在德國，市值最高(gāo)的(de)企業是哪一(yī)家？大衆，還是戴姆勒？

其實它們都不是。

德國市值最大的(de)企業叫 SAP。論市值，SAP 是大衆的(de) 2.6 倍；論營業收入，SAP 卻隻有大衆的(de) 1/10。 

2.6 倍與 1/10，這種反差體現的(de)正是行業對二者重要性估值的(de)差異。在世界 500 強中，80% 以上使用 SAP 的(de)産品。沒有大衆可(kě)以用豐田、福特，沒有了 SAP 卻很難找到同等水平的(de)替代品。

作為(wèi)業務管理(lǐ)類軟件，同時也是工業軟件的(de)一(yī)種，SAP 就像是催化劑——讓看似笨重的(de)産線、機器、廠房串聯起來，實現智能化與數字化。

然而，要知道(dào)的(de)是，業務管理(lǐ)類軟件，隻是工業軟件中技術含量較低(dī)的(de)一(yī)種。如(rú)果把工業軟件比喻成雪頂冰淇淋，研發設計類軟件才是最頂上的(de)那顆櫻桃。被科研、工程人員所熟知的(de) CAD、CAE 以及 EDA 軟件均屬于這一(yī)類。 

今年(nián)六月中旬，一(yī)封由美國 MathWorks 公司發給哈爾濱工業大學(xué)（哈工大）的(de)郵件在網上流傳。郵件顯示，由于哈工大被列入美國商務部實體名單，因此無法繼續使用 MATLAB 軟件。

消息一(yī)出，輿論嘩然。随着讨論的(de)逐漸深入，一(yī)系列與 MATLAB 相似的(de)軟件開始走進公衆視(shì)野：AutoCAD、CATIA、Ansys。

這些名字看似陌生，但從根本上講，和(hé)每個人的(de)生活息息相關。

你住的(de)房子(zǐ)，用的(de)手機，設計階段需要用 AutoCAD 建模；飛(fēi)機、導彈、火箭，大都需要用 CATIA 做(zuò)三維模型；而家裏的(de)電器散熱好不好，數碼産品信号是否穩定，這一(yī)類問題可(kě)以由 Ansys 解決。

而哈工大被禁的(de) MATLAB，是一(yī)款被稱為(wèi) “工科神器” 的(de)數學(xué)軟件。雖然是“數學(xué)軟件”，但是其廣泛用于自(zì)動控制、通信、乃至金融領域，可(kě)謂無孔不入。

被禁了怎麽辦？最直接的(de)想法就是找替代産品，然而經過 DeepTech 的(de)調查，潛在的(de)替代方案并不令人滿意。

同樣是隸屬工信部的(de)國防類高(gāo)校，來自(zì)南京航空航天大學(xué)的(de)博士生鄭慧對 DeepTech 說，MATLAB 最大的(de)優勢就是豐富的(de)函數庫、工具包。雖說理(lǐ)論上可(kě)以用 Python 代替 MATLAB，但由于缺少大量封裝好的(de)底層函數，科研效率要降低(dī) 10 倍不止。

而 MATLAB 另一(yī)大仿真模塊 Simulink，則基本找不到替代品。

這次 MATLAB 被禁事件，讓國人看到了除芯片之外，另一(yī)個更值得重視(shì)的(de)領域。隻不過這個領域對大衆來說過于“小衆”，要扒開重重迷霧才能看清：工業軟件，我們的(de)國産替代能力究竟如(rú)何？

這是一(yī)個比芯片更受制于人的(de)領域

如(rú)果說芯片是我國工業領域的(de)短(duǎn)闆，那麽工業軟件就是“斷闆”。

為(wèi)什麽工業軟件如(rú)此重要？

走向智能研究院執行院長(cháng)趙敏認為(wèi)，智能制造、工業互聯網最內(nèi)核的(de)就是工業軟件。

中國科協智能制造學(xué)會聯合體智能制造研究所副所長(cháng)林雪萍說的(de)更加直白，如(rú)果把人工智能、制造業升級轉型這些概念一(yī)層層扒開，最後剩下的(de)就是工業軟件。

