本書凝聚業界專家力量,對不同類型企業展開調研,匯總多方需求,詳細闡述工業軟件的定義、特點、分類,系統性對比國內外工業軟件企業發展經驗,從對比中發現問題,尋找道路,從產業的層面分析我國工業軟件存在的問題,并分別從政府側、企業側、高校和科研院所側、第三方機構側等主體角度出發,提出促進工業軟件產業發展的建議。附錄較為全面地介紹了各類工業軟件企業產品和行業應用案例,便于廣大讀者詳細了解工業軟件產業。
軟件是新一代信息技術產業的靈魂。工業軟件是工業技術軟件化的結果,是智能制造、工業互聯網的核心內容,是工業化和信息化深度融合的重要支撐,是推進我國工業化進程的重要手段。
本書詳細介紹我國工業軟件產業的發展現狀,對比分析國內外企業發展案例,總結我國工業軟件產業現階段存在的問題,結合產業發展趨勢給出各市場參與主體促進我國工業軟件發展的建議。另外,還介紹了我國具有代表性的工業軟件和應用案例,為廣大讀者提供了方便。本書主要面向工業軟件從業人員、工業軟件使用者、政府部門產業規劃制定者、工業軟件產業研究者以及想要了解中國工業軟件產業發展現狀的廣大讀者。
當今世界正經歷百年未有之大變局。國家綜合實力由工業保障,工業發展由工業軟件驅動。工業軟件正在重塑工業巨人之魂。
習近平總書記在2021年5月28日召開的兩院院士大會、中國科協第十次全國代表大會上發表了重要講話:科技攻關要堅持問題導向,奔著緊急、緊迫的問題去。要從國家急迫需要和長遠需求出發,在石油天然氣、基礎原材料、高端芯片、工業軟件、農作物種子、科學試驗用儀器設備、化學制劑等方面關鍵核心技術上全力攻堅,加快突破一批藥品、醫療器械、醫用設備、疫苗等領域關鍵核心技術。
國家領導人將工業軟件定位于緊急、緊迫的問題,是國家急迫需要和長遠需求的關鍵核心技術,史無前例,開國首次,彰顯了國家對工業軟件的高度重視。機械工業出版社華章分社此次領銜組織出版這套工業軟件叢書,秉持系統性、專業性、全局性、先進性的原則,開展工業軟件生態研究,探索工業軟件發展規律,反映工業軟件全面信息,匯總工業軟件應用成果,助力產業數字化轉型。這套叢書的出版是以實際行動落實國家意志的重要舉措,意義深遠,作用重大,正當其時。
本叢書分為產業研究與生態建設、技術與產品、支撐環境三大類。
在工業軟件的產業研究與生態建設大類中,列入了工業技術軟件化專項研究、工業軟件發展生態環境研究、工業軟件分類研究、工業軟件質量與可靠性測試、工業軟件的標準和規范研究等內容,希望從頂層設計的角度讓讀者清晰地知曉,在工業軟件的技術與產品之外,還有很多制約工業軟件發展的生態因素。例如工業軟件的可靠性、安全性測試,還沒有引起業界足夠的重視,但是當工業軟件越來越多地進入各種工業品中,成為軟零件軟裝備之后,工業軟件的可靠性、安全性對各種工業品的影響將越來越重要,甚至就是一票否決式的重要。至于制約工業軟件發展的政策、制度、環境,以及工業技術的積累等基礎性的問題,就更值得予以認真研究。
工業軟件的技術與產品大類是一個生機勃勃、不斷發展演進的龐大家族。據不完全統計,工業軟件有近2萬種之多。面對如此龐大的工業軟件家族,如何用一套叢書來進行一場小樣本、大視野、深探底的表述,是一個巨大的挑戰。就連工業軟件術語本身,也是在初沒有定義的情況下,伴隨著工業軟件的不斷發展而逐漸產生的,形成了一個用于工業過程的所有軟件的基本共識。如果想準確地論述工業軟件,從范疇上說,要從國家統計局所定義的工業門類出發,把應用在礦業、制造業、能源業這三大門類中的所有軟件都囊括進來,而不能僅僅把目光放在制造業一個門類上;從分類上說,既要顧及現有分類(如CAX、MES等),也要著眼于未來可能的新分類(如工研軟件、工管軟件等);從架構上說,既要顧及傳統架構的軟件(如ISA95),也要考慮到基于云架構的訂閱式(如SaaS)軟件;從所有權上說,既要考慮到商用軟件,也要考慮到自用軟件(in-house software);等等。本叢書力爭做到從不同的維度和視角,對各種形態的工業軟件都能有所展現,勾勒出一幅工業軟件的中國版圖,盡管這種展現與勾勒,很可能是粗線條的。
