“有這個(gè)功能”和“這個(gè)功能能用”是完全不同的兩回事，工業(yè)軟件要想實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代，就得在充分競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境下，做到產(chǎn)品能用，這是硬道理。本文來(lái)自微信公眾號(hào)：財(cái)經(jīng)十一人（ID：caijingEleven）
隨著美國(guó)政府對(duì)華為的圍堵步步升級(jí)，芯片的重要性已經(jīng)家喻戶曉，但中國(guó)企業(yè)被“卡脖子”的不止是芯片。
今年6月以來(lái)，由于被美國(guó)商務(wù)部列入實(shí)體清單，哈工大、哈工程等老牌工科院校無(wú)法繼續(xù)使用正版的計(jì)算仿真軟件MATLAB，一度引起熱議，這一軟件由美國(guó)公司Mathworks開(kāi)發(fā)，是應(yīng)用廣泛的基礎(chǔ)仿真軟件。而在此前，被列入實(shí)體清單的華為，已經(jīng)無(wú)法繼續(xù)與美國(guó)三大電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化公司（Synopsy、Cadence、Mentor）合作。
中國(guó)工業(yè)軟件的短板再次被暴露出來(lái)。
工業(yè)軟件本身是基于多種基礎(chǔ)科學(xué)的產(chǎn)業(yè)，同時(shí)又離不開(kāi)長(zhǎng)期應(yīng)用的迭代，這一差距難以短時(shí)間內(nèi)彌補(bǔ)。政策也開(kāi)始關(guān)注這一短板，工信部今年3月發(fā)布《關(guān)于推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)加快發(fā)展的通知》，提出增強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)品供給能力，打造工業(yè)軟件等關(guān)鍵軟硬件產(chǎn)品，加快部署應(yīng)用。
工業(yè)軟件中，CAX（計(jì)算機(jī)輔助軟件）是廣泛應(yīng)用的一類(lèi)基礎(chǔ)軟件，它包括三類(lèi)典型的工業(yè)軟件：CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）軟件是創(chuàng)造模型的軟件，CAE（計(jì)算機(jī)輔助工程）軟件是優(yōu)化模型與工藝的軟件，CAM（計(jì)算機(jī)輔助制造）軟件是讓模型變?yōu)閷?shí)物的軟件。在CAX軟件領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)企業(yè)與外資公司有著明顯的差距。分析國(guó)外CAX軟件的發(fā)展歷史和規(guī)律，有助于我們?yōu)閲?guó)產(chǎn)工業(yè)軟件突圍找到路徑。
一、工業(yè)軟件三波浪潮背后的規(guī)律
不同的產(chǎn)業(yè)有不同的產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)和發(fā)展規(guī)律，工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)是基于科學(xué)的產(chǎn)業(yè)，尤其是數(shù)學(xué)、物理等基礎(chǔ)科學(xué)，基礎(chǔ)研究一直都在給產(chǎn)業(yè)提供源源不斷的動(dòng)力，從創(chuàng)建曲線曲面的數(shù)學(xué)模型開(kāi)始到實(shí)際應(yīng)用于造物的不同環(huán)節(jié)。
整個(gè)工業(yè)軟件的創(chuàng)新是持續(xù)的，但是這種創(chuàng)新更像是一種脈沖式的過(guò)程，伴隨著工業(yè)工程技術(shù)的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)水平的提高，河水滾滾向前，但在某個(gè)特定的時(shí)期會(huì)加速、聚合，走向新的方向，孕育新的分支?？v觀工業(yè)軟件的發(fā)展史，大約有三波浪潮。
二十世紀(jì)70年代到80年代產(chǎn)生了第一波浪潮，一些公司開(kāi)發(fā)了相關(guān)的CAD產(chǎn)品，主要用于解決航空航天、大型裝備、汽車(chē)等復(fù)雜產(chǎn)品的數(shù)字化設(shè)計(jì)，這些軟件主要基于UNIX平臺(tái)。
世界上第一款CAM軟件NX（UG）開(kāi)始于1972年，起初叫UNIAPT，1978年發(fā)布UG R1版本，這一軟件最終被西門(mén)子收購(gòu)。達(dá)索系統(tǒng)的Catia開(kāi)始于1977年，起初叫CATI，1981年改名叫CATIA，發(fā)布V1版本，1984發(fā)布V2。PTC公司成立于1985年，1988年發(fā)布Pro/Engineer第一版，基于UNIX系統(tǒng)。