人們隻知波音具有全球頂級的(de)飛(fēi)機設計制造技術，卻不知道(dào)波音 787 整個研制過程用了 8000 多種工業軟件，其中隻有 1000 種是商業軟件，其他的(de) 7000 餘種是波音經過多年(nián)積累自(zì)己開發的(de)專用軟件，并不對外銷售。

我國要想達到波音的(de)飛(fēi)機研制水平，首先要具備那 8000 種工業軟件的(de)水平。

但實際情況是，工業軟件成了我國工業行業中孱弱的(de)領域，同歐美國家相比，我們在工業軟件上的(de)落後之于芯片有過之無不及，差距至少有 30 年(nián)。

華為(wèi)每年(nián)從國外進口上百億美元的(de)芯片，卻鮮有人知道(dào)這些芯片的(de)設計要依賴于 EDA 軟件。

EDA 中文名叫電子(zǐ)設計自(zì)動化，是集成電路最上遊的(de)産業，被稱為(wèi)芯片之母。如(rú)果說芯片是軀殼，那 EDA 就是讓它動起來的(de)靈魂。要制裁華為(wèi)，更粗暴的(de)辦法是取消 EDA 軟件授權，這也正是當前美國政府的(de)制裁手段之一(yī)。

不過很可(kě)惜，在 EDA 領域，三巨頭 Cadence、Synopsys 和(hé) Mentor 基本壟斷國內(nèi)市場。

其中 Mentor 被德國西門子(zǐ)收購，而另外兩家均為(wèi)美國企業。

在工業軟件分類中，以 CAD、CAE、EDA 為(wèi)代表的(de)研發設計類最為(wèi)關鍵，也是國內(nèi)業界最為(wèi) “瘸腿” 的(de)地(dì)方。

除了 EDA 軟件被國外企業把持之外，CAD 和(hé) CAE 處境同樣不樂(yuè)觀。

法國達索、德國西門子(zǐ)、美國 PTC 與 Autodesk 占據國內(nèi) CAD（計算機輔助設計）90% 以上的(de)市場份額；

Ansys、Altair 和(hé) MSC 等國外産品基本壟斷了 CAE（計算機輔助仿真）領域，這三家皆為(wèi)美國公司。

2018 年(nián) 10 月，美國商務部對國産新興存儲器企業福建晉華公司實施禁售令，不僅硬件供應商停止了供貨，美國的(de)工業軟件企業也應聲停止供應，投資 370 億元的(de)福建晉華立刻陷入癱瘓。

這就是工業軟件的(de)威力。

根據業內(nèi)專家長(cháng)期觀察與分析後的(de)一(yī)緻結論，工業軟件是改革開放以後，唯一(yī)一(yī)個與國外同行不斷拉大差距的(de)工業技術領域。

工業軟件“失去(qù)的(de)三十年(nián)”

我國工業軟件在上世紀八十年(nián)代曾經出現了一(yī)波開發的(de)小高(gāo)潮，但随着政策轉向，大好局面戛然而止。

用一(yī)句話形容這段曆史，就是“在最需要舉國體制的(de)地(dì)方，反而沒了舉國體制”。

根據林雪萍的(de)說法，“七五”到“十五”（1986-2005）期間，國家對國産自(zì)主工業軟件一(yī)直有扶持。甚至在八十年(nián)代中後期，CAD、CAE 領域出現了百花齊放的(de)大好局面。

那時，以清華、北航為(wèi)代表的(de)一(yī)大批科研人員投身到工業軟件的(de)開發當中，取得了非常積極的(de)研究成果，但正是需要進一(yī)步政策加碼的(de)時候，風向變了。

