工業(yè)軟件是中國(guó)制造必經(jīng)之路 2020工業(yè)軟件行業(yè)發(fā)展前景分析

• 2020年9月28日 HaoChenChong來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 1439 95
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據(jù)悉，近日我國(guó)公開(kāi)發(fā)布了一款名為NNW-FlowStar的純國(guó)產(chǎn)氣動(dòng)分析與設(shè)計(jì)軟件，打破外國(guó)技術(shù)在我國(guó)航天軟件領(lǐng)域的壟斷。

據(jù)悉，近日我國(guó)公開(kāi)發(fā)布了一款名為NNW-FlowStar的純國(guó)產(chǎn)氣動(dòng)分析與設(shè)計(jì)軟件，打破外國(guó)技術(shù)在我國(guó)航天軟件領(lǐng)域的壟斷。

此次公開(kāi)發(fā)布的NNW-FlowStar軟件，為國(guó)家數(shù)值風(fēng)洞工程套裝軟件中的一款，專注于航空航天領(lǐng)域復(fù)雜氣動(dòng)特性分析和多體運(yùn)動(dòng)仿真，凝聚了該中心科研人員近20年的軟件研發(fā)和復(fù)雜工程問(wèn)題應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，氣動(dòng)力預(yù)測(cè)精度達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，是我國(guó)計(jì)算流體力學(xué)領(lǐng)域從In-house代碼向工業(yè)軟件邁進(jìn)的重要成果?？蓮V泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)各大軍民用型號(hào)飛機(jī)、火箭、導(dǎo)彈、高速列車、汽車等研發(fā)設(shè)計(jì)中。下一步將推出系列特色優(yōu)勢(shì)軟件，掌握自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，打破國(guó)外工業(yè)軟件技術(shù)壟斷和封鎖，打造國(guó)產(chǎn)自主計(jì)算流體力學(xué)軟件生態(tài)。

根據(jù)中研普華研究報(bào)告《2020-2025年工業(yè)軟件市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)查及投資風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)報(bào)告》統(tǒng)計(jì)分析顯示：

一、我國(guó)工業(yè)軟件行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模

2019年，我國(guó)工業(yè)軟件產(chǎn)品收入1720億元，較2018年增長(zhǎng)16.45%。2012-2019年，我國(guó)工業(yè)軟件產(chǎn)品收入年復(fù)合增長(zhǎng)率為20.34%。據(jù)預(yù)測(cè)，2020年，我國(guó)工業(yè)軟件產(chǎn)品收入將突破2000億元。

圖表：2012-2019年中國(guó)工業(yè)軟件市場(chǎng)規(guī)模(單位：億元)

資料來(lái)源：中研普華產(chǎn)業(yè)研究院整理

二、我國(guó)工業(yè)軟件行業(yè)發(fā)展分析

我國(guó)現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展起步于清末的洋務(wù)運(yùn)動(dòng)，創(chuàng)辦了一批近代軍事工業(yè)、民用工礦業(yè)和運(yùn)輸業(yè)，例如江南機(jī)器制造總局、福州船政局、開(kāi)平礦務(wù)局等，促使了近代企業(yè)和民族資本主義的誕生。但是由于洋務(wù)運(yùn)動(dòng)時(shí)期的工廠基本全部購(gòu)買國(guó)外現(xiàn)成的機(jī)器設(shè)備，聘用國(guó)外專業(yè)技術(shù)人員，且經(jīng)過(guò)多年的動(dòng)亂和戰(zhàn)爭(zhēng)，少之又少的工廠遭到摧毀，到新中國(guó)成立時(shí)，中國(guó)的現(xiàn)代工業(yè)基礎(chǔ)近乎于無(wú)。新中國(guó)成立后，在蘇聯(lián)的援建下，我國(guó)開(kāi)始大力發(fā)展重工業(yè)，在能源、冶金、機(jī)械、化學(xué)和國(guó)防工業(yè)領(lǐng)域布局重點(diǎn)工程，通過(guò)近30年的艱苦奮斗，建成了種類齊全、完整、獨(dú)立的工業(yè)體系，基本完成了工業(yè)化的原始積累，為此后的改革開(kāi)放和工業(yè)化的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

中國(guó)工業(yè)自動(dòng)化的過(guò)程是伴隨著中國(guó)工業(yè)化的發(fā)展同步推進(jìn)的，尤其是改革開(kāi)放正好趕上信息技術(shù)為代表的新一輪產(chǎn)業(yè)技術(shù)革命，信息技術(shù)具有高滲透性和高帶動(dòng)性，有力地加速了我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化的進(jìn)程(吳澄，2013)?？偟膩?lái)說(shuō)，我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化在改革開(kāi)放以來(lái)大致以十年為周期，經(jīng)歷了“開(kāi)端—攻堅(jiān)—推廣—深化—?jiǎng)?chuàng)新”五個(gè)發(fā)展階段。

