关灯
工作站之家 首页 机械/建筑 查看内容
0

制造大国与软件小人国,中国工业软件为何越来越落后?

摘要: 当许多人都在沉迷工业互联网、人工智能、大数据来推动制造业转型升级的时候,没有人意识到这些概念如果脱光了一层一层衣服,最内核的就是工业软件。发展自主的高端CAD、CAE软件,已经成为人们心中认定的不可能之事。 ...

当许多人都在沉迷工业互联网、人工智能、大数据来推动制造业转型升级的时候,没有人意识到这些概念如果脱光了一层一层衣服,最内核的就是工业软件。发展自主的高端CAD、CAE软件,已经成为人们心中认定的不可能之事。

作者:林雪萍 | 文章来源:知识自动化

01

中国工业品短板

一期央视《对话》节目中,商界超级大咖齐聚央视,格力董明珠、新松机器人曲道奎、上海振华重工董事长朱连宇等在现场解读中国制造业的短板。

图1 中国工业品短板(source:凤凰网、央视台)

诡异的是,即使央视列举的清单、即使制造业大咖在场,工业软件居然不在其列。工业软件,尤其是面向研发设计的核心工业软件,这个制造业最大的短板,居然都被忘了。

当智能制造和工业4.0的目标越来越聚焦在数字化设计、数字化工厂和数字运营服务的时候,“数字建模和仿真”再次成为一切数字化工业背后最为闪耀的明星。最为重要的研发设计领域的两个软件工具,CAD(计算机辅助设计)和CAE(计算机辅助仿真),成为中国信息化最熟悉、然而现在看上去却是最为瘸腿的领域。

此一刻,我们发现,中国在数字建模与仿真领域的建树,跟国外工业软件相比,简直不值得一提。

中国的工业设计软件,曾经走过什么样的历史?

02

一段艰难起步的小日子

二十世纪八十年代初,中国人对工业软件的认识几乎是零。伴随着昂贵的IBM大型机、VAX小型机、Apolo工作站的引入,上面附带的某些CG、CAD软件,打开了一小扇窗户,让中国人一窥工业软件的“芳容”。

最早能引进这些昂贵的计算机硬件的有实力的研究所或高校,也就由此开始了模仿和开发工业软件的征程。当然早期开发的软件,大多数是二维CAD绘图软件,能开发三维造型软件的单位比大熊猫的数量要少两个数量级。

曾经有过一段还算不错的小日子。从“七五”到“十五”(1986-2005),国家对于国产自主工业软件一直是有扶持的,当时主要的扶持渠道是国家机械部(机电部)的“CAD攻关项目”、国家科委(科技部)的“863/CIMS、制造业信息化工程”。

国家机械部、国家科委早期重点支持的是二维CAD,后来发展到简单实用的“两甩”,即甩图板、甩账本。对于技术难度不算太高的二维CAD的扶持,还是取得了一些成效的,出现了高华CAD、CAXA电子图版、开目CAD、浙大大天CAD、山大华天等一批软件产品。即使在开发难度比较大的三维CAD领域,也出现了北航的熊猫CAD系统(后来的金银花)等。

此后国家机械部逐渐淡出对CAD的支持,而由国家科技部接手,彼时863项目声名大噪,国产CAX软件公司每年“跑部钱进”成为常态。

而在CAE领域,也出现了一个百花齐放的小阳春。上世纪80年代后期。以北航、清华为代表的一批高校和科研人员开始做相关的软件开发。这些人中,以唐荣锡老师、孙家广老师、梁友栋老师、周儒荣老师为代表,成为国内第一代从事CAD软件开发的标志人物。随着CAD/CAE软件在制造业的推广普及,清华大学、浙江大学、华中科技、大连理工等一批高校和中科院、航空航天等一批院所先后开展CAD/CAE软件自主研发,取得了一些研究成果,包括中科院的飞箭、郑州机械所的紫瑞、大连理工的JIFEX、中航的APOLANS、HAJIF等商业化和大企业自用软件。

