中国工业软件新时代毫无商量地强势到来。一时间，春风又绿江南岸，千树万树梨花开。在国家大势和资本加持下，中国工业软件及研发机构呈雨后春笋之势。

工业软件卡脖子有多严重？

举个例子，在CAD领域里有一个技术叫做几何约束求解器。是CAD领域中最基础，最重要也是最难的技术。是CAD产业核心技术。属于高技术含量，高研发投入，高应用门槛领域。目前市面上常见的内核，几乎都掌握在欧美厂商手中。而且国外软件巨头占据了国内工业软件从设计、制造至服务的八成以上市场，掌控着仿真设计、分析工具、企业管理和先进控制等工业软件核心技术。国际主流常用的各领域工业软件有超过150余款，涵盖研发设计、生产控制、测试验证等环节，几乎都是国外企业提供，且软件封闭不开源、不开放。

有专家评估，国产工业软件(尤其是计算机辅助设计CAD、仿真软件CAE、辅助制造CAM、电子设计自动化EDA)，落后国际最高水平至少30年以上。相比较国际工业软件巨头企业，国内软件企业则显得十分孱弱。

但是危机中也往往潜藏着机遇。在跟随和追赶的进程中，国产工业软件也不乏仰攻者、挺进者和深耕者。

国产工业软件发展现状

全球工业软件市场规模持续上升，中国市场增速更加迅猛。根据工信部数据，全球工业软件产业规模自2012年起持续上升，2021年规模达4,561亿美元，9年CAGR达5.4%。中国工业软件产业规模由2012年的729亿元上升到2021年的2,414亿元，9年CAGR达14.2%，约为全球增速的3倍，中国工业关键产业规模占全球规模比重也由2012年的4%上升到2021年的8%。产业规模高速增长反映出中国制造业向高端制造持续转型，国家及地方层面政策对工业信创的支持力度大，企业强化核心技术自主研发，在核心技术、业务模式、业务领域等方面均实现突破。

产业链结构清晰，链上企业偏好向多个功能或应用领域进行全产业链布局。工业软件产业链由上游软硬件设备、中游不同类型的工业软件、下游具体应用行业构成。

上游硬件设备包括芯片、服务器、存储、固件等，为上层软件提供算力支持及使用载体；操作系统是核心底层基础软件，负责控制、管理、调度整个计算系统的硬件资源和软件资源；开发工具是软件开发人员用于创建、修改、管理、调试不同类型软件的计算程序；中间件是介于操作系统和应用软件之间的独立功能软件，能够为应用软件提供服务，中间件能够实现底层系统和业务逻辑的解耦，屏蔽底层操作系统的复杂性，避免研发人员在不同系统软件上移植程序而重复工作，提升研发效率。

中游工业软件细分领域众多，按功能差异，业内普遍将其划分为经营管理、研发设计、生产制造、工业嵌入式、协同集成五大类别，其中，工业嵌入式软件市场份额最大，占比达57.4%。从国产化率来看，中国发展尚不均衡，在研发设计板块较为薄弱，国产化率仅为5%，而经营管理类软件企业发展相对成熟，国产化率达70%。

从下游应用行业来看，工业软件的主要应用行业可分为离散型制造业和流程型制造业，其中，离散型制造业主要包括汽车、电子半导体、机械、航天航空，而流程型制造业则主要有能源、钢铁、石油石化、医药、冶金、电力、水泥、造纸等。离散型制造业是由设计驱动的，产品功能、性能、可制造性等主要在设计阶段确定或解决，因而对研发设计类软件存在较强依赖性。而流程型制造业生产过程流程长、工序多，设备繁多、工艺复杂、不确定性干扰因素较多、专业覆盖面广，研发生产过程中面临的首要问题是制造过程的有效管控，旨在保证产品质量、成本控制、交货进度，新品种开发的需求相对较小，因而对生产制造、经营管理类工业软件需求更大。

工业软件企业形成了以功能为横坐标，以应用行业为纵坐标的交叉式分布格局。横向来看，CAD、ERP等软件的行业属性较弱，更偏通用，易于诞生能横跨多个行业的综合型厂商；纵向来看，工业软件涉及的细分行业众多，行业间技术壁垒较高，因而诞生了众多专注于细分行业的小而美企业，对于该类垂类企业来说，从功能维度纵深发展，形成应用于多个工业场景的产品矩阵是其持续增长的主要路径。

