“通過設計工具軟件與芯片,、新材料,、航空發(fā)動機等重點產(chǎn)業(yè)緊密結(jié)合同步發(fā)展，可從源頭上提升我國制造業(yè)自主創(chuàng)新能力,，從根本上解決中國制造短板和卡脖子問題,。”中國機械工程學會常務副理事長,、國家制造強國建設戰(zhàn)略咨詢委員會委員張彥敏在2018國家制造強國建設專家論壇做主題演講時表示,。 張彥敏說，2017年我國軟件交易已超過5.5萬億人民幣,，軟件行業(yè)增長率達13.9%,。其中與制造業(yè)相關的占7成以上,。對于制造業(yè)而言，軟件設計包括工業(yè)嵌入式軟件,、設計工具軟件,、監(jiān)測控制與管理軟件，以及知識產(chǎn)權保護,、內(nèi)容軟件,、用戶界面UI等。其中具有核心基礎的,、通過軟件與制造硬件結(jié)合形成附加值的是設計工具軟件,，既包括傳統(tǒng)的機械設計軟件CAD、電子設計自動化軟件EDA和各類仿真軟件,，也包括伴隨著設計研發(fā),、生產(chǎn)制造和服務使用過程等產(chǎn)品全生命周期形成的海量知識庫。 中國缺芯是心中之痛 缺設計軟件是心頭之刺 張彥敏認為,，中興事件暴露出來的表面看是芯片問題,，但是其更加致命軟肋是設計軟件。在美國商務部宣布對中興斷供的時候,，一家美國電子設計軟件EDA公司發(fā)表聲明,，不再為中興提供電子設計軟件。在中興2017年進口芯片百億美元的規(guī)模中,，雖說這家設計軟件公司的產(chǎn)品只在百萬美元左右,，然而這種連采購額零頭都不到的軟件一旦斷供，那些巨量進口的芯片也將無用武之地,，因為沒有電子設計自動化EDA,，芯片是根本無法完成設計的。實際上在整個電子半導體行業(yè),，沒有EDA軟件的支撐,，硬件上展現(xiàn)的摩爾定律奇跡根本無法持續(xù)。中國缺芯是看得見的痛,；而設計軟件的缺失,，則是一根心頭之刺，很痛卻一般人往往看不到,。 設計軟件被國外壟斷后果致命 張彥敏指出,，我國每年設計軟件市場采購規(guī)模120億人民幣。其中我國設計軟件銷售額是6億人民幣,，絕大部分市場被美國,、德國、法國的Ansys、歐特克,、西門子,、達索等公司壟斷。國外設計軟件壟斷后果十分嚴重：一是安全性,。軟件都會有“后門”,，而在產(chǎn)品設計與制造領域，基本是完全洞開的大門,，大量使用國外設計軟件,，可能使國家安全受到威脅。二是依賴性,。設計軟件呈現(xiàn)數(shù)據(jù)自封閉的態(tài)勢,，并且與各種知識庫連在一起。長期使用國外軟件造成無法擺脫的工具與數(shù)據(jù)依賴性,，將來更換系統(tǒng)和數(shù)據(jù)遷移都是幾乎不可完成的任務,。三是致命性。在國外軟件中,，并不完全清楚都有什么代碼存在,，也不知道特定情況下會有什么事情發(fā)生。這是容易完全失控的數(shù)字空間,，而目前中國的工業(yè)體系正是建立在這個數(shù)字空間之上,，這一隱患是致命的。另外我國企業(yè)花費巨額軟件采購費用,，只是授權限使用,。國外的一些高端軟件（如CATIA）是按6個月或者1年時間授權的，現(xiàn)在國外軟件正在向“年度訂閱”而不是一次性授權的方式轉(zhuǎn)變,。如同架在中國企業(yè)脖子上的一雙手,，隨時可以掐緊,。一旦不再授權,，將對我國的制造業(yè)造成“毀滅性的”打擊。 國外高度重視研發(fā)設計仿真軟件 張彥敏說,，美國最早發(fā)展CAE仿真軟件是從美國航空航天局NASA開始,。在國家資金的支持下，NASA開發(fā)了著名的有限元分析軟件Nastran,。1971年MSC公司改良了Nastran這個程序,，成為美國仿真軟件的商業(yè)化開端，并隨后按照要求被公開源代碼,，進行行業(yè)擴散,。在“再工業(yè)化”浪潮中，美國政府尤其重視建模仿真技術在制造業(yè)發(fā)展中的作用，再次明確了CAE產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略地位,。2009年美國“競爭力委員會”白皮書《美國制造業(yè)———依靠建模和模擬保持全球領導地位》,，將建模、模擬和分析的高性能計算,，視為維系美國制造業(yè)競爭力戰(zhàn)略的王牌,。 2010年發(fā)布《高性能計算與美國制造業(yè)圓桌會議報告》白皮書，指出高性能計算建模與模擬能夠顯著縮短設計周期等,，加強競爭力,。2011年美國推出高端制造合作伙伴計劃AMP，重構先進制造發(fā)展理念,，重點發(fā)展三大領域,，都圍繞數(shù)值模擬技術的軟件工具和軟件應用平臺。2012年發(fā)布《國家先進制造戰(zhàn)略計劃》再次明確要重點發(fā)展數(shù)值模擬分析技術,。 在國家戰(zhàn)略層面,，美國確實是把科學計算和建模仿真作為服務于國家利益的關鍵技術，從未停止吶喊,，從未停止投資,。