工業軟件行業在新技術、新產業、新模式等方面發展情況和未來趨勢
http://www.moduwu.com 2023-04-12 14:37 來源：思瀚產業研究院
（1）以仿真為核心的“正向設計”是我國工業自主創新的必經之路
“正向設計”是指在產品設計過程中，從需求出發，通過各種設計理念、方法和工具設計出產品的各類要素，以制作一個全新的產品，與此對應的是“逆向工程”，是指對一項產品進行逆向剖析及研究，從而演繹并得出該產品的各類設計要素，以制作出功用相近，但又不完全相同的產品。
我國工業在發展過程中，從產業鏈角度，偏加工、組裝和制造，但是前端的產品設計環節中，原始創新不足，正向設計能力欠缺，更多的是做“逆向工程”，然后通過人口紅利、原材料價格等獲得的成本優勢而拓展市場，導致在高端制造領域與部分發達國家存在一定的差距，成為制約我國制造業轉型升級的重要因素之一。
黨的十八大以來，我國經濟由高速增長轉向了高質量發展，轉變發展方式、優化經濟結構、轉換增長動能已經成為了刻不容緩的重要任務。在此背景下，推進新一代信息技術和工業制造業深度跨界融合，更加注重基礎研究、注重原始創新、正向設計，提升企業的底層自主研發設計能力，成為實現從“中國制造”向“中國創造”轉型的必由之路。
CAE 仿真軟件作為重要的研發設計類工業軟件，可以實現產品設計方案的優化、提升產品性能、縮短開發周期、減少設計成本，并通過模擬仿真預測產品功能可用性、可靠性、效率和安全性等，是實現產品正向設計、原始創新的核心工具軟件。
（2）CAE技術融入到制造業的各個環節，重要性愈加凸顯
隨著競爭的加劇和客戶需求的多樣化，低附加值的產品或服務已經不能滿足市場和環境發展的要求，現代制造業產品越來越復雜、功能越來越齊全，產品設計呈現數字化、專業化、集成化等特點。作為一種功能強大的工具軟件產品，CAE 軟件正在成為數字空間和物理世界融合的最重要的工具，其所帶來的核心變革是在產品全生命周期持續利用 CAE 技術實現對試驗的替代。
當產品處于早期概念設計階段時，開發人員可以通過 CAE 技術測試初始概念并尋求初始參數的最佳解，從而獲得可靠的初步產品設計方案；在產品系統或詳細設計階段，開發人員可以通過 CAE 技術對產品或工程方案進行模擬，從而對產品設計方案進行不斷優化；在產品制造階段，CAE 技術與人工智能的結合有助于確保成品制造的一致性，保證產品精確度和降低成本。
總體而言，隨著計算機技術的發展，CAE 軟件的功能不斷加強，能夠融入到制造業的各個環節，成為制造業企業提升創新創造能力的重要手段。
（3）工業軟件國產化趨勢
依托于工業體系的發展，歐美等發達國家和地區率先建立了較完善的工業體系，其在設計仿真分析技術領域有較強的先發優勢。安西斯、達索、西門子等國際知名工業軟件企業憑借成熟的技術，在我國研發設計類軟件市場占有主導地位。近年來，我國制造業轉型升級步伐不斷提速，多部門頒布智能制造發展相關政策，以推動產業數字化發展，大力推動自主可控工業軟件推廣應用，提高企業軟件化水平。
2019年以來，我國多家科研機構和研究所被禁用基礎工業軟件，工業軟件領域核心技術國產化的重要性愈發突出，面向國家重大需求，在關鍵領域、卡脖子的領域努力實現關鍵核心技術自主可控的需求較為迫切。出于對先進制造和信息安全問題的考慮，國產工業軟件進入國內大型企業的步伐也將加快。在國內政策推動及宏觀環境影響下，工業軟件國產化將成為工業軟件行業的長期發展趨勢。
（4）工業軟件云端化趨勢明顯
工業云平臺本質屬于工業互聯網，是智能制造的重要載體，依托信息技術針對海量數據進行挖掘和分析，實現工業制造過程的全要素、全產業鏈、全價值鏈的顯性化與數字化。
根據工業互聯網產業聯盟發布的《工業互聯網產業經濟發展報告》，2020年工業互聯網核心產業（工業互聯網建設涉及的網絡、平臺、安全等軟硬件基礎設施）增加值達到6,520億元。
云計算通過虛擬化技術，可以實現底層 IT 資源的池化，即將過去獨立的服務器、存儲設備組成一個規模更為龐大的算力資源池，云計算技術能夠提供彈性、可擴展、高性能的計算資源。通過搭建仿真云平臺，可以將仿真技術在中小企業中普及推廣，中小企業可通過購買服務的方式進行仿真設計，降低研發創新成本，滿足激發中小企業創新活力的需要。
（5）通過仿真模擬，構建數字孿生體
隨著新一代信息技術與實體經濟的加速融合，工業數字化、網絡化、智能化演進趨勢日益明顯，催生了一批制造業數字化轉型新模式、新業態，其中數字孿生日趨成為產業各界研究熱點，未來發展前景廣闊。數字孿生是充分利用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數據，集成多學科、多物理量、多尺度的仿真過程，在虛擬空間中完成對物理實體的映射，從而反映物理實體的全生命周期過程。
企業在開發新產品時，可以事先做好數字孿生體，以較低成本，在數字孿生體上預先做待開發產品的各種數字體驗，直到在數字空間中把生產、裝配、使用、維護等各階段的產品狀態都調整和驗證到最佳狀態，再將數字產品投產為物理產品，一次把產品做好做優。基于數字孿生的數字體驗是對工業技術的極其重要的貢獻與補充，是產品創新的嶄新技術手段。
（6）知識產權保護意識不斷增強
近年來，我國企業知識產權保護意識不斷增強。2009年至2021年，我國專利申請量、專利授權量、計算機軟件著作權登記量的年均復合增長率分別達15.03%、18.81%和34.02%，均實現了快速增長。
數據來源：國家知識產權局和中國版權保護中心
推進軟件正版化是尊重和保護知識產權的重要舉措，軟件正版化是實施創新驅動發展戰略、加快創新型國家建設的必然要求。我國政府高度重視軟件版權保護，并將軟件正版化作為專項工作來推進，逐步強化知識產權保護，大力打擊各種侵權行為，將惡意侵權納入社會信用體系，鼓勵創新創造。
自2001年以來，國家兩次修訂《著作權法》和《計算機軟件保護條例》，不斷加大軟件版權保護力度，一方面大力鼓勵扶持國產軟件企業的發展，一方面嚴厲打擊各類侵犯軟件知識產權的行為，凈化軟件市場環境，大力推進使用正版軟件工作，取得了重大成效。
未來軟件正版化將持續成為我國軟件行業發展的趨勢，激發軟件企業的研發創新活力，推動軟件企業快速發展壯大，促進軟件行業得到健康可持續發展。
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