第二波浪潮在Window時(shí)代，又有三家公司異軍突起。SolidWorks公司成立于1993年，在1995年發(fā)布了SolidWorks，基于Parasolid與DCM等組件開(kāi)發(fā)。Solid Edge由Intergraph 1995年發(fā)布，起初基于ACIS開(kāi)發(fā)，后被UGS收購(gòu)后切換到Parasolid與DCM等組件開(kāi)發(fā)。Autodesk Inventor，1999年發(fā)布，基于Autodesk Shape Manager（ASM）開(kāi)發(fā)。至此，CAD產(chǎn)業(yè)已經(jīng)基本成型，河水緩緩向前，偶有浪花涌現(xiàn)。
2000年以后，隨著數(shù)字技術(shù)使用的廣度和深度擴(kuò)大，數(shù)字革命方興未艾，我們似乎又看到一波新的浪潮正在來(lái)臨，一批新的面孔又出現(xiàn)在市場(chǎng)中，比如Spaceclaim，其創(chuàng)始人之一Mike Payne也是PTC、SolidWorks早期創(chuàng)始人之一。Autodesk Fusion 360，2013年3月發(fā)布第一個(gè)版本，基于Autodesk Shape Manager（ASM）開(kāi)發(fā)。Onshape公司2012年成立，2015年發(fā)布第一個(gè)版本，基于Parasolid與DCM開(kāi)發(fā)，其創(chuàng)始人Jon Hirschtick和John McEleney分別是SolidWorks創(chuàng)始人及第二任CEO。
工業(yè)軟件的這三股浪潮下的發(fā)展史，可以總結(jié)出一些規(guī)律：
工業(yè)軟件的發(fā)展是計(jì)算機(jī)科學(xué)走向成熟，然后結(jié)合具體的工程技術(shù)學(xué)科，進(jìn)而演進(jìn)成的一個(gè)跨學(xué)科產(chǎn)品。三股浪潮的背后，是計(jì)算機(jī)軟硬件平臺(tái)跨越式的升級(jí)。
產(chǎn)品的出發(fā)點(diǎn)很重要，找到準(zhǔn)確的細(xì)分市場(chǎng)，在細(xì)分市場(chǎng)中的行業(yè)找到差異化定位，然后有著系統(tǒng)的市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)策路。比如: SolidWorks， Oshape， Orchard， RoboDK， Sharp3D， Vention就是基于CAD的技術(shù)，成立之初都是從不同的細(xì)分市場(chǎng)與差異化定位開(kāi)辟市場(chǎng)。
商業(yè)化CAX產(chǎn)品從成立之初到產(chǎn)品發(fā)布通常需要2~3年的時(shí)間，比如: SolidWorks， Solid Edge， Onshape等軟件基于商業(yè)化組件開(kāi)發(fā)，開(kāi)發(fā)周期2~3年時(shí)間，其后分別被達(dá)索，UGS，PTC收購(gòu)。
1993年至今，資本的作用越來(lái)越大，工業(yè)軟件巨頭不斷通過(guò)投資、收購(gòu)來(lái)擴(kuò)充版圖。西門(mén)子收購(gòu)了MultiMechanics（高級(jí)材料建模）、Atlas 3D（增材制造優(yōu)化）、Process Systems Enterprise（高級(jí)過(guò)程建模）；達(dá)索系統(tǒng)收購(gòu)了Medidata Solutions（58億美元，醫(yī)療數(shù)據(jù)）、Argosim（系統(tǒng)需求驗(yàn)證）、Trace Software（電氣設(shè)計(jì)）；Altair收購(gòu)了DEM Solutions（離散元建模）、Polliwog（PCB設(shè)計(jì)與分析）；ANSYS收夠了LSTC（7.75億美元，動(dòng)力學(xué)分析）PTC收購(gòu)了Onshape（4.7億美元，云CAD）；Hexagon收購(gòu)了Amendate（創(chuàng)成式設(shè)計(jì)與增材制造）；Autodesk與NEWSPRING投資aPriori 2680萬(wàn)美元；cannaan投資nTopology 2000萬(wàn)美元；Intel與Gradient Ventures投資onscale 1000萬(wàn)美元。
這些軟件公司里通常都有行業(yè)老手，這些老手既懂戰(zhàn)略、又懂技術(shù)，還熟悉市場(chǎng)，他們了解產(chǎn)業(yè)規(guī)律，善于在復(fù)雜的供需環(huán)節(jié)對(duì)接集成資源，他們?cè)谶@個(gè)行業(yè)內(nèi)有過(guò)成功的創(chuàng)業(yè)經(jīng)驗(yàn)， Bernard Charlès（CEO， 在達(dá)索工作37年），Jon Hirschtick（SolidWorks與Onshape創(chuàng)始人），Jim Heppelmann（從Windchill的CTO、創(chuàng)始人到PTC CEO在PTC工作24年）， Jon Stevenson（從1983年工作至今以不同高層身份參與了19家公司，以技術(shù)與顧問(wèn)為主）等等是這個(gè)行業(yè)的典型代表，對(duì)產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)之路胸有成竹，對(duì)市場(chǎng)戰(zhàn)略與市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)策略有遠(yuǎn)見(jiàn)，對(duì)公司的發(fā)展與部署具有洞察力。
