国产工业仿真软件渗透率11%！华为鲲鹏平台助力 中国工业软件正在崛起
“工业软件开发模型十分重要，工业仿真软件的应用价值非常重要。比如大飞机项目，波音777首先做计算机vwin
，很多时间都是用计算机来模拟大飞机的空气动力学行为。结构设计、主力和升力、扭矩，飞机到一定震动时的AVH，实际上，工业仿真软件非常重要。”中国科学院院士、深圳十沣有限公司首席顾问陈十一指出，“中国自主工业软件是中国科技攻坚的战略要地，是中国制造业持续创新升级的最强助力，工业仿真软件必须发展自己的核心技术和自主软件。”
陈十一院士指出，据中国工业技术软件产业联盟数据显示，2021年中国工业仿真软件市场增长率20%，三年内可以达到200亿市场规模，但自主软件“短板”突出。2019年国内ACE（计算机辅助工程，是广泛应用于工业制造业产品研发设计过程中的一 种技术软件）软件市场前十大供应商中，没有一家自主软件企业。目前国产CAE的渗透率11%。
工业软件市场的前五大厂商和发展趋势
据悉，2020年，全球CAE市场被前三大供应商所主导，分别是西门子、ANSYS和达索，市占率共计47%，前五大CAE供应商中另两名分别是Altair和Hexagon。中国CAE市场国产化率不足5%，主要厂商为安世亚太、中望和安怀信，国内企业技术上与国外差距较大。
陈十一院士认为，虽然中国目前工业软件企业与国外企业有技术差距，未来有很大空间可以跟上先进厂商的步伐。据笔者调研，国际工业软件已经进入发展的第三阶段，外资企业西门子、达索和ANSYS为代表，已经实现了软件本身的技术积累。并在国家工业化的实践中实现软件的应用协同，实现流程串通和优化。这些巨头均在向“软件+服务”的整体解决方案升级。而中国的工业软件行业目前处于第一阶段，大量的设计、制造等核心工业软件被外国品牌占据，中国企业屈指可数，总体可以概括为“管理软件强，工业软件弱，低端软件多，高端软件少”。在中国制造业智能升级当下，中国工业企业软件升级需求广，给予国内厂商充分发展空间。
西门子最近展示了南京原生数字化工厂的案例。因为从规划建设到运营管理，这家工厂都依靠西门子原生数字化技术和理念，支持工厂从无到有，由虚到实，“数字孪生”覆盖整个产品线，以及工厂的完整生命周期，实现数字化闭环。“我们像设计产品一样设计厂房和产线，比如在实际破土动工之前，西门子就已经在虚拟世界中完成了工厂的建设，Process Simulate模拟仿真单台设备、人机配合、机器人工作、细化生产单元，各环节的数据集成在Teamcenter平台，方便成员共享与协作。” 西门子负责人表示，新工厂可以同时生产电子和电机制造两大类从原材料、生产设备到工艺流程截然不同的产品。
在投产之后，其产能将提高近2倍，生产效率提升20%，柔性生产能力提升30%，产品上市时间缩短近20%，空间利用率提升40%，物流流转效率提升50%。
据悉，在德国汉诺威工业博览会上，西门子展示了工业5G专用网络的应用案例：一款通过5G连接的自动导引车（AGV）。在生产过程中的内部物流应用该款AGV与移动机器人等移动设备时，能够有效提升生产灵活性。可靠的无线通信为其稳定和安全运行提供保证。西门子现已实现通过5G专网传输Profinet IO协议，从而为工业应用实时传输数据。这项突破由西门子SCALANCE 5G路由器实现。中央控制器可以通过5G专网传输Profinet，与自动导引车（AGV）等移动设备上的分布式I/O模块进行通信，无需再对每个单独的移动设备进行局部控制，节省成本、减少维护。
中国工业软件发展之路：国产替代指向替换和迭代
中国的工业软件行业目前处于第一阶段，大量的设计、制造等核心工业软件被外国品牌占据，中国企业屈指可数，总体可以概括为“管理软件强，工业软件弱，低端软件多，高端软件少”。在中国制造业智能升级当下，中国工业企业软件升级需求广，给予国内厂商充分发展空间。
陈十一院士指出，发展自主工业仿真软件，目前面对三大挑战：一是国内市场几乎被国外厂商垄断；二、工业软件行业需要复合型人才，目前国内人才缺口大。据《关键软件人才需求报告》预测，到2025年，中国关键软件人才缺口达到83万，其中工业软件人才缺口为12万；三、国产算力平台技术亟待提高。
当然，中国工业软件企业也面临三大机遇。首先，中国产业结构升级，政策重视空间。第二、新科技革命，中国与世界同步。优化计算速度和成本，集成仿真工作流程，提高产品易用性，而且AI+大数据将大幅度缩短求解时间，提高求解速度。IIoT+数字孪生，使得跨流程和系统构建更复杂的仿真系统成为可能。
近日，在2022年华为开发者大会上，华为鲲鹏计算业务总裁张熙伟表示，经过3年的发展，鲲鹏生态日益繁荣。截至目前，整机伙伴出货占比已超过90%，欧拉发货已超过170万套，高斯的社区下载量累计超过80万次，4000多家伙伴一起孵化了超过11000个解决方案。鲲鹏已经在各个行业得到了规模应用，成为行业数字化转型的首选。
在赋能工业制造方面，去年，华为与宝德、拓维信息、长江计算、依瞳科技、中科弘云、华睿科技、沃德普、凌华科技、研华科技、东声智能共同发布了昇腾智造解决方案。针对质检效率低、柔性差、精度不足等制造企业痛点问题，昇腾智造解决方案基于华为南方工厂AI应用的成熟实践，打造AI质检解决方案，致力加速AI规模化服务于数字工厂。
“工业软件除了在传统的工业设计，还有一个很大的是在数字经济跟人工智能跟数据采集一起来发展。发展自主工业软件的路很长，未来5年到10年，我们需要人才和市场，广东非常好，华为带头，还有很多其他的企业都是参与，西方对我们采取围堵策略，现在正是发展自主工业软件最好的时代。”陈十一表示。
北京世冠金洋科技发展有限公司创始人、董事长李京燕表示，工业软件的国产替代应该是替换+迭代。对标国外优秀的软件是对标它可实现的功能，而不是对标软件本身。因为国外的软件走过了很长的路，深厚的积累是长项，然而历史的包袱也是事实。比如GCKontrol采用新技术解决了Simulink仿真大模型速度慢的问题。随着中国智能制造的升级，中国必然需要、也应该诞生可与达索、西门子媲美的软件巨头，或者说形成可与之匹敌的软件生态。
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