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. o- w Q2 d; [, v* U& l3 J◆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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5 v9 U5 M% Y& A3 J e作者:正解局本文授权转载自:正解局(微信ID:zhengjieclub)$ V6 o/ E0 Z Z$ Q- H+ q& F% A8 H
, p" y. u% o2 W* }& |8 }/ j+ d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。% C( @; i8 s: Y. c! p* o
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' ~9 |/ L$ G9 j. Q9 R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。( P3 f) R3 @; ?& ~
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9 _9 v: @8 v* |5 z3 F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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, l* d. b& J0 o这就是工业软件。
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0 \/ U+ X3 @% e7 g$ v$ w1. 落后20年,80%被外企垄断 $ t& F5 z) x: Q, A
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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)3 ]8 K$ K. B. J( z$ n5 |6 T
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6 B1 D# p3 N$ q* B7 Z# l最具代表性的工业软件,是EDA。+ O3 A4 B& C* G6 z" l
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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( U/ ?9 `9 y0 ^EDA,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。% x% [& }) j$ X; `: C, ~/ w/ {2 [% p
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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。
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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)
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1 V; Q: h; S: t, U$ }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”。$ W8 Z! D8 Q; N: y. I ]
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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。; ]+ f, w5 l4 P) j' o+ o
; y- P+ K8 K2 o: d/ o% k$ A5 J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。+ u+ n# u' _6 c3 ~" W4 V
0 s& _# A: ^8 f$ L2 R8 y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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6 }% c" d3 y& `- C }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。& x5 Y+ |2 i9 f' r# A
, Q4 s! `" Q5 Z9 A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)
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EDA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——$ R! m% n' i2 t# v4 Q7 {& `
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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。 - a) c) ?; A9 l J- |
! L' K7 N% d* N# o- u: p核心技术部分,更是大多数都被外企掌握。
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2 S; ?% E& ?$ S! l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。 {" @' R2 F5 I$ H# N
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2. 工业软件有多重要,短板的危害就有多大 ; O U# _4 f9 A# R3 Y* \# K8 p
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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。) U0 }: x% U/ Q( K
7 O/ `) ^* T+ ?( }" c今天,一个没有软件的世界是不可想象的。, x0 [, V i- _' p% a$ ?( ^
. z& s) i7 k0 i; t9 w正因如此,工业软件有多重要,短板的危害就有多大。. n5 z! @3 `6 F4 T d" u
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没有工业软件,智能制造就是空想。+ H0 L: }* u) S- E& I
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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。
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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。
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9 H4 a4 t! V1 v; R, k( Y9 d没有自主可控的工业软件,智能制造就无从谈起。
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' \. [8 I! w1 \ `( j: R警惕安全后门,敲响安全警钟。
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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。+ \) k) b! I5 ]- j6 _3 S- ~
- d, V9 n6 y. N& n2011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)) l: ^0 y6 D7 E* a! a
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. H1 _: e# |/ t" l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) L y: [2 B5 K0 ?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。7 V# G* v v" @- `, @
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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。5 q/ i4 w, a9 b; G
! @+ p; K& D/ \. G1 d# j依赖外企,易被卡脖子。
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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)/ x" g( u- @( p' y; ~4 P4 \5 C- F
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8 f n' a Q5 I4 Q7 n( q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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9 J" F/ H. J% G! M$ F2 {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。- o& h7 j4 \' H8 r' \6 _
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3. 工业软件,没有捷径
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4 A! W# z$ J3 A% r% ?( V工业软件如此重要,中国应该如何赶超呢?
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~) R8 V2 |' ?% ~, x: j2 N" Z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。1 A$ h8 M+ Q8 k+ M* X/ W4 w! O
7 [' V, o% \) r+ A6 O0 U' V9 S遗憾的是,工业软件没有捷径。2 ]: k4 Z' U2 Z8 \" w
8 f( U% ~* h& k) s+ o这是因为,做工业软件,是一件“吃力不讨好”的事情。
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8 Y& Q, A' E" D$ P* ~# N吃力,指的是难度大。$ ?# l5 X3 C7 T2 }1 c% d
& A3 K3 _) z0 |' T$ U$ ^" p) o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——
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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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U( ]6 X- u* o. R# K9 d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。
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9 D% @% J+ ~' T! B由此可见,研发工业软件并非易事。) {4 F% `4 e7 { o% a) Y
/ C- Z1 H, f) ?; J6 R, f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。' H4 d9 g1 e$ X2 D' r
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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)
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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。0 n9 A7 E' V: d: Z' `: L
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工业软件的另一个难点是,千人千面。7 v, ~( o( ^" l0 ^; F2 I
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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”。4 X0 Y* f. O% o0 L; E
2 _% `: U% n/ K- \4 g7 s# G$ ^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。
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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。2 ?# }! D4 j l5 t2 K* o
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一步落后,步步落后,难就难在这里。
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1 s5 t- a9 P1 Q2 g: u1 P! v不讨好,指的是收益小。4 L- u* j* C" b' [; I
, `- f3 q- u) u% i* M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。
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+ h/ ?& K3 R* m- y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。* j8 x% [0 @( G
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退一步说,即便研发出来,也不一定能赚到钱。
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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。6 H/ P' x$ ~ T# v" y! M
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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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8 m t' M% y. H" ]9 x& R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。' w* W# ?, t! ^3 q( h
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: N8 d5 W; c( c$ G5 d9 K4. 只有举国体制,才能搞出工业软件
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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。8 n/ U5 T _3 D/ T& @5 c9 z' z
( o7 b( g, R; ?* t9 J: n1 K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。! v% ~; _) B6 [* H- s
8 P3 C1 F5 u @$ I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。
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从历史看,国家重视不足,导致工业软件落后。: v$ j7 R& i# e1 Q$ T; E8 K
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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”。+ |) u: F+ S9 g5 I" y
1 u! G1 ]' A; s" F) M. d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。" M! `# a8 L! j3 i% ~5 S- e
8 ]1 g$ r. F9 B* c9 f从现实看,只有举国体制,才能克服工业软件的难点。
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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。% d& ^0 ~$ o: J, u V% e% A" N% D
/ W+ I/ M8 t( W! C6 Z" U# v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。
2 m! L8 k' q% q: O- m
4 N4 z, P9 Q! t$ f4 |# F2 e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。
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6 {6 t2 h- ?$ z& s6 B W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。
1 k" h* n" L! _" m1 \ 中国制造2025十大重点领域
3 m; t7 N5 v2 R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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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。
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! t- O( U) _2 U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。7 p9 g Y: y. ?! y
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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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。
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* g+ I" @+ n: |" [3 N3 s" E+ P3 x8 I这不是幼稚,是愚蠢。 a2 L/ e. L. { Y
2 Y! C1 a* m! T2 u" u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。# t2 t$ s, U9 [
! _- ]% f( i5 t2 v& A( }也许,这把剑已经被特朗普握在手里了。
1 ~( g+ J2 l |" H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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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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别光看,扫一下嘛
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" X' J/ l J( I6 q, t) S0 f来源:http://mp.weixin.qq.com/s?src=11×tamp=1566730804&ver=1812&signature=ACEFMKNTn-fSaQAnJ5SctXYGBMe3bEgDbPVz-aqpUiUF6ZS98nb-HOLkH5wFjthnxxfpofTrKHHan7WaMX8Ysf0Y9mKHuk5lsOkPU19Ay5vO8WVKqneoR24dbII7mQs8&new=1* I3 K7 T4 d8 c. ` N3 p
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