產(chǎn)品主要基于全球化產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行開(kāi)發(fā)，開(kāi)發(fā)投入主要集中在基于細(xì)分市場(chǎng)及其場(chǎng)景的應(yīng)用層開(kāi)發(fā)，不涉及產(chǎn)業(yè)鏈的零部件開(kāi)發(fā)。行業(yè)內(nèi)最知名的CAX公司，幾乎都是基于工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)鏈的資源開(kāi)發(fā)，有些產(chǎn)品公司也是產(chǎn)業(yè)鏈的組件提供商。比如Parasolid、D-Cubed、Kineo屬于西門(mén)子，ACIS， CGM， Interop屬于達(dá)索系統(tǒng)等等。
產(chǎn)品的發(fā)展，不求大、求全，市場(chǎng)定位非常明確，避免在成熟行業(yè)紅海競(jìng)爭(zhēng)。在細(xì)分市場(chǎng)，應(yīng)用場(chǎng)景非常豐富，遍地是機(jī)會(huì)。通用CAX的市場(chǎng)已經(jīng)被一些大型工業(yè)軟件公司部署到一定階段，并且這些公司有雄厚的資金，豐富的成功用戶，老練龐大的技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，全球化的銷(xiāo)售團(tuán)隊(duì)與渠道，按道理新的CAX公司很難有機(jī)會(huì)切入這個(gè)領(lǐng)域。
但事實(shí)是，從1960年代到今天，還是不斷有新的公司進(jìn)入，他們使用不同的方法，比如通過(guò)不同的細(xì)分市場(chǎng)（大企業(yè)、中小型企業(yè)、初創(chuàng)企業(yè)、大中小學(xué)、個(gè)人用戶等等）、通過(guò)不同的部署方式（UNIX， WINDOWS，云， IPAD）、通過(guò)不同的行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景（配置化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，機(jī)器人應(yīng)用生態(tài)，逆向工程，創(chuàng)成式設(shè)計(jì)，增材制造等等）方式切入細(xì)分市場(chǎng)。有需求就有不同的細(xì)分市場(chǎng)，難點(diǎn)是對(duì)此細(xì)分市場(chǎng)容量的預(yù)測(cè)與演進(jìn)。
通用CAX軟件創(chuàng)立之初，人數(shù)差不多在150~300人之間，后續(xù)隨著模塊不斷的增加，目前國(guó)際上流行的主流軟件公司人數(shù)差不多在600~1300人之間。非通用CAX領(lǐng)域，人數(shù)在30~300人之間。
二、詳解工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)鏈
和汽車(chē)、航空航天、高鐵、機(jī)床等高端制造產(chǎn)業(yè)類(lèi)似，如今的工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)也有復(fù)雜的產(chǎn)業(yè)鏈，很多巨頭盤(pán)踞其中，它越來(lái)越像一個(gè)模塊化的裝備產(chǎn)品，擁有復(fù)雜且相互關(guān)聯(lián)的組成單元。
常見(jiàn)的工業(yè)軟件產(chǎn)品中，沒(méi)有一家公司的所有代碼都是自己撰寫(xiě)。就像汽車(chē)一樣，這個(gè)產(chǎn)業(yè)也有完整的供應(yīng)鏈，是需要一群聰明的公司通力合作才能實(shí)現(xiàn)，很多產(chǎn)品都是基于全球供應(yīng)鏈開(kāi)發(fā)，企業(yè)主要聚焦自己的優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域。
CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）軟件方面，如SolidWorks、Solid Edge、Inventor等主流市場(chǎng)（為小型企業(yè)到中小型企業(yè)）MCAD軟件，至少要用到70個(gè)組件（Components），最核心的組件有幾何內(nèi)核（主要有西門(mén)子Parasolid，達(dá)索ACIS/CGM），2D/3D約束器（主要有西門(mén)子D-Cubed），圖形組件（主要有TECH SOFT 3D），數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器（主要有達(dá)索與Tech Soft 3D），大部分CAD公司基于這幾款基礎(chǔ)組件就可以把基礎(chǔ)框架搭起來(lái)。
