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8 X9 z: o6 M5 j: l9 i; H 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。 3 [: O8 b. n+ {5 [; n- v P' f( k. ?
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4 n$ |% p8 z; i8 y# {' N" w! h1 T作者:正解局本文授权转载自:正解局(微信ID:zhengjieclub)
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" M1 X, W" J3 I- ]3 O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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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。% F. s( b4 s* v
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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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6 Q3 q# n' |4 t0 f$ L0 x( Z' N1. 落后20年,80%被外企垄断 6 {6 ~( C e- y* ]
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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)/ ^( {! w* q' M0 @, n
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最具代表性的工业软件,是EDA。2 k3 T# _9 s/ V! R' z3 K, g
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); @8 B; A8 e5 P7 ]' H
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% i5 Y7 X' s, n( _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。* \% D5 X& b! p( K4 F5 K) f
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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。( D+ R) d& L+ R3 V
# z6 @; E: j% `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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" A2 A) L9 B/ V; l& I. Z7 k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”。1 g- g& Q2 ?# z' T# j2 h
( v% Y; f( @) E3 l" e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。" i6 Z+ u, f" I6 k; l: [4 D
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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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! e- p. @0 I, x& s6 a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)8 t+ M0 ?0 t$ R4 u+ s
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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。
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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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. M4 U- N) p( V! Z* ~/ Z! X6 Y! _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——2 B3 Z7 [# ] m, ^) b6 t
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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。 % L6 C1 p4 h$ \; R& R9 I
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核心技术部分,更是大多数都被外企掌握。0 a& t2 O) X" u; y+ ?8 z
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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。
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2. 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。. p& n3 ~! ?# W) P- _0 b
& Q# C* U& N# T1 M8 ?9 y6 P正因如此,工业软件有多重要,短板的危害就有多大。! H" G& d8 _1 a% ~% J
" n/ O1 w0 u5 ]; q9 Q- R1 ]- n没有工业软件,智能制造就是空想。; k/ R ?) h! E& R
6 O6 P& P* }2 q6 A# {) W9 F) p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。9 z) _$ D3 m$ P" e1 }
" @) M# ^8 W/ L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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J v6 F, E. j: c2 F没有自主可控的工业软件,智能制造就无从谈起。
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$ f, H" t3 d, R9 U5 {- k警惕安全后门,敲响安全警钟。9 x- s% Z6 i% H) B
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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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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)) E7 w( G. r# b. L' Y0 T! _
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+ R2 T5 a0 c# n; ^1 p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。% }$ d; u4 C3 L" `1 ] F9 N
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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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* N% E9 L2 Z4 M, ]* }6 K8 [6 K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。0 p% k: d3 }* B/ B" A6 Y5 c+ Z
S9 \0 C" _8 x% P8 \依赖外企,易被卡脖子。3 \. M% W- ], v, F2 r" U
4 k. |6 D' L! Z3 g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). d0 l1 ?! {4 d) X# J: Z
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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。% M- ~7 G/ T1 K. D
: V& ]- h- V" h6 `$ S* Z/ F* h! }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。
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3. 工业软件,没有捷径 9 y( g6 ? u; y" S! G% ]
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工业软件如此重要,中国应该如何赶超呢?3 u$ | D2 H2 |9 T' ?# D8 ]
4 F w- w; _7 z1 E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。
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- I3 I- q: G. u3 q3 E) h* j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。
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吃力,指的是难度大。! f0 @8 z8 `1 s2 y9 Z0 w% R- N
( A1 f: p" O; P3 Z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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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。9 a; ~* F, {0 `$ G: o( j
/ D& x! G0 U/ f5 t( \+ v4 ?由此可见,研发工业软件并非易事。5 I& V# o$ [, G9 {& U
~; F! d2 R+ v# R3 |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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: P( G5 V- o% [# C" ^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)) x/ g: E3 ?, s3 p9 @4 [/ n6 R
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, E( g; Q" \. x9 ]7 Y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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F4 W8 M, a9 k- o V工业软件的另一个难点是,千人千面。) h8 j; L" o7 P2 j: b4 T6 f1 u
) s8 R' L2 ^; D4 `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”。
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H. Y! @7 ^# R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。" \* A' M$ ~; l( ~8 }
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这又要求,工业软件必须要有行业积累。8 Z: ^5 H" D X8 d( D9 g9 {) M
6 M6 W2 v# M' U0 V* ]2 _' v7 A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。
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; l: L |9 C- G5 C$ J/ N- \) e一步落后,步步落后,难就难在这里。4 r* V) `# ?0 w$ J- f. i: I
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不讨好,指的是收益小。$ a7 |8 B, H4 E; j, m( ~! D
) D; E* C1 y* T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)7 {. A D* B7 o' s, x: R' L. X
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7 R+ Z7 h0 L+ _# u* a# C2018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。/ p5 W7 V8 L6 {: N! s0 b
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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。2 z! q& D# V }, t7 b1 `# ]
1 Q3 J4 E- o0 X3 g v! \退一步说,即便研发出来,也不一定能赚到钱。
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8 X- G' H% n0 z, Q$ Q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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) l& G1 c/ y) }) z# i8 k/ c+ E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。( ]$ P. S4 M% ]; w+ k. g- N
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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 l( Y2 Z$ v( T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。
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4. 只有举国体制,才能搞出工业软件 " C f: ]$ @' _+ ?: z- v7 ]( [2 t: b
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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。$ m N X( G4 ?& c$ T7 Q6 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。. e3 q0 Q6 K2 g: C" D
6 h5 ]/ _ U* z% q$ ]问题是,中国工业软件如何才能赶超?. P* c- f/ \0 ~0 t
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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。& ^2 L; _/ }3 k# L5 ^# p6 E
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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”。
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+ x; e6 i7 M# v9 V; O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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. W& c) E( z& ?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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* a; v) G; Q Q( w0 a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。6 c% A( d. \8 T/ n$ Y
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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。3 V' @# _$ [* O
3 C; \" ?) s6 o$ B' m' g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。
' E# B$ s0 M/ c" W( H1 x 中国制造2025十大重点领域
3 ?8 N) [* @+ X4 J: d, S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。! a9 ]2 L; W; t: ]/ p
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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。, g( _ N8 G2 ^! _/ u0 l
f+ z9 E" W2 A, I" H7 N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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5 ]* _* y9 d5 e( y. h2009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。$ U, `+ g. X4 u
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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" y) N' [8 d% U+ f. C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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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。+ n4 ]* I, g. }
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也许,这把剑已经被特朗普握在手里了。1 A- Y/ L7 Z6 O$ A* v+ C
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; B R" \# m5 R
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/ h# ~* j$ p& W4 J. ~, r 别光看,扫一下嘛
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( G4 Q9 a! N" j5 j" g5 I+ u[size=0.75em]戳戳戳!!!查看更多精彩内容!& @4 c e& O! F, B/ f/ ]5 M
" c. }/ _ a* X, [/ O来源:http://mp.weixin.qq.com/s?src=11×tamp=1566730804&ver=1812&signature=ACEFMKNTn-fSaQAnJ5SctXYGBMe3bEgDbPVz-aqpUiUF6ZS98nb-HOLkH5wFjthnxxfpofTrKHHan7WaMX8Ysf0Y9mKHuk5lsOkPU19Ay5vO8WVKqneoR24dbII7mQs8&new=19 c3 z# e( P* ~9 U5 I- E1 o' L! A
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