假设我们不能够得到西方发达国家的工业软件的支持，我们的工业发展会面临什么情况？

今天谈工业软件的自主研发，更多的是在一个国际关系激烈变化的大背景下而言的。其紧迫性和重要性体现在：假设我们不能够得到西方发达国家的工业软件的支持，我们的工业发展会面临什么情况？

这确实是一个不堪想象的问题，尤其是复杂制造业，如航空行业、汽车行业，离开国外的工业软件，设计工作基本是不可能的事情。这也意味着，在复杂的制造业领域，没有国外的工业软件的支持，整个产品开发工作都没有办法开展。严重到这种程度，确实可以称得上是“卡脖子”。
中国应该有自己的工业软件战略，作为一个制造业的大国，这是自然不过的事情。但中国自主工业软件的关键突破口在哪里？这是一个工业软件发展战略必须考虑的问题。本文就中国制造业发展工业软件的关键谈一些个人看法。 

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工业软件关键在CAD

当前国家对于工业软件非常重视，但对于什么是工业软件，各界却没有达成完全一致的意见。很多机构从各自的立场出发给出了什么是工业软件的看法，众说纷纭，莫衷一是。在此，笔者无意对什么是工业软件发表自己的看法。
但笔者觉得，无论以何种方式去划分工业软件，CAD作为工业软件的关键，其地位是不可动摇的。正是因为这样，笔者认为，我国自主工业软件的关键突破口在CAD技术。或者反过来说，只有突破了CAD技术，才是真正的工业软件的突破。
首先，从国际主流CAD厂家的数据来看，CAD工具软件在PLM领导厂商收入中占重要部分。
图一所示是CIMdata提供的2018年各PLM厂商的收入数据，可以看到管理型软件协同产品定义管理（collaborative Product Definition management，cPDm）占的比重在几家主流PLM厂商——如达索、西门子等——都非常低，而CAD工具类的软件收入都占了这些厂家的非常重要的部分。这说明从全球范围来看，CAD在整个制造业中占了非常重要的位置。

图一：2018年各PLM厂商的收入

数据来源：CIMdata《2019 China PMIF-Market Analysis Results》

就我国国内情况而言，情势更为明显。根据e-works的报告，CAD工具在2018年占比达到34.2%，再加上与CAD密切相关的仿真分析工具占比25.9%，可见工具型软件在中国的应用是相当普遍的。

图二：2018年中国主流PLM市场的构成
来源：e-works《中国PLM市场概览》

以上还只是就统计数据而言。实际情况我想在PLM圈里的应该都比较清楚：自从上世纪90年代中期PDM引入国内，经过二十多年的发展，实际应用效果、推广程度都不太理想。作为一个管理平台，无论称之为PDM、PLM抑或cPDm，在中国制造业迄今为止，其应用都差强人意，推广应用的范围都相当有限。
但CAD却不一样，今天的制造业离开了CAD，几乎无法开展工作。如汽车行业，每个整车厂动辄几百、几千甚至上万的设计工程师，每个人都需要用到CAD开展设计工作。由于各种原因，以上统计数据还没有真正把这一庞大的实际用户数尽数包含进去。
总之，这是一个数量十分庞大的离开CAD工具没法工作的群体。这还只是说到了直接影响到的工作岗位，实际上，设计工程师没法开展设计工作，下游的制造、采购、物流的工作也无从谈起，那么间接影响到的人员数量就更为巨大。
其次，从软件的特性来看，CAD工具也是当之无愧的关键的关键。
制造业应用到其业务中的软件有工具型软件和管理型软件。相对于管理型软件，工具型软件更容易产品化、商品化，成为标准的商业软件。而管理型软件则相对困难得多，因为各企业文化差异大、管理差异大，用一套模式去套往往很难。
正是基于这样的原因，工具型软件对制造企业的帮助往往立竿见影，而管理型商业套装软件则往往捉襟见肘，往往在牺牲掉很多需求的情况下迁就商业套装软件的模式，其效果自然大打折扣，并且可取代性也较高。
上面说到的PLM是如此，即使全球最成功的应用软件SAP，其实施虽然比PDM/PLM要好得多，但这方面的制约也是显而易见的。从开发的特性来看，这种管理性平台，无论业务多么复杂，我们是可以在较短时间内开发出企业能够使用的平台的。
其所需要的技能或者专业人才是两类，第一类是能够把管理需求迅速进行结构化整理、形成业务方案的顾问性人才，第二类是软件架构师。有了这两类人才，管理型软件的开发就不是瓶颈。
但工具型软件，尤其是CAD软件则不是这样的，如果没有足够的三维技术的积累，没有大量设计工程师浸入式参与、迭代，是不可能在短时间内开发出来的。
总之，管理型软件一般本来需要差异化实施，在较短时间内按照企业管理要求开发出来是可能的；而CAD这种工具型软件通用化较高，但所需要的技术积累较多，短时间开发出来并不容易。
第三，制造业中，虽然CAD、仿真软件、CAM等都是工具型软件，但CAD是源头。
仿真工具、CAM工具等往往严重依赖CAD技术。当没有CAD的时候，CAE、CAM等很难独立发挥作用。而有了CAD，则CAE、CAM等工具的开发则不会存在根本性的障碍。
如CAE软件，不同行业、甚至同一行业不同领域，其差异化都非常大，因此我们可以看到CAE的市场细分很厉害，有很多国内的公司在这些细分市场都有不俗的表现。这一事实也印证了上述观点。
第四，从智能制造的发展来看，智能制造涉及到的很多新概念、新方法等都与CAD有关。
如创成式设计与增材制造就是典型。这一新的设计与制造方法打破了传统的可制造性束缚，其意义不仅仅是体现在设计、制造本身，而且会给物流、售后带来根本性的改变，其带给制造业的革命性意义不言而喻。
但创成式设计核心还是在CAD以及基于CAD的仿真应用。可以说，没有三维技术的支持，就谈不上面向未来的制造业的创新与发展。
综上所述，无论从目前国内的应用现状，还是软件本身的特性以及未来智能制造的发展，CAD工具都有着十分基础性的作用。没有自主的CAD技术，就谈不上自主的工业化软件。

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国际主流CAD厂商发展史回顾