作為美國軟件的國家搖籃，美國NASA從2014年起開始發(fā)布軟件轉(zhuǎn)化目錄,，以軟件為載體,，向工業(yè)界進行技術轉(zhuǎn)化。該目錄包含了15個技術領域,，每兩年更新一次,，目前大約有2200多種技術軟件正處于轉(zhuǎn)化流程中。這個建立在大量實踐基礎上的務實創(chuàng)新,，是一個巨大的孵化航母,。從2009年起，NASA已經(jīng)通過各種形式向工業(yè)界轉(zhuǎn)化了5000多個軟件項目,，降低軟件獲取門檻,。 中國設計軟件曾痛失良機 張彥敏認為，我國國產(chǎn)CAD/CAE軟件的開發(fā),，可以追溯到上世紀80年代,。在國家支持下，以北航,、清華為代表的一批高校和科研人員開始做相關的軟件開發(fā),。國內(nèi)第一代從事CAD軟件開發(fā)出現(xiàn)了一批標志性人物，清華,、浙大,、北航,、南航、西工大,、華中,、大工等一批高校先后開展CAD/CAE軟件自主研發(fā)，取得了一些研究成果,，曾經(jīng)取得了百花齊放的大好局面,。 但隨著當年863計算機集成制造系統(tǒng)CIMS在中國的推動，大量好用,、易用,、功能強大的國外設計軟件進入市場，迅速占領了這個領域,。由于我國軟件的開發(fā)以大學為主體,，以高校教師和學生為主力，缺乏商業(yè)化的市場推廣和運營機制,，隨著時間流逝和人員變動,，這些國產(chǎn)軟件最終走向下坡路，只剩下少數(shù)設計軟件廠商還在苦苦支撐,。國產(chǎn)設計軟件未能在最好的時間窗口完成公共品軟件的商業(yè)轉(zhuǎn)化,，痛失與中國制造業(yè)共進共發(fā)展的良機。 四點建議協(xié)同發(fā)展設計軟件 一是高度重視設計軟件的戰(zhàn)略地位,，做好頂層設計,，加強統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。把發(fā)展設計軟件作為重要的國家戰(zhàn)略,，徹底改變中國制造業(yè)重硬輕軟的現(xiàn)狀,，軟件應該從戰(zhàn)略定位為“制造之重器”。由于發(fā)展設計軟件涉及到產(chǎn)業(yè),、用戶和高校等多個主體,，而且需要從產(chǎn)業(yè)政策、輿論導向,、資金扶持等各方面長期持續(xù)支持,，建議設立“制造強國設計軟件工作組”，制定設計軟件發(fā)展路線圖,，統(tǒng)籌規(guī)劃,、協(xié)調(diào)發(fā)展,。 二是強化企業(yè)發(fā)展設計軟件的主體地位,。進入智能制造時代，軟件能力是一個企業(yè)是否強大的核心標志,。西門子最近十年通過近30次并購使其脫胎換骨,，從一個純設備供應商轉(zhuǎn)型為數(shù)字時代的軟件霸主,，成為歐洲第二大軟件商。波音公司有8000多種軟件,，其中有7000多種是波音自己開發(fā)的,，設計軟件成為波音公司核心競爭力。中國整個工業(yè)體系基本都是圍繞設備和硬件建立起來,，軟件一直沒有受到應有的重視,。中國企業(yè)必須把發(fā)展設計軟件作為轉(zhuǎn)型升級的重要任務，“軟硬兼施”才能成為世界級企業(yè),。 三是建設國家設計軟件的公共知識庫共享平臺,。國外類似發(fā)動機尖端制造業(yè)，都有大量的葉片測試,、材料測試等數(shù)據(jù)庫,，很好地支撐了高端制造業(yè)的發(fā)展。而中國相關數(shù)據(jù)不多,，且分散在各企業(yè)和院校中,。國家投資的基礎科研數(shù)據(jù)，不能共享是一個普遍現(xiàn)象,。工程數(shù)據(jù)的缺乏,，大大限制了中國設計軟件的發(fā)展。建議對國家投入經(jīng)費的數(shù)據(jù)接口,、知識模板,、數(shù)據(jù)中心建立數(shù)據(jù)對外開放機制。對企業(yè)數(shù)據(jù)庫,、知識庫建立協(xié)同共建共享機制,。 四是針對中國制造的短板和卡脖子問題，開展協(xié)同攻關,，實現(xiàn)核心設計軟件重點突破,，促進從中國制造到中國創(chuàng)造的根本轉(zhuǎn)變。設計軟件是用出來的,，只有用戶的反復使用和反饋,，設計軟件才能真正發(fā)展。世界最著名的設計軟件,，法國達索PC機上的第一個版本,，是在中國新飛豹戰(zhàn)機研制過程中率先使用并成熟起來，后來連波音公司都到中國來學習使用,。當年西飛為達索公司提供了大量的用戶意見,，成為該軟件迅速發(fā)展起來的關鍵性因素。建議選擇芯片,、航空發(fā)動機,、新材料等短板和卡脖子領域,，推動設計軟件公司、應用企業(yè)和高校緊密結(jié)合,，協(xié)同發(fā)展,。可以將專業(yè)設計軟件公司為支持主體,，同時積極吸引用戶企業(yè)的參與使用和意見反饋,，而高校等科研機構可以從底層算法、人才池等方面給予支持,。 （來源：中國工業(yè)新聞網(wǎng) 本網(wǎng)編輯 胡 越） |