. ?* @, f8 { G
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EDA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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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”。( ?$ r1 ?( M ~$ N. ?7 z# h, ~
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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。1 T2 Y6 s0 E4 T4 ~5 F! |
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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。: z1 H1 R6 `2 I: A; D
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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), B; S+ L4 R6 z
7 M- L% ]6 z' n _/ s# @# W) J: t$ ]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。
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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)
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: ?3 e! d- O3 rEDA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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) F8 j h* O$ y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。 ) r* n* }. f& o; W# h
9 H/ D) h6 ?6 t, ]4 D核心技术部分,更是大多数都被外企掌握。
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. y& a( K) g0 i# K# L, D0 x5 Q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。
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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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2 b! k& Y# [& v0 e* D7 k- t' [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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% x8 N5 E) r0 O' V4 }$ k3 i8 d% t' W今天,一个没有软件的世界是不可想象的。
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* t" ?/ d/ V6 z" m" Z/ V O; r正因如此,工业软件有多重要,短板的危害就有多大。; [& g9 s+ ^# q. k
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没有工业软件,智能制造就是空想。, h. N* {) d- W
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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。$ ]' u0 N& l) Y' R% @6 u1 j) I4 `" _0 [
5 v6 t! k$ t, U4 R; A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。$ R! }" m+ k+ Z$ ^
; V, \% k3 e( \6 S% K" L t7 \1 ]没有自主可控的工业软件,智能制造就无从谈起。
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警惕安全后门,敲响安全警钟。$ W( ~5 \0 X) ^; i, |- V2 ^5 {
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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). R2 G) J% J8 n6 G$ A$ l
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4 ]2 k5 b" U5 z8 P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。5 d* b7 @+ ]6 w) B
1 a- w9 Z; g; O' I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。8 p' ?( ]9 C' j8 G B
# ?$ k! E- G7 I' [4 ^* |' n3 s依赖外企,易被卡脖子。: w5 u1 H4 b3 y0 I+ N+ T' A3 m
7 e- @; X8 g# u1 d" G4 h" c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)
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+ p% P4 X( G, Q/ d, i4 V7 x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。: O8 s( @( j7 G
* c" s3 ?! r& j2 K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。
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3. 工业软件,没有捷径
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工业软件如此重要,中国应该如何赶超呢?) R9 y# q3 r/ ]4 T. g8 N; V% q) c
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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。- s5 ~( Y0 H6 B% O& L
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遗憾的是,工业软件没有捷径。: P" N0 p: O' W$ U4 u+ y7 [
: W+ x( e1 A( V8 L9 e5 _2 k这是因为,做工业软件,是一件“吃力不讨好”的事情。
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吃力,指的是难度大。
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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——
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, b' I" L* L+ @- H" D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。
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4 f: |* [. U1 u8 u# R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。' j0 u, e, V. n* j% r \
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由此可见,研发工业软件并非易事。
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6 g: D: F7 r7 _4 N: ^1 ] k3 x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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" P0 }7 y s1 J; D5 P; i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)8 Q; t. T( i& S* t: X+ Y Q
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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。2 k" e0 g: m1 B. O1 A4 {% e7 Q7 T, t
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工业软件的另一个难点是,千人千面。0 Q! t) s: G( D: u- b* s5 C( A
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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”。2 S. T' s' K5 W
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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。* I' i& A+ [7 x
/ v+ [7 Y# p( }0 }+ k8 q这又要求,工业软件必须要有行业积累。
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( r) ?9 l. A, n0 f b3 }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。* y- [/ z8 L. V/ r2 J( ^2 D
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一步落后,步步落后,难就难在这里。
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M$ Q" ~7 @0 p1 f% k不讨好,指的是收益小。" O5 W" n* z8 P2 j/ j
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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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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。. L% x2 @6 q3 I. [# t1 x. X4 g! Q
$ f7 L( L. `8 ?: u! m! |' H( y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。; l- W; d W$ z2 C
6 n c6 m. ]2 ?+ _9 \. L9 G退一步说,即便研发出来,也不一定能赚到钱。- e' _! f9 A. o$ R# i" V* Z6 B/ C. Z- f
2 s7 X- I6 z! t' R8 X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。1 p/ q4 d! Z5 b- d" O) K7 S6 n
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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。) h, E7 ?+ `9 A; e3 f# D% Z
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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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; n) }* q: v4 K0 o0 K! @7 [3 S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。9 Q. z9 B! T! k
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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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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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问题是,中国工业软件如何才能赶超?, G3 s! c. s8 V% b- s
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答案是:举国体制。
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7 j* x, R8 |8 l. ?* v; I/ K从历史看,国家重视不足,导致工业软件落后。
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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”。; D. f, E, w* M- U7 r3 }1 m! n
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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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从现实看,只有举国体制,才能克服工业软件的难点。
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1 }( I6 m) m$ `8 N2 {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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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。
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: B- }1 @0 Q. p: ^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。
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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。
" z9 z6 w& r' d* T 中国制造2025十大重点领域
8 r0 S5 U. w, _6 Z! e: L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。+ ?5 b# l. Q6 D! w: R7 J
; @7 ~5 t* e2 ] ]8 n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——3 M) }# P; w- n% K, u
- w6 Y' C2 X$ ]. R! ^6 t+ }3 U9 e2009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。
7 h C( Y) e/ V T! d2013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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$ ]8 w8 J8 _; Z, ?* W% C0 Y, X; ~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。
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/ I) Q6 r$ ~; U0 W7 l% F这不是幼稚,是愚蠢。
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* g3 j( X/ C( @7 p1 R0 A/ Z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。8 l" O$ x0 C2 P7 P: k4 C
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也许,这把剑已经被特朗普握在手里了。
# x( ^) j% v0 Y; r1 u3 t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9 u. v7 S2 R0 C8 k. m2 n" ]
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: f7 w+ l% A% X/ m4 z$ E: } 别光看,扫一下嘛
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[size=0.75em]戳戳戳!!!查看更多精彩内容!5 E+ p2 ^" _/ ~. p0 E" K/ H
3 P D% R3 m1 d" @) C5 |. G5 w来源:http://mp.weixin.qq.com/s?src=11×tamp=1566730804&ver=1812&signature=ACEFMKNTn-fSaQAnJ5SctXYGBMe3bEgDbPVz-aqpUiUF6ZS98nb-HOLkH5wFjthnxxfpofTrKHHan7WaMX8Ysf0Y9mKHuk5lsOkPU19Ay5vO8WVKqneoR24dbII7mQs8&new=1/ W& Y1 |( O; M7 e" a, C' R4 b# f
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