CAE（計(jì)算機(jī)輔助工程）軟件需要網(wǎng)格剖分器的組件（主要有Distene的MeshGems）。CAM（計(jì)算機(jī)輔助制造）軟件需要涉及到加工路徑的組件（主要有德國(guó)的ModuleWorks與英國(guó)的MachineWorks）。CATIA、NX、Creo這些高端多學(xué)科MCAD會(huì)涉及更多的組件，其中有不少核心組件也是來(lái)自于第三方，甚至有些組件會(huì)來(lái)自競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。
CAX軟件的主要架構(gòu)可以參考下圖， 最底層青色部分是操作系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)圖形程序接口，這兩者都與硬件有著密切的關(guān)系，橙色部分就是CAX軟件產(chǎn)品的主要組件的類(lèi)型。
圖1：CAX軟件的技術(shù)架構(gòu)
具體來(lái)說(shuō)，其中核心的組件和主要產(chǎn)品如下：
幾何發(fā)動(dòng)機(jī)：幾何發(fā)動(dòng)機(jī)是最基礎(chǔ)的核心組件，也是我們國(guó)家目前最關(guān)注的領(lǐng)域，主要分為三類(lèi)建模器，實(shí)體建模、曲面建模以及小面片建模，這幾年這三者的融合在增材制造與創(chuàng)成式設(shè)計(jì)領(lǐng)域發(fā)揮這巨大的作用。目前主要的幾何發(fā)動(dòng)機(jī)有Parasolid（全球200多家客戶），ACIS（全球100多家客戶），CGM（全球幾十家客戶），開(kāi)源的OCC等。
全球絕大部分大型商業(yè)化CAX軟件，基本都是使用商業(yè)化幾何發(fā)動(dòng)機(jī)，尤其是美國(guó)的Parasolid和ACIS。幾何發(fā)動(dòng)機(jī)大部分的技術(shù)實(shí)現(xiàn)都是公開(kāi)的，但是一款優(yōu)秀的幾何發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)眾多商業(yè)化軟件以及優(yōu)質(zhì)客戶的反復(fù)淬煉，在性能，穩(wěn)定性，可靠性上可以說(shuō)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展。這個(gè)領(lǐng)域沒(méi)有捷徑，國(guó)產(chǎn)幾何發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展也需經(jīng)過(guò)千錘百煉的才能真正傲視群雄。
2D/3D約束管理器：幾何約束求解發(fā)動(dòng)機(jī)，廣泛應(yīng)用在草圖輪廓表達(dá)、零件建模參數(shù)表達(dá)、裝配約束以及碰撞檢查等場(chǎng)景中，為快速確定設(shè)計(jì)意圖表達(dá)、檢查干涉、模擬運(yùn)動(dòng)提供了強(qiáng)有力的支持，可幫助最終用戶提高生產(chǎn)效率。約束求解發(fā)動(dòng)機(jī)也是最基礎(chǔ)的核心組件，目前最主要的產(chǎn)品是D-Cubed DCM。大部分知名的商業(yè)CAD軟件都在使用DCM。
CAE網(wǎng)格剖分組件：主要用于仿真分析軟件的網(wǎng)格劃分。在CAE行業(yè)內(nèi)，這是一個(gè)讓人有些糾結(jié)的組件。通常做CAE求解器的公司，擅長(zhǎng)的是求解器的開(kāi)發(fā)，但是網(wǎng)格劃分從開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)上屬于另外一個(gè)領(lǐng)域，而且開(kāi)發(fā)工作量或許并不亞于求解器的開(kāi)發(fā)，甚至還超過(guò)求解器開(kāi)發(fā)的工作量。很多CAE公司發(fā)展最后短板都卡在前處理上。在網(wǎng)格剖分器上主要的組件是法國(guó)的MeshGems。
CAM組件：CAM軟件中缺少不了刀具的路徑規(guī)劃，而CAM組件主要就是實(shí)現(xiàn)此功能。目前全球最主要的CAM組件有德國(guó)的ModuleWorks和英國(guó)的MachineWorks，差不多全球90%的CAM軟件都在使用這兩家公司的組件。
數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器：CAX軟件離不開(kāi)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的主要作用就是讓你的軟件不僅僅可以打開(kāi)其他軟件的3D數(shù)據(jù)格式，而且也能夠輸出到其他軟件的3D數(shù)據(jù)格式，現(xiàn)在甚至鏈工程圖也可以。3D數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器主要有法國(guó)的InterOp（全球200家商業(yè)客戶），美國(guó)HOOPS Exchange（全球200家商業(yè)客戶），法國(guó)的Datakit等。