從 2011 年(nián)開始，中國信息化開始走兩化融合的(de)道(dào)路，對國産自(zì)主工業軟件的(de)支持，從科技部轉向了工信部。由于工信部并不對認為(wèi)屬于基礎科研的(de)工業軟件研發進行補助，國家對相關企業的(de)直接資金投入幾乎沒有了。

此時，變成了另一(yī)種支持方式，工信部重點通過對制造業企業的(de)補貼，拉動信息化建設。此舉帶來一(yī)個間接後果，國家補貼的(de)大量兩化融合資金都去(qù)買了國外軟件。

客觀的(de)說，這些政策有其積極的(de)意義，通過對制造業直接補貼，企業快速提高(gāo)了信息化能力，培養了一(yī)批信息化人才。但是，也正因為(wèi)此，孱弱的(de)國産工業軟件無法和(hé)強大的(de)國外公司競争，又缺少國家資助，便徹底斷糧了。

從那時起，我們的(de) CAD/CAE 軟件，陷入“失去(qù)的(de)三十年(nián)”。

從 “十五” 到“十二五”的(de)十五年(nián)間，根據統計，國家對 CAD/CAE 等核心工業軟件投入資金不超過 2 億元。

而全球最大的(de) CAE 仿真軟件公司 Ansys，在 2019 年(nián)一(yī)年(nián)的(de)研發投入為(wèi) 2.98 億美元，約為(wèi) 21 億人民币。

也就是說，一(yī)家國外企業一(yī)年(nián)的(de)資金投入，是我們 15 年(nián)投入之和(hé)的(de) 10 倍。

研發投入差距巨大的(de)背後，還有更深層次的(de)含義：國外廠商相對于國內(nèi)企業已經建立起了幾乎牢不可(kě)破的(de)競争優勢。

美國哥(gē)倫比亞大學(xué)商學(xué)院教授格林瓦爾德在《企業戰略博弈》一(yī)書中指出，對于企業而言，最強大的(de)競争優勢就是規模經濟與用戶忠誠度的(de)組合。

聯系到上文所述，國外軟件在國內(nèi)市場的(de)超高(gāo)市場份額和(hé)研發投入強度，可(kě)以輕松算一(yī)筆(bǐ)賬。

如(rú)果 A 公司産品在國內(nèi)市場占有率 90% 以上，B 公司産品市場占有率不足 10%，也就是 A 的(de) 1/10。 

A 公司每年(nián)投入 3 億美元保證自(zì)己的(de)技術領先，但由于其超高(gāo)的(de)市場占有率，平攤在每一(yī)套軟件上的(de)研發成本（研發支出 / 産品銷量）非常低(dī)。即便 B 公司也投入了和(hé) A 公司同樣多的(de)研發資金，它平攤在每一(yī)套産品上的(de)成本卻是 A 的(de) 10 倍。

此時，B 公司處在一(yī)種兩難境地(dì)。

研發投入保持和(hé) A 持平，則産品成本太高(gāo)。砍掉大部分研發投入，則技術跟不上 A。要麽因為(wèi)沒有成本優勢被市場淘汰，要麽因為(wèi)技術落後被市場淘汰，此時從商業競争上說，B 怎麽做(zuò)都難以與 A 抗衡。

把 A 替換成 CAE 領域的(de) Ansys，或者 DEA 領域的(de) Cadence，B 換成一(yī)家國産工業軟件公司，整個商業案例絲毫沒有違和(hé)感。

在 2017 年(nián) 2 月一(yī)次工信部研讨會上，走向智能研究院執行院長(cháng)趙敏呼籲，希望高(gāo)層決策者要像重視(shì)核高(gāo)基項目一(yī)樣，拿出一(yī)兩萬億的(de)專項經費精準扶持中國的(de)工業軟件企業。會後，一(yī)位資深專家對他說，要真的(de)做(zuò)好這件事，一(yī)兩萬億是不夠的(de)。