工業軟件的支撐環境是一個不可缺失的重要內容。無論是數據庫、云技術、材料屬性庫、圖形引擎、過程語言、工業操作系統等,都是支撐各種形態的工業軟件實現其功能的基礎性的數字底座。基礎不牢,地動山搖,遑論自主,更無可控。沒有強大的工業軟件所需要的運行支撐環境,就沒有強大的工業軟件。因此,工業軟件的數字底座是一項必須涉及的重要內容。
長期以來,缺芯少魂一直困擾著中國企業及產業高質量發展。特別是從2018年以來,強加在很多中國企業頭上的貿易摩擦展現了令人眼花繚亂的花式斷供,僅芯片斷供或許就能導致某些企業停產。芯片斷供尚有應對措施來減少損失,但是工業軟件斷供則是直接閹割企業的設計和生產能力。沒有工業軟件這個基礎性的數字化工具和軟裝備,就沒有工業品的設計和生產,社會可能停擺,企業可能斷命,絕大多數先進設備可能變成廢銅爛鐵。工業軟件對工業的發展具有不可替代、不可或缺、不可估量的支撐、提振與杠桿放大作用,已經日益為全社會所切身感受和深刻認知。
該叢書的面世,或將揭開蒙在工業軟件頭上的神秘面紗,厘清工業軟件的發展規律。更重要的是,該叢書將會激勵中國的工業軟件從業者,充分發揮可上九天攬月,可下五洋捉鱉的想象力、執行力和戰斗力,讓每一行代碼、每一段程序,都譜寫出、硬核的時代篇章,讓中國的工業軟件產業就此整體發力,急速前行,攻堅克難,自主創新,使我國盡快屹立于全球工業軟件強國之林。
叢書編委會
2021年8月
陳立輝
現任工業和信息化部電子第五研究所所長兼黨委副書記,高級工程師。中國工業技術軟件化產業聯盟理事長。長期從事電子產品、信息技術產品檢測認證和技術研究工作,參與多項國家標準、行業標準的起草和修訂。2017年榮獲中國電子學會科學技術三等獎、工業和信息化部國防科技進步二等獎,2019年榮獲工業和信息化部國防科技進步三等獎。出版的著作有:《電子信息產品安全標準解讀與應對》、《電磁兼容(EMC)設計與測試(系列叢書)》等。
叢書前言
本書編寫組
本書編寫說明
1 章 工業軟件概述
一、工業軟件定義與特征 / 2
(一)工業軟件的定義與判斷 / 2
(二)工業軟件的幾個基本特征 / 2
(三)工業軟件與工業發展息息相關 / 6
二、工業軟件的基礎與分類 / 12
(一)傳統與新型架構的碰撞與共存 / 12
(二)三足鼎立的同時彼此交匯融合 / 13
(三)工業軟件現有的分類方法匯總 / 14
21 第二章 中國工業軟件產業發展現狀
一、工業軟件產業規模及國產化推進 / 21
(一)工業軟件市場規模 / 21
(二)工業軟件國產化推進情況 / 23
二、工業軟件產業細分領域的市場格局 / 24
(一)研發設計類:差距較大,核心技術缺失多 / 25
(二)生產制造類:高端乏力,細分領域有優勢 / 27
(三)運維服務類:前景廣闊,國外技術仍領先 / 28
(四)經營管理類:份額占優,高端市場待突破 / 29
(五)新型架構類:開疆辟土,發展潛力無限量 / 29
三、工業軟件企業發展經驗研究 / 30
(一)研發設計類 / 31
(二)生產制造類 / 34
(三)運維服務類 / 35
(四)經營管理類 / 37