除了建模發(fā)動(dòng)機(jī)，約束求解最基礎(chǔ)的組件外，還有其他重要的組件，比如做其機(jī)器人仿真與離線編程中所涉及到的路徑規(guī)劃，主要有法國(guó)Kineo和芬蘭的Visual Components；渲染的組件IRAY+，有印度GSSL的特征識(shí)別的組件以及Nestlib組件，隱藏線消除，模型修復(fù)，模型簡(jiǎn)化等等。一款主流MCAD產(chǎn)品，至少需要70幾個(gè)組件。
通過(guò)深入觀察CAX軟件的復(fù)雜產(chǎn)業(yè)鏈，可以看出工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)的一些基本特點(diǎn)。首先，國(guó)際化通用CAX軟件，基本通過(guò)產(chǎn)業(yè)全球供應(yīng)鏈（組件）的方式來(lái)開(kāi)發(fā)軟件。商業(yè)化CAX軟件公司主要開(kāi)發(fā)量在應(yīng)用層與GUI（圖形用戶界面），尤其是應(yīng)用層，大型工業(yè)軟件家公司已經(jīng)經(jīng)歷了幾十年的迭代，有著豐富的模塊。比如：CATIA， NX差不多有150幾個(gè)模塊，SolidWorks， Solid Edge， Inventor差不多有40幾個(gè)模塊。
工業(yè)軟件是一款具有“網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)”特征的工業(yè)產(chǎn)品，一家企業(yè)使用了某款工業(yè)軟件，和其具有技術(shù)關(guān)聯(lián)或者供應(yīng)鏈關(guān)系的企業(yè)可能會(huì)更傾向選擇同一款軟件，而且隨著用戶的增多，用戶所提供的反饋又成為產(chǎn)品功能完善和性能提升重要的動(dòng)力。
在這種情況下，先行者會(huì)具有很大的先發(fā)優(yōu)勢(shì)，他們通過(guò)網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)，一方面可以在行業(yè)內(nèi)快速獲取用戶，另一方面可以通過(guò)用戶網(wǎng)絡(luò)持續(xù)開(kāi)展創(chuàng)新，從而獲得“先行者的復(fù)利”。
在這些復(fù)雜的組件、軟件產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，CAX衍生出了豐富的生態(tài)，尤其是CAD軟件生態(tài)最為活躍。生態(tài)不僅僅是模塊的擴(kuò)展，還包括專家團(tuán)隊(duì)，服務(wù)商，以及供應(yīng)鏈。在工業(yè)設(shè)計(jì)軟件的巨頭絕大部分都是產(chǎn)業(yè)鏈玩家，他們的產(chǎn)品也是平臺(tái)型產(chǎn)品，已經(jīng)形成非常穩(wěn)健的生態(tài)。
Siemens PLM全球有150家技術(shù)合作伙伴，Solid Edge有289家第三方合作伙伴， Dassault System全球有934家技術(shù)合作伙伴，SolidWorks為例，SolidWorks全球有520個(gè)第三方模塊，相信PTC與Autodesk也同樣有數(shù)百家的技術(shù)合作伙伴或者生態(tài)合作伙伴。這些模塊的供應(yīng)商不僅僅是這些公司的合作伙伴，同時(shí)也是其他CAX軟件的供應(yīng)商，有些也是組件的供應(yīng)商。
三、國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件的位置和目標(biāo)
要討論突圍，首先要明確國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件的位置和突圍目標(biāo)。
根據(jù)工業(yè)軟件的產(chǎn)品性質(zhì)，從產(chǎn)品主要模塊上來(lái)看，工業(yè)軟件在可控性上可以分為三種類(lèi)型，自主工業(yè)軟件（以汽車(chē)舉例：汽車(chē)+零部件都是自己造），合資工業(yè)軟件（比如：汽車(chē)行業(yè)的中外合資公司），國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件（應(yīng)用層模塊自主開(kāi)發(fā)+組件全球化）。
目前國(guó)內(nèi)的工業(yè)軟件提供商主要是前兩種、尤其是第一類(lèi)居多。第三類(lèi)公司中“零部件”用開(kāi)源的居多。國(guó)內(nèi)的企業(yè)在嚴(yán)格意義上屬于第一類(lèi)和第三類(lèi)之間，第三類(lèi)中核心組件來(lái)自于國(guó)外開(kāi)源組件，而第三類(lèi)國(guó)外工業(yè)軟件公司更加偏向于商業(yè)化的組件。目前國(guó)外公司大部分偏向應(yīng)用層的模塊是自己開(kāi)發(fā)，而且也是開(kāi)發(fā)工作量最大的部分，與用戶需求息息相關(guān)的。
國(guó)產(chǎn)自主可控的CAX軟件從政策的最終目標(biāo)來(lái)看，我們希望不僅產(chǎn)品（公司+品牌+技術(shù)+團(tuán)隊(duì)）是自主的，同時(shí)希望打造自主產(chǎn)業(yè)鏈（組件供應(yīng)商也是自主的），這不是不可以實(shí)現(xiàn)。產(chǎn)學(xué)研三大件上，中國(guó)的學(xué)和研并不差，但是學(xué)和研卻很容易錯(cuò)過(guò)產(chǎn)的窗口期。國(guó)產(chǎn)自主CAX軟件是需要有一個(gè)長(zhǎng)期投入的準(zhǔn)備，而不是做3~5年草草了事。國(guó)外的公司也不是上來(lái)就有今天這么大的規(guī)模，是長(zhǎng)期發(fā)展與迭代的結(jié)果，產(chǎn)品與研究以雙螺旋式相輔相成地發(fā)展。