缺少資金投入是看得見的(de)原因，還有一(yī)些原因是“看不見的(de)”，這些看不見的(de)原因成了政策制定者和(hé)行業從業者的(de)思想枷鎖。

中國工程院院士倪光南說，我們在工業軟件、操作系統上比較弱，一(yī)個非常重要的(de)主觀原因就是“重硬輕軟”。

在 2019 年(nián) 11 月的(de) “洞見 2020 中國企業服務年(nián)會” 上，倪光南院士說，“軟件，地(dì)方負責部門都不願意投資，因為(wèi)投了軟件以後失敗的(de)話，很難說得清楚。硬件可(kě)以有産方，幾百億設備也看得見，軟件一(yī)投下去(qù)，如(rú)果失敗的(de)話，人一(yī)走什麽都沒有了，所以也不願意投”。

但讓人啼笑皆非的(de)是，“重硬輕軟”的(de)思想用錯了地(dì)方。因為(wèi)工業軟件是實實在在的(de)工業品，不是軟件。工業軟件姓 “工” 不姓“軟”。

在林雪萍看來，這是“刻骨銘心的(de)工業誤判”。工業軟件本質是工業品，是工業的(de)結晶，非 IT 的(de)産物。因為(wèi)它內(nèi)核凝結了工業化長(cháng)期積累的(de)工業知識、訣竅與經驗。

趙敏也曾對媒體表示，“沒有工業知識，沒有制造業經驗，隻學(xué)過計算機軟件的(de)工程師，是設計不出先進的(de)工業軟件的(de)。”

先是誤把工業軟件當成軟件，進而又犯了 “重硬輕軟” 的(de)錯誤。錯上加錯，最終造成了現在工業軟件的(de)困難局面。

希望在何方？

國産工業軟件如(rú)何破局，要從曆史中找答案。

幾十年(nián)來，美國産業界從來沒有停止呼籲，要求政府定向支持工業軟件行業。

從 1995 年(nián)開始，美國先後提出加速數字化建模仿真創新戰略、計算科學(xué)戰略；

2009 年(nián)發布《美國制造業——依靠建模和(hé)模拟保持全球領導地(dì)位》白皮書，将建模、模拟和(hé)分析的(de)高(gāo)性能計算，視(shì)為(wèi)維系美國制造業競争力戰略的(de)王牌；

2017 年(nián)，美國國防部高(gāo)級預研局 DARPA 提出了新的(de)電子(zǐ)複興計劃（ERI），該計劃本意不是“複興”，而是指和(hé)其他國家相比技術領先不夠大，需要繼續投入資金保持更大的(de)領先。

資料顯示，僅在 2018 年(nián)，就有 2.18 億美元流入 ERI，EDA 三巨頭之一(yī)的(de) Synopsys 将從中獲得 610 萬美元。

美國工業軟件的(de)發展曆程證明了，工業軟件的(de)壯大離(lí)不開政府的(de)長(cháng)期支持。

但對國産工業軟件來說，光有扶持是遠遠不夠的(de)。既然已經處于劣勢，那麽更關鍵的(de)問題是：面對競争，采用什麽方式才能發展起來？ 

通過分析 MATLAB 軟件的(de)發展曆程，中國科學(xué)院計算技術研究所研究員包雲崗曾撰文提出了幾點建議：

1。 把東西做(zuò)出來，而不是追求把論文發出來。

MATLAB 的(de)前身——EISPACK 和(hé) LINPACK 是兩個不經意的(de)産物，當時 Moler 教授申請的(de)項目沒有發表論文，隻開發出了這兩個軟件，看似失敗，卻為(wèi)以後 MATLAB 的(de)誕生奠定了基礎。

2。 把東西用起來，而不是做(zuò)完就扔了。

看似做(zuò)出來的(de)兩個軟件沒有論文，缺乏創新，但他們都是很實用的(de)工具。EISPACK 到現在被引用了 1800 多次；LINPACK 則影響了世界超級計算機的(de)發展。