03

一次悄无声息的CAD调包

从“十五”和“十一五”开始,科技部对研发设计软件的重点支持,转到了三维CAD。而在“十二五”(2011年)以后,中国的信息化开始走两化融合的道路,该工作转由工信部负责,863合并到国家重点科技研发计划中,科技部也不再分管信息化工作。这是一个重要的分水岭。由于工信部并不对认为属于基础科研的工业软件研发进行补助,国家对三维CAD研发的资金投入几乎没有了。

工信部从分管工作而言,不能直接以资金支持企业研发的,只能通过搞两化融合支持企业上信息化,通过试点示范和两化贯标等方式,给企业补贴,重点支持对象的是制造业企业。国产工业软件研发公司则基本得不到直接的支持,变成了“姥姥不疼 舅舅不爱”的苦孩子。通过企业应用拉动信息化建设,推动了制造业信息化的普及,也培养了一批人才,但它也带来的一个间接的后果,即国家补贴的大量两化融合资金都去买了国外工业软件。

如果从CAD产业发展来看,可以说CAD被无声无息地被调包了。自此以后,近十年来,国家部委层面几乎再也没有明确的资金投入支持国产自主CAD/CAE软件了。

根据《自主CAE涅槃》一书的介绍,在1980s左右,中国的CAE发展也是自成一派。具有讽刺意味的是,随着CIMS如火如荼的发展、带来的并非是自主工业软件的崛起,而是国外工业软件的长驱直入,而随后两化融合的大举投入,国外工业软件愈加兴旺发达,而中国自主软件则步步后退,尤其是在CAE领域溃不成军。当工业4.0变成德国的国家名片,智能制造到了举国热浪的阶段,人们重新认识到核心工业软件变得越来越重要的时候,但中国曾经有过起步发展的CAD/CAE软件却陷入了“失去的三十年”。

04

一笔CAE研发投入的小账

随着整个设计研发数字化技术主流的发展转向三维CAD/CAE一体化,由于国家对此重视不足,整个行业对三维CAD/CAE的资金投入强度一直非常低。在十五、十一五期间,在三维CAD软件研发方面的总投入大概是4000-5000万的规模,CAE则主要通过国家自然基金委有一些面上的项目,一年可能有一千万左右的投资弱度。再加上十二五搞两化融合的一些间接性的促进,估计在三个五年计划之中,国家对三维CAD/CAE等核心工业软件研发的投入强度不足2亿人民币

国家投入的这些资金与国外软件厂商的投入相比,可以直接被瞬间碾压。全球最大的CAE仿真软件公司Ansys2016年在研发的投入强度为3.5亿美元,大约为20亿人民币。

这个等式是这样的:

一个CAE公司一年研发 = 一个国家15年的全部投入

换言之,国外一个CAE仿真软件公司一年的研发投入,相当于中国政府在三个五年计划(十五、十一五和十二五)在三维CAD/CAE软件研发方面投入总和的10倍。考虑到这是一家公司持续十多年年的集中投入,而我国政府项目是采用了分散的撒胡椒面方式,更加凸显出美国和中国在软件投入上的差别之巨大。

05

一份不曾上交的答卷

美国几乎每年都有新报告,提醒美国高层,不能忘记“建模与仿真”的技术,并且得到美国政府普遍的重视。美国的国家战略一直把“数字化建模和仿真”作为核心战略。几十年来,从来没有停止过呐喊,也从来没有停止过行动,从1995年开始加速数字化建模和仿真创新战略,到2005年布什的报告提出计算科学,到2009年依靠建模和仿真,到2010年高性能计算谈到建模和仿真,以及到现在先进制造伙伴计划,都是在围绕着工具模块化和开放式的平台。2014年美国总统科技委员会确定的11个关键领域有一个打分,根据对国家的影响等指标,这其中,可视化、信息化和数字制造是三大关键领域之一,这里面都是围绕着数字化建模和仿真。而在最新的美国制造业创新网络NNMI,跟智能制造最相关的两个创新中心,一个是数字化的设计与制造,一个是清洁能源的智能制造。无论是国防部牵头,还是能源部牵头,基本上都是围绕着数字化建模和仿真这个核心技术。