因此，國(guó)內(nèi)軟件自主的實(shí)現(xiàn)步驟也必須循序漸進(jìn)。國(guó)外在此產(chǎn)業(yè)有近60多年的產(chǎn)學(xué)研的積累，即使我們今天可以借鑒，可以幫助我們節(jié)約大量的重復(fù)性的工作，但還是無(wú)法做到一蹴而就，這需要規(guī)劃與部署，
即使我們基于現(xiàn)有成熟商業(yè)組件開(kāi)發(fā)，并且有行業(yè)產(chǎn)品作為參考，但軟件架構(gòu)、大量應(yīng)用功能的開(kāi)發(fā)、保證性能和穩(wěn)定性等方面還是需要資深軟件開(kāi)發(fā)人員的大量投入比如：零件與裝配體模塊，通常需要150人開(kāi)發(fā)2年的時(shí)間，工程圖至少需要開(kāi)發(fā)1.5年時(shí)間。這是3個(gè)最基礎(chǔ)的模塊。
如果需要開(kāi)發(fā)一款對(duì)標(biāo)SolidWorks， Solid Edge， Inventor這種主流的CAD軟件（Design Focused），代碼量差不多在3000萬(wàn)行到4500萬(wàn)行代碼。差不多需要3000~4500人一年以上的開(kāi)發(fā)工作量。像CATIA，NX，Creo等高端軟件（多學(xué)科）是主流軟件開(kāi)發(fā)工作量的至少4倍以上，這些高端軟件的開(kāi)發(fā)已經(jīng)持續(xù)了數(shù)十年，專業(yè)功能模塊也達(dá)到數(shù)十個(gè)，甚至數(shù)以百計(jì)，這些功能模塊都是在數(shù)十萬(wàn)、百萬(wàn)級(jí)最終客戶的需求上不斷改進(jìn)和實(shí)現(xiàn)的。
表1：全球CAX軟件公司規(guī)模與成立時(shí)間
從表1可以看到，國(guó)際主流CAD公司不管是在營(yíng)收還是人數(shù)規(guī)模上都是非常龐大的（Siemens PLM， Dassualt System， Autodesk， PTC），雖然營(yíng)收上還包括非CAD產(chǎn)品，但是即使減去這些非CAD產(chǎn)品，這些公司的營(yíng)收也在10億到20億美金之間，而且有著幾千人到上萬(wàn)人的研發(fā)團(tuán)隊(duì)。如果我們直接以同樣的產(chǎn)品、同樣的細(xì)分市場(chǎng)與他們正面競(jìng)爭(zhēng)，這個(gè)需要大智慧以及對(duì)整個(gè)行業(yè)與市場(chǎng)有足夠的遠(yuǎn)見(jiàn)與洞察力。
其次，從這些公司營(yíng)收和規(guī)模上還能看到從CAD到CAE到CAM是逐步降低的，這個(gè)軟件的覆蓋面有關(guān)，CAD，覆蓋面最廣，在企業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)中幾乎人手一套。CAE，產(chǎn)品現(xiàn)在設(shè)計(jì)人員與仿真分析人員使用，CAM，主要是做加工編程與工藝的人員使用。不管是CAD還是CAE，發(fā)展還沒(méi)有到達(dá)上限，還有很多細(xì)分的領(lǐng)域值得發(fā)展，比如面向六西格瑪設(shè)計(jì)（DFSS），面向質(zhì)量的設(shè)計(jì)（DFQ）、面向裝配設(shè)計(jì)（DFA）、面向制造的設(shè)計(jì)（DFM）、面向成本設(shè)計(jì)（DFC）、面向綠色設(shè)計(jì)（DFS）等等，還需要不斷的融合與完善，大廠因?yàn)榈鼐壊煌袌?chǎng)的關(guān)系無(wú)法兼顧所有，國(guó)內(nèi)企業(yè)要懂得借“力”借“勢(shì)”，對(duì)市場(chǎng)要做系統(tǒng)全面的分析。
上述數(shù)據(jù)估量更多是靜態(tài)評(píng)估，這些工業(yè)軟件巨頭仍然在快速的奔跑，不會(huì)坐以待斃。如圖2，描述了工業(yè)軟件成長(zhǎng)路線圖。這幅圖只是大概匯總了目前工業(yè)軟件成長(zhǎng)可以看到的區(qū)間，而且我們也絕不懷疑其他領(lǐng)域?qū)Υ诵袠I(yè)的跨界顛覆，或者顛覆性設(shè)計(jì)到制造思想的出現(xiàn)。
圖2：工業(yè)軟件成長(zhǎng)路線圖
四、突圍要以用戶為中心
需要強(qiáng)調(diào)的是，在每個(gè)步驟上我們都要與最終使用者一起來(lái)磨練自主可控的工業(yè)軟件。如今的形式似乎有些矯枉過(guò)正，我們的重心放在核心自主與國(guó)產(chǎn)自主可控，而忽略了最終使用者。即便國(guó)外最大的幾家工業(yè)軟件公司，也是通過(guò)走進(jìn)客戶，給客戶創(chuàng)造價(jià)值為宗旨，最基礎(chǔ)、核心的部分實(shí)現(xiàn)路線還是通過(guò)與優(yōu)質(zhì)用戶長(zhǎng)期反復(fù)的溝通迭代完成的，而不是解決從0~1（從無(wú)到有）。即便有些點(diǎn)是從0~1，那也是在一定基礎(chǔ)上，而這部分基礎(chǔ)目前不僅學(xué)術(shù)上是公開(kāi)的，甚至一些代碼都是公開(kāi)的。