国内工业软件企业在发展过程中仍面临诸多考验，主要包括：

创新能力有待提升：厂商仍处于满足个性化需求阶段，难以进行共性需求的提炼，无法形成可移植、可复用的系统性软件，项目的实施周期难以保证，仍需探索平衡个性需求与共性需求的发展路径。

高端研发设计类软件存在“卡脖子“现象：研发设计类软件知识较为密集，需要大量的工程设计经验及数据模型来支撑，在缺乏专用研发设计软件的支撑下，新产品、新工艺的设计和开发难以开展。在国内，此类软件仍由国际工业软件巨头垄断。

品牌影响力缺乏：大多数的工业软件企业采用项目型商业模式，“以工程养产品”在行业内较为普遍，工业软件公司逐步发展为工程集成性公司，企业为求以最低成本完成工程不惜降低产品质量，缺乏主动打磨产品质量的能动性，因而难以形成具有竞争力知名品牌。

综上，工业软件国产化任重道远，仍需企业、政府、资本等多方协同发力。对于企业来说，通过长期项目积淀形成拳头产品扩大用户规模，后以横纵向拓展建立跨行业、多功能的平台生态，是实现国产替代的主要路径。

国产替代路线浅析

国产全面自主替代目标与推进原则

由于国产全面自主替代是一项复杂的系统工程，因此，需要制定明确的目标并制定切实可行的策略与路径逐步开展替代工作。

工作目标：利用1-3年时间逐步开展关键与核心信息化软硬件的国产化替代，3-5年时间全面完成所有信息化软硬件的国产化替代。

替代原则：应该本着总体规划、分步实施，型号研制优先，关键与核心先行，历史投资的保护的原则，有计划有步骤逐步推进。

1、总体规划、分步实施

站在企业全局视角统筹所有信息化研制支撑体系的国产化替代情况，制定总体推进策略，分步实施国产化替代工作。如下示例：

2、型号研制优先

推动国产化替代的过程中，始终应以确保型号研制不受影响为首要原则，在型号研制顺畅开展的前提下开展国产化替代。

3、关键与核心先行

识别型号信息化研制支撑体系的关键与核心“卡脖子”软件工具、系统与硬件，优先开展国产化替代论证与实施工作。

4、历史投资的保护

国产化替代过程中，应同时兼顾历史资产的投入，采取“逐步推进、逐点替换”的原则，确保稳定与平滑过渡。

国产全面自主替代推进路线

各企业存在大量进口软硬件环境及设备，且与型号研制深度融合，因此，全面自主替代是一项周期长且非常复杂的工程。需要制定合理的路线，确保自主替代的平稳推进，实现工具、系统及硬件的自主化，最终实现企业基于自主替代的工程化应用目标。我们建议企业分「三个阶段」开展国产全面自主替代的推进路线：

阶段一：核心替代验证

选取企业应用的核心工具及系统，开展国产化适配验证，为全面替代夯实基础，确保从基础硬件、网络设施到操作系统、应用工具/系统、数据库都具备国产化替代的可行性能力。

以国产PDM系统替代验证为例。为保证稳步推进自主PDM平台的替代验证，并且考虑保证业务及数据的完整性、可靠性与一致性，制定「四步走」的策略来推动自主PDM的替代验证。

阶段二：型号试点应用

在自主替代验证通过基础上，搭建覆盖硬件设备、操作系统、中间件、数据库、应用系统/工具的全自主化应用环境，结合业务特点、成熟度、连贯性等，选取企业内典型型号作为试点，实现试点型号的全国产化应用。

阶段三：全面自主替代

基于型号试点应用的评估情况，结合企业其他业务系统的能力，可以按照两条可选的策略开展全面的自主替代工作。

策略一：以支撑为核心，逐步开展硬件、操作系统、数据库、中间件、应用的替换。例如先替代全企业所有的硬件网络环境后再替代操作系统…，最终替代全企业所有的工具/应用系统。

策略二：以应用为核心牵引条线的全面自主替代，例如先建设覆盖PDM业务的硬件/网络、操作系统、数据库、中间件等自主化环境，先行替代PDM系统，再逐步替代CAX、ERP、MES、MBSE等工具或系统。

在按计划推进全国产替代的过程中，为了保障突发情况下，企业型号研制任务能够持续开展，需要制定应急预案步骤措施，确保信息化工具/系统及硬件能够全面支撑型号任务。