表1 美国数字制造与智能制造创新院的目标对比

然而在中国,核心自主工业软件,从来未曾得到高层的重视。

借鉴美国总统科技顾问委员会给总统办的报告,中科院在2006年的时候曾经给国务院上交过一份报告;紧接着科技部有一个香山会议,会后报告也往上呈交,但基本上都是没有下文。2010发改委在做“十二五”规划的时候,当时说要讨论CAE的发展,后来还是不了了之。以后还有多次人大代表做提案往上呼吁,但高层决策者似乎从来没有真正地认为核心自主工业软件有多重要。

发展自主CAD/CAE的国家报告,是“一份总来没有上交的答卷”。

06

刻骨铭心的工业误判

工业软件的本质是工业品!

它绝不是IT的产物,它是工业化长期积累的工业知识与诀窍的结晶,是工业化进程的不可缺少的伴生物。而在中国,很多时候,它却被简单地认为更多是IT软件属性,跟其他管理软件、甚至互联网一起发展。这是一个天大的误会。而且,这个误判对制造业的发展而言,是一个致命的误伤。如今西门子、GE、施耐德等工业巨头都在拼命购买软件,而世界上最大的软件公司不是微软,不是谷歌,不是苹果,也不是西门子或SAP,仅就代码行数,一直大力发展工业软件的美国最大军火商洛克希德公司,早已超过微软成为世界最大的软件公司。

时至今日,每一件工业品,几乎都是工业软件的结晶,每一台装备,离开了软件都不能运行。但是,每一种国外工业软件里面究竟有什么,却是谁也说不清。这是一个失控的数字世界。貌似强大的“中国制造”,恰恰就是站立在失控的工业软件的数字世界之颠。

对于中国工业来说,工业软件岂止是短板,已经是“断”板,是“断”命之板。

07

黎明静悄悄

伴随着数字化、网络化和智能化的深入发展,中国正在向智能制造迅速转型。中国制造业缺少核心工业软件,将是一柄达摩克利斯之剑,长悬于中国制造之项顶。没有自主核心工业软件的支撑,中国制造强国只能是一梦之醉。

而梦醉之先,却是整个行业呈现可怕的沉默。当许多人都在沉迷工业互联网、人工智能、大数据来推动制造业转型升级的时候,没有人意识到这些概念如果脱光了一层一层衣服,最内核的就是工业软件。更可怕的是,人们连呐喊的力气都没有了,发展自主的CAECAE软件,已经成为人们心中认定的笑话。

而美国电子复兴计划,最大的受益者正是工业设计软件。美国国防部高级预研局DARPA官方资料显示,在2018财年,将有2.16亿美元的资金流入电子复兴计划。在前面提到的峰会上,世界电子设计软件EDA的三大巨头的Synopsys也获得610万美元。

美国国家对软件的扶持,可谓直截了当。

表2 电子复兴计划资助的项目而在中国,一切都是无声。工业软件的黎明静悄悄,并无太阳起升。


晕倒

感动

大哭

惊呆

口水

说点什么...

已有0条评论

最新评论...

本文作者
2018-8-28 11:56
  • 0
    粉丝
  • 140
    阅读
  • 0
    回复

关注迪恩网络

扫描关注,了解最新资讯

联系人:高经理
电话:15562103797
EMAIL:125422921@qq.com
地址:威海市创新创业大厦2702
热门评论
排行榜

关注我们:微信订阅号

官方微信

服务热线:

010-58414718

电子邮件:iws@iworkstation.com.cn

地址:北京

Copyright   ©2007-2018  工作站之家Powered by© iworkstation.com.cn ( 京ICP备08005157号|人工智能