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' g- O7 |% c! k/ ~5 L◆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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( t5 ~, b# A% S( z作者:正解局本文授权转载自:正解局(微信ID:zhengjieclub) a1 }1 m1 F7 U8 y. P: }. d
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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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; T0 q9 y% x* D1 E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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! L2 E5 J5 E/ M: Y5 T6 P6 t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。
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1. 落后20年,80%被外企垄断
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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)
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最具代表性的工业软件,是EDA。
3 W4 {( l- @5 E1 K2 { h' C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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$ r/ j% t# g4 ~7 t# TEDA,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。9 \6 K" M( K" T0 d8 h% f
- R3 |+ V- X$ P9 s* f0 _0 D; B& B9 f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。3 I2 v9 J: z$ l# B' t
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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). O% N8 `3 _5 h. o; [; q
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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”。/ C3 s) {$ m$ @* Q5 e6 s/ ]
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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。
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6 [( R3 A4 N% {- @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。
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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)
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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。* J- h* f4 s! v5 g+ R8 ~$ r
) J% h" L% ?, L5 z! U4 Y' t9 s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)+ L3 L) m8 C( q9 N3 w! p
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/ S7 \5 A3 o. x) U1 ]: kEDA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——. B9 ]- M9 Z1 ~3 [7 v, Z0 [
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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。
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1 C9 B' I5 u: g c( h. ^核心技术部分,更是大多数都被外企掌握。/ M$ c" p/ P- M) y# e- r9 I
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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。# ^$ h/ d+ J( G) R1 s% x
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! k1 I8 C! j m/ e5 j8 R* W2. 工业软件有多重要,短板的危害就有多大
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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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今天,一个没有软件的世界是不可想象的。
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正因如此,工业软件有多重要,短板的危害就有多大。6 q; g- b( H$ V4 T6 M" T3 q. f
' y1 C ?; |& ?; E! }没有工业软件,智能制造就是空想。
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# v: p1 r2 m+ ^& [" |' S! I/ H' f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。+ m+ w, \- P' t: J1 [7 x
1 b/ q4 `6 V/ i) g; q% A7 O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。 A7 f2 X* d4 w/ Q) @4 V
; g; R. a! u% f0 Y4 b, j2 k3 z没有自主可控的工业软件,智能制造就无从谈起。9 N2 s: q5 P3 e* ?. P4 Q) s" D
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警惕安全后门,敲响安全警钟。2 q' @7 w- O* C8 |& J) y/ P
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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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4 Q% z7 } j4 d: b$ H3 G2 [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)
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3 n( _, H2 D+ m( V+ ]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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# J: E" s! ]0 B4 K7 W% Z. q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。
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2 {! t' H$ {5 j4 t3 m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。
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依赖外企,易被卡脖子。
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. L; { A2 W3 y, c: B3 ?8 n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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2 @# ?9 f# m* d' C; e. ?, ?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。
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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。+ z1 J: t% S3 ?. b% x- Y1 o/ k) ~
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3. 工业软件,没有捷径 : b+ |1 n7 m F6 w/ R- J' @- ?
& K/ I/ U' H3 }3 H8 s( c工业软件如此重要,中国应该如何赶超呢?
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. ]0 h7 e& T8 O, ]2 e: Z7 Z2 q# O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。. e, D1 Q4 C7 g$ m, d
$ N; T# ]. Q% B" h" K9 T* }遗憾的是,工业软件没有捷径。
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这是因为,做工业软件,是一件“吃力不讨好”的事情。) s; a6 {5 y+ S. o
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吃力,指的是难度大。
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( K& r2 v5 a% O: B0 D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——3 W" U$ S0 m% h
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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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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。$ l) V$ s+ i' A. ?5 m* S ?
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由此可见,研发工业软件并非易事。
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4 i6 \# w v# r' m) D) h- T: T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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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), w# M8 @6 Y% x
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1 w+ {; y1 `! R s8 r' j+ V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。
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工业软件的另一个难点是,千人千面。' Y5 g0 H5 n9 Y5 q( v. m
( a* R/ k, z0 t8 l! C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”。, m7 h) O0 z$ e6 y6 \- a4 b8 R
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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。- F( A! q- c5 }/ K$ I" K* R
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这又要求,工业软件必须要有行业积累。
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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。! L+ {, R% ^5 s5 W
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一步落后,步步落后,难就难在这里。1 J2 d, G) a5 m0 d9 p* u t
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不讨好,指的是收益小。* n2 i5 i8 B0 w* N; V
4 {( _; |3 B$ E% Y' W: P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。; f- G! m& ]; G
6 W$ [5 {0 ~0 W1 U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。& P. |% u; F& m1 ?1 [$ a& Y* e8 A
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退一步说,即便研发出来,也不一定能赚到钱。' ^0 l7 q. ?# Y0 s8 I- Z
0 Y _/ C$ J2 g6 m2 J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。
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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。
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! \6 [: k1 K' v- u+ r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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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。1 a& N; C6 `+ {/ ^: n& A
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, ^5 Y- I5 {0 o8 v. n$ Q$ I4. 只有举国体制,才能搞出工业软件
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$ `; h' b8 a8 E" a. f) ?8 H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。, p! c8 d v6 x! s
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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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5 S3 i: p6 L; ?! s0 f' |9 [问题是,中国工业软件如何才能赶超?
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答案是:举国体制。- B; ^( v) w$ {4 w9 o* g
7 ~6 b0 x$ }! p8 H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”。4 a+ b/ a9 h$ A; F3 x. @, e
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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。1 n4 R' E" `5 w+ _: k9 t; T1 x
+ _- l: _0 }; c; J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。2 Y* P9 O/ t$ C! w
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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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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。2 E# R) x7 d5 m& ^# e( e8 g
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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。
2 g% t+ y6 d+ B% j) P* W$ `; W 中国制造2025十大重点领域
. i. Y* D/ F! \- F: R: B: W& M& L3 W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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+ \# Q r; P* d+ B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。. @, c' g7 a& v$ Z2 j, u% I# W3 w
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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——
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2009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。
0 m+ J0 b7 x1 L' [2013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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; f3 _4 b7 N& T; B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。) q" U. Q; S) p/ i* x9 J' ^
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这不是幼稚,是愚蠢。
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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。+ ]9 M+ X" u. o4 C G5 d, q% i
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也许,这把剑已经被特朗普握在手里了。
- r6 ?1 n( Q, [( @# F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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" f) f; N/ q/ H. v, M3 x2 i1 h! z, U& P" D9 h
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8 v$ I5 v4 V4 n9 q: P+ W8 P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
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# l; X) i3 X2 D) B; [ E$ i1 I来源:http://mp.weixin.qq.com/s?src=11×tamp=1566730804&ver=1812&signature=ACEFMKNTn-fSaQAnJ5SctXYGBMe3bEgDbPVz-aqpUiUF6ZS98nb-HOLkH5wFjthnxxfpofTrKHHan7WaMX8Ysf0Y9mKHuk5lsOkPU19Ay5vO8WVKqneoR24dbII7mQs8&new=1+ ]# V% [' D- o/ @1 ]' J. S9 u
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