我們需要做的，是把這些部分基礎(chǔ)通過(guò)用戶需求長(zhǎng)期反復(fù)迭代出來(lái)。通過(guò)與用戶的溝通長(zhǎng)期反復(fù)迭代核心組件是組件這個(gè)產(chǎn)業(yè)的規(guī)律，目前全世界沒(méi)有任何一款商業(yè)軟件核心組件是基于免費(fèi)開(kāi)源代碼實(shí)現(xiàn)的。某知名工業(yè)軟件公司明確在研發(fā)部門(mén)告知不允許使用免費(fèi)、開(kāi)源代碼。
無(wú)論國(guó)產(chǎn)化還是市場(chǎng)化，產(chǎn)品都需要立足為客戶創(chuàng)造價(jià)值的過(guò)程。國(guó)外有不少優(yōu)秀的產(chǎn)品已經(jīng)迭代了很多年，但因?yàn)槠涫袌?chǎng)戰(zhàn)略以及市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)策略的不足，并沒(méi)能得到很好的發(fā)展。換個(gè)角度思考，如果我們能夠獲得一些頂級(jí)公司的源代碼，我們?cè)诩夹g(shù)上完全補(bǔ)平，我們就能和目前主流的高端和中端的CAX產(chǎn)品公司競(jìng)爭(zhēng)嗎？答案并不肯定。
圖3：市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)原理圖
國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件不僅僅需要考慮怎樣通過(guò)一定的策略與規(guī)劃發(fā)展工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)鏈中所涉及的關(guān)鍵零部件（組件）；也需要考慮在市場(chǎng)化環(huán)境中，怎樣制定合適的市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)戰(zhàn)略，市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)策略，創(chuàng)造對(duì)客戶有價(jià)值的產(chǎn)品或者解決方案。
我們要盡快的從點(diǎn)走向線再走向面，即把單點(diǎn)技術(shù)優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì)，再轉(zhuǎn)化為平臺(tái)優(yōu)勢(shì)。
如有只有單點(diǎn)方面核心技術(shù)的公司，不管是國(guó)家層面還是行業(yè)資本層面，可以積極的把這些點(diǎn)方面的技術(shù)按照類(lèi)型發(fā)展成組件。如果是擁有組件的公司，要積極開(kāi)放與共享，只有通過(guò)行業(yè)公司不斷的使用，組件才能穩(wěn)定、可靠、完善、性價(jià)比更高；如果對(duì)工業(yè)軟件市場(chǎng)熟悉并且有集成創(chuàng)造能力的公司，結(jié)合當(dāng)前的國(guó)際環(huán)境、市場(chǎng)環(huán)境、行業(yè)環(huán)境，開(kāi)發(fā)出與時(shí)俱進(jìn)的產(chǎn)品，為客戶創(chuàng)造價(jià)值的產(chǎn)品，而不是刻舟求劍，簡(jiǎn)單的去模仿跟隨國(guó)外領(lǐng)先企業(yè)。
在當(dāng)前中國(guó)的形勢(shì)下，脫離用戶搞產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與只依賴國(guó)外的組件發(fā)展國(guó)產(chǎn)CAX軟件，都是不適合的。前者期待用愛(ài)國(guó)情懷讓市場(chǎng)買(mǎi)單，顯然是掩耳盜鈴；后者如果也和國(guó)外的路線一樣，借助全球化產(chǎn)業(yè)鏈，效果雖然明顯，但是在國(guó)力沒(méi)有強(qiáng)大到一定的程度下，也會(huì)一不小心被釜底抽薪，進(jìn)而后悔莫及。
對(duì)于國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件的發(fā)展，我們提出以下七條參考意見(jiàn)：
第一條
國(guó)外大型工業(yè)軟件公司的收購(gòu)可能會(huì)碰到不小的阻礙，但是一些產(chǎn)業(yè)鏈中的組件廠家，我們還是有機(jī)會(huì)收購(gòu)的。這些大型軟件公司的收購(gòu)?fù)ǔＲ彩菄@組件生態(tài)以及應(yīng)用模塊合作伙伴（Apps）。
第二條
國(guó)外軟件公司的收購(gòu)的本質(zhì)是產(chǎn)品、技術(shù)團(tuán)隊(duì)、客戶，即使可以購(gòu)買(mǎi)源代碼，但沒(méi)有技術(shù)團(tuán)隊(duì)，短期內(nèi)消化也有非常大的挑戰(zhàn)，但可以像汽車(chē)產(chǎn)業(yè)一樣，通過(guò)合資公司的方式，學(xué)習(xí)和培養(yǎng)本地化人才。軟件行業(yè)可以比汽車(chē)行業(yè)接觸的更底層。