圖表：我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化歷史的簡(jiǎn)要回顧

資料來(lái)源：中研普華產(chǎn)業(yè)研究院整理

(一)開(kāi)端———20世紀(jì)70年代計(jì)算機(jī)輔助軟件的引入

20世紀(jì)70年代，當(dāng)時(shí)一些知名的國(guó)外軟件公司開(kāi)發(fā)和推出了各類計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)的軟件，比如CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))、CAE(計(jì)算機(jī)輔助求解復(fù)雜工程)、CAM(計(jì)算機(jī)輔助制造)。①例如，美國(guó)洛克希德公司從1974年起向市場(chǎng)推出了CADAM系統(tǒng)，20世紀(jì)成為70年代中至80年代末國(guó)際上最流行的第一代IBM主機(jī)版交互繪圖系統(tǒng);麥道公司從1976年起開(kāi)發(fā)Ungraphics系統(tǒng)，至今仍是機(jī)械行業(yè)CAD/CAM的高端四大主流系統(tǒng)之一。這些軟件可應(yīng)用于航空、汽車等復(fù)雜裝備行業(yè)，以提高這些行業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造中的零部件精度問(wèn)題。

我國(guó)政府敏銳地意識(shí)到了這一工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的廣闊市場(chǎng)前景，在政府的主導(dǎo)下，航空、機(jī)床、石油、化工、鋼鐵等行業(yè)率先引進(jìn)CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))、CAE(計(jì)算機(jī)輔助求解復(fù)雜工程)數(shù)控系統(tǒng)、MIS(管理信息服務(wù)器)、DCS(數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng))、PLC(可編程邏輯控制器)、現(xiàn)場(chǎng)控制儀表等，成為國(guó)內(nèi)大范圍工業(yè)自動(dòng)化工具普及的開(kāi)端。具體引進(jìn)操作上，主要通過(guò)合作開(kāi)發(fā)和技術(shù)學(xué)習(xí)，例如，航空工業(yè)部在1983年初與西德MBB公司互訪，商定合作開(kāi)發(fā)飛機(jī)設(shè)計(jì)制造管理集成系統(tǒng)，稱作CADEMAS計(jì)劃，中方從部屬?gòu)S、所、校抽調(diào)技術(shù)骨干20余人，在德國(guó)工作到1988年。在技術(shù)引進(jìn)的同時(shí)，政府也注重軟件國(guó)產(chǎn)化，“七五”期間機(jī)械工業(yè)部投入8200萬(wàn)元，組織浙江大學(xué)、中科院沈陽(yáng)計(jì)算所、北京自動(dòng)化所、武漢外部設(shè)備所分別開(kāi)發(fā)四套CAD通用支撐軟件，并由34家下屬?gòu)S、所、校合作開(kāi)發(fā)24種重點(diǎn)產(chǎn)品的CAD應(yīng)用系統(tǒng)。在CAE的應(yīng)用研發(fā)上，1979年美國(guó)的SAP5線性結(jié)構(gòu)靜、動(dòng)力分析程序向國(guó)內(nèi)引進(jìn)移植成功，也掀起了應(yīng)用通用有限元程序來(lái)分析計(jì)算工程問(wèn)題的高潮。

(二)攻關(guān)———20世紀(jì)80年代“863計(jì)劃”攻克計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS

計(jì)算機(jī)輔助軟件基本只能滿足單一過(guò)程的測(cè)管控，隨著工業(yè)化大生產(chǎn)的發(fā)展，對(duì)于系統(tǒng)集成的要求越來(lái)越高。美國(guó)學(xué)者約瑟夫?哈林頓博士最早于1973年就提出了計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(ComputerIntegrated Manufacturing System，CIMS)的概念，是通過(guò)計(jì)算機(jī)硬軟件，并綜合運(yùn)用現(xiàn)代管理技術(shù)、制造技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)，將企業(yè)生產(chǎn)全部過(guò)程中有關(guān)的人、技術(shù)、經(jīng)營(yíng)管理三要素及其信息與物流有機(jī)集成并優(yōu)化運(yùn)行的復(fù)雜大系統(tǒng)。CIMS將計(jì)算機(jī)的單機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)化為集成運(yùn)行，是一個(gè)非常大的跨越，其技術(shù)構(gòu)成包括制造技術(shù)、敏捷制造、虛擬制造和并行工程，是工業(yè)自動(dòng)化的革命性成果。