(五)新型架構類 / 39
四、國產工業軟件面臨的問題 / 42
(一)國產工業軟件缺乏體系化競爭力 / 43
(二)核心技術缺失,產品競爭力不足 / 44
(三)工業軟件人才短缺,師資流失嚴重 / 44
(四)工業軟件知識產權保護意識和力度不足 / 45
(五)落后的意識觀念和信息化程度延緩了產業發展 / 45
(六)工業軟件和工業深度融合不足 / 46
(七)工業軟件的生態環境較差 / 47
48 第三章 國外工業軟件產業發展研究
一、發達國家工業軟件產業發展經驗研究 / 48
(一)美國 / 49
(二)歐洲 / 50
二、國外典型工業軟件企業發展經驗研究 / 53
(一)達索系統公司(Dassault Systemes) / 53
(二)西門子股份公司(Siemens) / 55
(三)參數技術公司(PTC) / 56
(四)思愛普股份公司(SAP) / 58
(五)其他企業 / 60
三、國外成功經驗借鑒 / 62
(一)提升工業軟件戰略地位,制定可落地的政策措施 / 62
(二)提供持續資金供給,加大資源支持 / 62
(三)完善產學研用的機制,建立人才培養和公共服務體系 / 63
(四)重視標準體系建設,逐步提升國際影響力 / 63
(五)加大知識產權保護,建立完善的知識產權體系 / 63
(六)鼓勵企業深耕工業領域,長期堅守主業不動搖 / 64
(七)構建良好工業軟件生態,加強產業鏈上下游合作 / 64
(八)鼓勵企業收購并購,加快企業做大做強 / 65
66 第四章 中國工業軟件發展趨勢研判
一、工業軟件產業發展趨勢 / 66
(一) 從技術趨勢來看,工業軟件逐步走向集成化、平臺化、智能化 / 66
(二) 從開發模式來看,工業軟件逐步走向標準化、開放化、生態化 / 68
(三) 從市場應用來看,工業軟件逐步走向工程化、大型化、復雜化 / 70
(四) 從服務方式來看,工業軟件逐步走向定制化、柔性化、服務化 / 71
二、工業軟件產業發展機遇 / 72
(一)工業升級,釋放數字化及智能化需求 / 72
(二)雙循環新發展格局,利好工業軟件產業發展 / 72
(三) 系列重大創新工程將為工業軟件發展提供完整需求和試煉場 / 73
(四)國內外工業水平不一,蘊含工業軟件市場新機遇 / 73
(五)政策環境優化,保障工業軟件產業發展 / 73
(六)知識產權保護力度加大,釋放市場需求 / 74
(七)人才政策完善,提升對國際高端人才的吸引力 / 74
(八)新一代信息技術發展,催生工業領域新需求 / 75
76 第五章 促進中國工業軟件發展的建議
一、政府側 / 76
(一)持續優化政策環境 / 76
(二)夯實產業發展基礎 / 77
(三)組織關鍵技術攻關 / 78
(四)逐步加快國產軟件應用 / 78
二、企業側 / 79
(一)完善市場和商業生態 / 79
(二)加速工業技術軟件化進程 / 79
(三)優化企業成長模式 / 80
(四)積極拓展全球市場 / 80
三、高校科研機構側 / 81
(一)加強工業軟件人才培養 / 81
(二)注重技術創新與科技前沿 / 81
(三)加快科技成果轉化 / 82
(四)采用開源策略服務社會 / 82
四、第三方機構側 / 82
(一)加強政策宣貫溝通 / 82
(二)促進供需有效對接 / 82
(三)完善行業支撐服務能力建設 / 82
84 第六章 工業軟件行業應用案例
一、航空航天行業應用案例 / 84
(一)湖北航天技術研究院總體設計所固體火箭發動機數字化快速總體論證APP / 84