3。 教學(xué)場景用起來，而不是把教學(xué)當負擔。

MATLAB 是 Coler 教授想把兩個軟件應用于教學(xué)的(de)産物。當時為(wèi)了讓學(xué)生更好的(de)學(xué)習線性代數，Coler 教授自(zì)己動手寫了一(yī)個叫 MATLAB 的(de)小工具，把兩個軟件接口封裝起來了。

4。 樹立持久意識，不要期望速勝論。

從第一(yī)版 MATLAB 到現在已有 40 年(nián)；第一(yī)代 EDA 到現在也有 40 年(nián)；Intel 第一(yī)代微處理(lǐ)器距離(lí)現在已經 50 年(nián)。MATLAB 對應公司 MathWorks 在 1984 年(nián)成立，但是隻有 1 名員工，現在卻有 3000 多員工，400 多萬用戶，這才是持久戰獲勝的(de)典範。

此外，在商業領域，工業軟件國際巨頭的(de)發展同樣給中國産業界以啓示。

在上世紀 80 年(nián)代 AutoCAD 如(rú)日中天之時，法國達索和(hé)美國 PTC 采用了一(yī)種非常巧妙的(de)方式打破了壟斷——差異化策略。

當時，整個二維建模市場是 AutoCAD 的(de)天下，直接正面競争很難取勝。PTC 與達索幹脆越過二維，直接推出三維建模功能，用 “降維打擊” 的(de)方式占領的(de)市場。經過幾十年(nián)的(de)發展，現在三維建模因便利性和(hé)直觀性反而成了主流。

這對中國工業軟件企業來說，具有借鑒性。上文提到，即便是開發出了和(hé) Ansys、PTC 一(yī)樣好的(de)工業軟件，由于剛進入市場時市占率過低(dī)，不得不承擔過高(gāo)的(de)産品成本。如(rú)果無法商業化，便沒了造血功能，國家扶持可(kě)以讓企業長(cháng)大，但是不能撫養企業一(yī)輩子(zǐ)。

如(rú)今 CAD/CAE 領域的(de)巨頭，都是成功的(de)商業公司。

長(cháng)遠來看，企業應該避免直接與海外工業軟件巨頭直接對抗，而是轉向其覆蓋薄弱的(de)領域。PTC 用當時非主流的(de)三維建模赢得市場，再反過來奪取 AutoCAD 的(de)二維建模市場份額，實踐證明其策略是成功的(de)。

無獨有偶，2019 年(nián) 10 月，國際事務處理(lǐ)性能委員會（TPC）宣布：在最新發布的(de) TPC-C 排行榜中，螞蟻金服自(zì)研數據庫 OceanBase 位列第一(yī)，超過 Oracle（甲骨文公司）。

僅一(yī)年(nián)後，OceanBase 又打破自(zì)己在 2019 年(nián)創造的(de)紀錄，将在線事務處理(lǐ)性能提高(gāo)了 10 餘倍。

數據庫作為(wèi)工業軟件的(de)一(yī)種，這樣的(de)突破着實讓行業倍受鼓舞。OceanBase 九年(nián)磨一(yī)劍，從中工業軟件行業至少能學(xué)到兩點：

1。 任何工作軟件的(de)研制必須要有使用場景，堅持市場化導向。OceanBase 的(de)成長(cháng)和(hé)過去(qù) 9 年(nián)淘寶 “雙 11” 交易量增加是同步的(de)。海量數據需要一(yī)款可(kě)靠的(de)軟件來處理(lǐ)，倒逼之下，讓 OceanBase 不得不跑步前進。

2。 随着新一(yī)輪科技革命的(de)到來，新科技、新領域層出不窮。通過利用新技術，快速切入暫時沒有被巨頭跟進的(de)新領域，再擴張版圖。這或許是中國工業軟件崛起的(de)一(yī)種新思路。