第三條
國(guó)際形勢(shì)的復(fù)雜加大了國(guó)外工業(yè)軟件公司全球化部署的運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)，也給國(guó)內(nèi)的大型企業(yè)是否可以繼續(xù)使用國(guó)外軟件增加了不確定性。這種大環(huán)境的改變作為企業(yè)必須得重新制定對(duì)應(yīng)的計(jì)劃。那么可能存在兩種情況：一，國(guó)外工業(yè)軟件公司與國(guó)內(nèi)軟件公司或者大型企業(yè)合資的方式重構(gòu)軟件的性質(zhì)；二，國(guó)內(nèi)大型企業(yè)直接參與對(duì)國(guó)產(chǎn)軟件公司的投入或者收購(gòu)國(guó)內(nèi)外軟件公司。
第四條
與CAD、CAE、CAM、或者工藝相關(guān)的國(guó)內(nèi)工業(yè)軟件公司，選擇不同的細(xì)分市場(chǎng)切入市場(chǎng)，太過(guò)正面切入只會(huì)讓自己遍體鱗傷，過(guò)去的歷史就是實(shí)證。在2DCAD市場(chǎng)，浩辰與中望因在2D市場(chǎng)因市場(chǎng)戰(zhàn)略與策略的優(yōu)化，取得了不小的成功。
第五條
對(duì)于3DCAD與CAE市場(chǎng)，通用CAD，通用前后處理非常重要，這兩個(gè)核心切入點(diǎn)，通用CAD的實(shí)現(xiàn)：可以讓國(guó)內(nèi)大量的制造業(yè)相關(guān)的公司更容易基于其上開(kāi)發(fā)出不同的應(yīng)用模塊，真正滿足客戶需求，提升市場(chǎng)覆蓋率。通用前后處理解決了國(guó)內(nèi)CAE公司瘸腿的問(wèn)題，國(guó)內(nèi)專項(xiàng)CAE求解器并不差。
第六條
通用3DCAD通過(guò)“硬投入”的方式，很容易矯枉過(guò)正，不能一蹴而就的事情，我們可以分步迂回的實(shí)現(xiàn)，畢竟通用CAD已經(jīng)發(fā)展了近60年，這么大的差距，尤其是在應(yīng)用層的模塊上的積累，這個(gè)需要巨大的開(kāi)發(fā)量。但目前貌似我們目前的重心是在核心組件上，核心組件的成熟需要至少8年時(shí)間的科學(xué)地淬煉，即使國(guó)外現(xiàn)有的Parasolid、ACIS的成功也是有西門(mén)子與達(dá)索龐大的用戶群體淬煉出來(lái)，不是想當(dāng)然的熱情就能做出來(lái)的。在此期間我們使用國(guó)外的核心組件就是一種迂回策略，過(guò)渡性策略，像Andriod與鴻蒙。
第七條
CAE軟件，現(xiàn)在我們的核心短板是前處理，一旦我們有個(gè)頂級(jí)的前處理并且共享出來(lái)，將會(huì)徹底釋放我們國(guó)家CAE產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀。基于云計(jì)算、數(shù)字化仿真樣機(jī)、數(shù)字化合規(guī)驗(yàn)證，這種新的環(huán)境與細(xì)分方向，同樣可以給我們迂回的機(jī)會(huì)。和國(guó)外路線一樣，有些國(guó)外此方面的核心組件，我們先用起來(lái)，這個(gè)是正常的路線。而且組件的合作協(xié)議都是長(zhǎng)期的，成本也非常低，并沒(méi)有License層面的技術(shù)控制，除非操作系統(tǒng)變化，在合約期內(nèi)法律上合法使用的，這可以給我們足夠的過(guò)渡期。在過(guò)渡期，我們的目標(biāo)是市場(chǎng)。
國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件技術(shù)路線可以齊頭并進(jìn)，CAX軟件開(kāi)發(fā)和底層發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)發(fā)同步進(jìn)行。就像C919在做，航發(fā)、航電也在做一樣，到成熟的時(shí)候可以實(shí)現(xiàn)替換，軟件主要還是看用戶的接受程度。首先要軟件可用，真正是能用來(lái)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的軟件。
軟件“有這個(gè)功能”和“這個(gè)功能能用”是完全不同的兩回事，千萬(wàn)不能用前者代替后者。前者作為驗(yàn)證性產(chǎn)品是可以的，但是真正面向用戶的時(shí)候就需要有巨大的經(jīng)濟(jì)與時(shí)間投入，不然用戶花錢(qián)買(mǎi)個(gè)不能用的東西，這怎么可能？要想實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代，就得在充分競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境下，做到產(chǎn)品能用，這是硬道理。
感謝達(dá)索系統(tǒng)吳敏博士，杭州新迪陳志楊博士，華中科技大學(xué)章志兵博士對(duì)本文的指導(dǎo)意見(jiàn)。
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