(二)蘇州同元軟控信息技術有限公司 / 85
(三)英特工程仿真技術(大連)有限公司 / 89
(四)北京世冠金洋科技發展有限公司 / 90
(五)金航數碼科技有限責任公司 / 91
(六)武漢開目信息技術股份有限公司航空航天行業智能制造數字化車間解決方案 / 95
(七)安世亞太科技股份有限公司 / 96
(八)重慶誠智鵬科技有限責任公司PDCC在中國航發南方工業有限公司發動機零件的加工工藝規程校核中的應用 / 98
(九)北京索為系統技術股份有限公司 / 100
二、船舶行業應用案例 / 102
(一)北京索為系統技術股份有限公司快速設計系統 / 102
三、機械行業應用案例 / 103
(一)蘇州浩辰軟件股份有限公司浩辰CAD / 103
(二)北京蘭光創新科技有限公司蘭光智能MES在寧夏共享集團的應用 / 104
(三)重慶誠智鵬科技有限責任公司 / 105
(四)杭州新迪數字工程系統有限公司協同設計平臺和3D電子目錄項目 / 107
(五)銀川華信智信息技術有限公司 / 108
四、石化行業應用案例 / 111
(一)和利時科技集團有限公司有機硅工藝APC優化案例 / 111
(二)北京互時科技股份有限公司(原北京中科輔龍科技股份有限公司) / 111
(三)安徽容知日新科技股份有限公司 / 112
(四)北京拓盛智聯技術有限公司 / 113
(五)南京科遠智慧科技集團股份有限公司科遠智慧化工解決方案 / 115
五、軌道交通行業應用案例 / 117
(一)蘇州浩辰軟件股份有限公司浩辰CAD / 117
(二)和利時科技集團有限公司MACS-SCADA4在軌道交通燕房線項目中的應用 / 117
(三)南京國睿信維軟件有限公司株洲時代電氣綠蔭保障平臺項目 / 119
六、汽車行業應用案例 / 120
(一)廣州中望龍騰軟件股份有限公司中望3D在汽配行業中的應用 / 120
(二)山東山大華天軟件有限公司三維CAD/CAM軟件SINO-VATION / 120
(三)武漢天喻軟件股份有限公司江淮汽車集團汽車產品維修服務圖冊在線發布平臺應用解決方案 / 121
(四)和利時科技集團有限公司HOLLiAS-N系統平臺 / 122
(五)北京亞控科技發展有限公司五菱汽車車橋廠MES系統 / 122
(六)北土科技股份有限公司工程車輛控制系統解決方案 / 124
(七)中汽數據(天津)有限公司 / 126
(八)航天云網科技發展有限責任公司可視化系統三維電子棋子板項目 / 129
(九)宜科(天津)電子有限公司奇瑞汽車設備智能管理應用案例 / 130
七、電子行業應用案例 / 131
(一)南京國睿信維軟件有限公司中國電科集團某研究所數字化工藝系統 / 131
(二)南京科遠智慧科技集團股份有限公司科遠智慧iMIS智能協同制造系統 / 132
八、能源行業應用案例 / 133
(一)天津美騰科技股份有限公司斜溝選煤廠智能化解決方案 / 133
(二)北土科技股份有限公司燃氣站監控系統解決方案 / 134
(三)瀚云科技有限公司瀚云HanClouds設備遠程運維云 / 135
(四)唐山報春電子商務股份有限公司云上鋼鐵鋼鐵云電商平臺的應用 / 136
九、環保行業應用案例 / 137
(一)宜科(天津)電子有限公司天津咸陽路污水處理廠智能監控應用案例 / 137
十、其他行業應用案例 / 139
(一)南京科遠智慧科技集團股份有限公司科遠智慧建材解決方案 / 139
(二)北京亞控科技發展有限公司亞控定制信息化系統 / 140
(三)北京亞控科技發展有限公司智能排產系統 / 143