1986年3月，我國(guó)啟動(dòng)實(shí)施了“高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃”，針對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有重大影響的七個(gè)高技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行攻關(guān)，簡(jiǎn)稱為“863計(jì)劃”，其中計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)成為自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域的研究主題之一得以落實(shí)。具體在清華大學(xué)建成了國(guó)家CIMS工程研究中心，負(fù)責(zé)CIMS關(guān)鍵技術(shù)的研究，技術(shù)成果的推廣應(yīng)用，以及技術(shù)人才的培訓(xùn)。十年內(nèi)，CIMS應(yīng)用示范企業(yè)擴(kuò)展到800多家，覆蓋了機(jī)械、電子、化工、航空、造船、紡織等20多個(gè)行業(yè)，產(chǎn)生了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。例如，成都飛機(jī)公司利用CIMS技術(shù)在國(guó)內(nèi)成功地加工了標(biāo)志90年代飛機(jī)數(shù)控加工高技術(shù)的飛機(jī)整體框架，比傳統(tǒng)方法縮短工時(shí)4.5倍，在某型號(hào)新機(jī)型研制過(guò)程中，節(jié)約1萬(wàn)多個(gè)生產(chǎn)及準(zhǔn)備工時(shí)，對(duì)贏得美國(guó)麥道公司的承包合同也起了巨大作用。北京第一機(jī)床廠通過(guò)實(shí)施CIMS工程，主導(dǎo)產(chǎn)品變形設(shè)計(jì)周期縮短1/2，庫(kù)存占用資金減少10%，生產(chǎn)計(jì)劃編制效率提高40～60倍。1994年和1999年，國(guó)家CIMS工程研究中心和華中理工大學(xué)分別獲美國(guó)制造工程師學(xué)會(huì)的“大學(xué)領(lǐng)先獎(jiǎng)”，1995年，北京第一機(jī)床廠的CIMS工程相繼獲得美國(guó)制造工程師學(xué)會(huì)的“工業(yè)領(lǐng)先獎(jiǎng)”和聯(lián)合國(guó)工業(yè)發(fā)展組織的“可持續(xù)工業(yè)發(fā)展獎(jiǎng)”，表明我國(guó)的CIMS研究開(kāi)發(fā)和應(yīng)用開(kāi)始進(jìn)入國(guó)際先進(jìn)行列。

(三)推廣———20世紀(jì)90年代“甩圖板”工程革命

1991年，時(shí)任國(guó)務(wù)委員宋健提出“甩掉繪圖板”(后被簡(jiǎn)稱為“甩圖板”)的號(hào)召，我國(guó)政府開(kāi)始重視CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))技術(shù)的應(yīng)用推廣，并促成了一場(chǎng)在工業(yè)各領(lǐng)域轟轟烈烈的企業(yè)革新。“甩圖板”工程推動(dòng)了二維CAD的普及和應(yīng)用。該工程的推廣不僅大大提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量、加快了進(jìn)度，而且通過(guò)多方案的比選優(yōu)化，一般可節(jié)約基建投資3%～5%。

在“甩圖板”工程的推動(dòng)下，我國(guó)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用取得了較大進(jìn)步，眾多國(guó)產(chǎn)CAD企業(yè)如雨后春筍般建立起來(lái)。在發(fā)展初期，產(chǎn)生了凱思(中科院軟件所)、開(kāi)目(華中理工大學(xué))、中國(guó)CAD(深圳喬納森)、高華CAD(清華大學(xué))等自主平臺(tái)的二維CAD系統(tǒng)，以及基于AutoCAD二次開(kāi)發(fā)的InteCAD(天喻CAD的前身，華中理工大學(xué))、艾克斯特(清華大學(xué))等系統(tǒng)，開(kāi)創(chuàng)了一段國(guó)產(chǎn)二維機(jī)械CAD發(fā)展的黃金時(shí)代。2000年之后，隨著OpenDWG聯(lián)盟的興起，中望、浩辰、緯衡、華途等公司先后推出了對(duì)AutoCAD兼容性更好的二維CAD軟件，并且在正版化浪潮中，實(shí)現(xiàn)了快速成長(zhǎng)，并實(shí)現(xiàn)了國(guó)際化。

除了自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)本身的發(fā)展，“甩圖板”工程同時(shí)推動(dòng)了各行業(yè)的企業(yè)信息化普及高潮：在600多家企業(yè)進(jìn)行了CAD技術(shù)應(yīng)用示范，3000多家企業(yè)進(jìn)行了重點(diǎn)應(yīng)用，并帶動(dòng)數(shù)萬(wàn)家企業(yè)開(kāi)展CAD應(yīng)用。

想要了解關(guān)于工業(yè)軟件行業(yè)具體詳情，可以點(diǎn)擊查看中研普華研究報(bào)告《2020-2025年工業(yè)軟件市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)查及投資風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)報(bào)告》

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