(四)北京智通云聯科技有限公司乳品行業智能工廠解決方案 / 144
148 結束語
150 附錄一 部分工業軟件廠商及產品
一、研發設計類廠商及產品 / 150
(一)安世亞太科技股份有限公司 / 150
(二)廣州中望龍騰軟件股份有限公司 / 152
(三)山東山大華天軟件有限公司 / 156
(四)北京數碼大方科技股份有限公司 / 158
(五)中船重工奧藍托無錫軟件技術有限公司 / 159
(六)蘇州同元軟控信息技術有限公司 / 160
(七)北京互時科技股份有限公司(原北京中科輔龍科技股份有限公司) / 162
(八)蘇州浩辰軟件股份有限公司 / 165
(九)武漢開目信息技術股份有限公司 / 166
(十)武漢天喻軟件股份有限公司 / 168
(十一)北京神舟航天軟件技術有限公司 / 169
(十二)杭州新迪數字工程系統有限公司 / 171
(十三)蘇州千機智能技術有限公司 / 172
(十四)英特工程仿真技術(大連)有限公司 / 174
(十五)西安前沿動力軟件開發有限責任公司 / 175
(十六)上海東峻信息科技有限公司 / 177
(十七)中汽數據(天津)有限公司 / 179
(十八)航天云網科技發展有限責任公司 / 181
(十九)北京華大九天科技股份有限公司 / 182
(二十)金航數碼科技有限責任公司 / 185
(二十一)重慶誠智鵬科技有限責任公司 / 186
(二十二)北京世冠金洋科技發展有限公司 / 188
(二十三)銀川華信智信息技術有限公司 / 190
(二十四)艾迪普科技股份有限公司 / 192
(二十五)武漢承澤科技有限公司 / 194
二、生產制造類廠商及產品 / 194
(一)和利時科技集團有限公司 / 194
(二)浙江中控技術股份有限公司 / 197
(三)北京蘭光創新科技有限公司 / 199
(四)北京亞控科技發展有限公司 / 200
(五)金航數碼科技有限責任公司 / 201
(六)北土科技股份有限公司 / 202
(七)北京天拓四方科技有限公司 / 203
(八)宜科(天津)電子有限公司 / 205
(九)南京科遠智慧科技集團股份有限公司 / 207
(十)北京神舟航天軟件技術有限公司 / 209
(十一)武漢佰思杰科技有限公司 / 211
三、經營管理類廠商及產品 / 212
(一)用友網絡科技股份有限公司 / 212
(二)浪潮通用軟件有限公司 / 213
(三)金蝶軟件(中國)有限公司 / 213
(四)金航數碼科技有限責任公司 / 214
(五)中汽數據(天津)有限公司 / 215
(六)北京拓盛智聯技術有限公司 / 216
四、運維服務類廠商及產品 / 219
(一)廣州賽寶騰睿信息科技有限公司 / 219
(二)金航數碼科技有限責任公司 / 220
(三)安徽容知日新科技股份有限公司 / 222
五、新形態工業軟件廠商及產品 / 223
(一)海爾數字科技有限公司 / 223
(二)中汽數據(天津)有限公司 / 225
(三)湖北航天技術研究院總體設計所 / 226
(四)航天云網科技發展有限責任公司 / 227
(五)北京索為系統技術股份有限公司 / 228
(六)山東華云三維科技有限公司 / 229
(七)天津美騰科技股份有限公司 / 231
(八)深圳華龍訊達信息技術股份有限公司 / 232
(九)瀚云科技有限公司 / 233
(十)北京智通云聯科技有限公司 / 234
(十一)唐山報春電子商務股份有限公司 / 235
237 附錄二 工業軟件產業支撐和技術服務專業機構介紹
245 參考文獻