国外科技巨头垄断，国产工业软件崛起为什么难？

科工力量

欢迎关注“科工力量”微博、微信公众号09-12 18:30



【文/科工力量 柳叶刀】

大家好，我是观察者网《科工力量》栏目主播，冬晓。美国对华技术封锁越来越严苛。再过几天，华为就要被迫彻底断绝与台积电的业务往来，没有台积电的代工，麒麟高端芯片可能从此绝版。去年5月，华为被纳入制裁清单后，中国芯片制造的短板让所有人警醒，大家都呼吁国产光刻机，可有谁意识到，在这份清单中，华为还被终止与美国的EDA软件厂商的合作。

EDA软件是什么？这是一种工业软件，安装在电脑上，用来设计芯片的。几十年前，制造工艺没有今天发达，芯片里面集成的晶体管数量不多，可以在纸质的图纸上画出来。后来，随着工艺的进步，指甲盖大小的芯片里集成了几十亿个晶体管，不可能用图纸详细绘制，技术人员开始把图纸挪到电脑上，在软件上设计芯片，可以缩小放大，看清楚芯片内部结构，还可以模拟现实场景，检查设计是否有错误。华为与美国厂商终止合作后，无法再获取软件更新服务，只能使用老版的EDA软件设计芯片。

除了EDA，工业软件还包括CAD、CAE等。CAD是用来画图的，把你想要的零部件，在电脑上画出来。CAE则是用来仿真的，在软件里，输入参数，直接对设计好的零部件进行受力分析，看看它承受多大的力，什么样的情况下才会破裂。如果虚拟环境中通过测试，就可以在工厂里生产了。没有这些工业软件，按照传统的方式，需要在实验室里反复做试验，才能得到结果，既耗钱又耗时间。

中国虽然有很多互联网公司，能够设计出微信、抖音这样世界级App，但在工业软件领域，非常落后。比如说，设计芯片的EDA软件，Synopsys、Cadence、Mentor三家美国背景的巨头占据了中国95%的市场，剩下的5%，国内厂商还要与国外其他公司竞争。

为什么工业软件这么难？它和一般的IT软件不一样，像我们平时使用的淘宝、QQ等，只需实现数据交换、通讯等功能，不需要程序员了解其他学科的知识。开发者不仅懂代码，还要了解工业制造。行业内工程师将自己多年的实践经验，总结成算法，融合到软件里，日积月累，更新换代。而这样的平台，往往只有大的制造企业才能掌握，哪怕苹果、亚马逊产品酷炫、市值过万亿，也难在工业软件上有所作为。单从代码行数来看，世界上最大的软件公司，不是微软，也不是谷歌，而是全球最大的军火商，洛克希德•马丁公司。

在工业软件领域，美国拥有绝对的霸主地位，这样实力也是美国国防部扶持起来的。上世纪50年代，美国为了防备苏联人的远程轰炸机，决定建造SAGE防空系统，通过各地的雷达站，检测敌人飞机动向，再将数据回传到空军总部。麻省理工学院林肯实验室负责方案设计，IBM公司负责软件开发。那时候，既没有C语言，也没有C++，SAGE系统只能用最基础的汇编语言编写，虽然代码只有50多万行，但它是那个年代最大的应用软件。整个项目经费达到120亿美元，放在今天至少1000亿，只有政府牵头，才能推进，普通企业没有这样的财政基础。

SAGE系统有一个重要的功能，在电脑上绘图。这是麻省理工学院开发的技术，IBM在项目合作中学习到了该技术，并在1964年推出了第一代绘图产品IBM2250，这是CAD软件的原型。80年代的时候，CAD的价格非常高，一般的企业根本用不起，只有洛克希德•马丁、通用电气、波音几家军火商才有钱购买，因为他们有国防部的资金支持，军工企业为CAD软件最初的发展，输了一波血。之后，随着制造业向高端迈进，以往在图纸上的工作，被软件替代，不管是汽车制造商，还是家电公司，都需要工业软件的支持。这些被国防军工孵化、养大的软件厂商们，开始走上市场化道路，向各类硬件制造商提供服务，摆脱了对政府的依赖。

近几年，国产工业软件也在不断发力，但是核心模块仍然受制于人，基本上是在别人的地基上，搭建自己的产品。常见的工业软件产品中，很少由一家公司编写所有的代码。这就像生产汽车一样，没有哪家公司所有的零件都自己生产，肯定要向外采购。但是要注意的是，核心的部件，肯定要自己造。比如说，波音公司研制787型飞机时，使用了8000多种软件，只有不到1000种是市场上的商业软件，其他的都是波音自己研发的，并且不对外销售。

国内很多企业和研究机构，使用国外的工业软件，存在安全隐患。今年6月，哈工大，哈工程被禁止使用Matlab，这是一款常用的商业数学软件，由美国公司开发，在学术研究领域处于垄断地位，全球有6000多所大学，1万家企业在使用。哈工大，哈工程因为参与军方项目，被禁止使用该软件。这多少会影响到老师和学生，因为论文中的很多数据图片，都需要用Matlab绘制。

更加需要警惕的是，国内很多重大工程项目，都有采用国外的软件，像西气东输工程、南水北调工程，采购的都是国外的产品系统。国产的“华龙一号”三代核电技术，已经是世界一流，但业内人士透露：“如果德国西门子现在对中国民用核工业领域禁用NX软件，将是一场灾难，整个产业将受到巨大影响，甚至无法正常运转”。同样在航空航天领域，中国的歼10、歼16、歼20 、运20、飞豹战斗轰炸机、长征五号火箭，都需要依赖法国达索公司开发的软件。可是在2011 年，达索公司的软件被曝存在计算机后门，这可能意味着客户设计的产品参数信息会被泄露。

实际上，国产工业软件起步并不晚，1976年，国内企业从IBM引进了当时最先进的MRPII软件，并带回说明书，里面详细的记载了该软件的基本原理和算法，这是中国工业软件的起步。一批国内的研究机构和企业，在国家政策的支持下，研发国产工业软件。90年代的时候，中国公司的产品一度占据国内市场25%的份额。当时，国产工业软件与国外产品相比并不差，国外产品引进有汉化和适应中国国情的问题，有些方面国产工业软件的优势还比较明显。

可是好景不长，国内企业各自为战，恶性竞争，相互压价，这和今天互联网公司为了争取客户，不要命的烧钱是一样的。国产CAD软件价格从一万多元，掉到了不足五千，有人干脆以500元一套的白菜价抛售。偏偏这时候，国外企业也强势入侵，这些外国公司营销手段丰富，国内企业根本不是对手。他们最厉害的有两点：一是，向大学和科研机构免费捐赠软件，培养学生和教授的使用习惯，就像今天习惯使用苹果手机的人，不会去买安卓手机一样。美国公司精通此道，去年5月，在哈工大的校园里，Matlab公司还搞了一场大学推广活动，把大学生召集起来，现场免费讲解软件怎么使用，还发放小礼品，诚意十足。二是，除了花心思推销，外国公司还放任盗版软件占领中国市场，防止国产软件做大，这和当年微软的套路是一样的，盗版的Windows操作系统，在国内泛滥，可微软睁一眼闭一眼，这样做是为了挤压国产操作系统的生存空间，大家都用盗版的Windows系统，没人用国产的。

在外国公司的围剿下，国产工业软件发展艰难，可压死骆驼的最后一根稻草，是我们自己。90年代末，面对国外产品强势入侵，国内CAD企业，曾经搞过联盟，一致对外，可最终因为各家产品相似，利益交叉，联盟根本没有约束力，无法拧成一股绳。外国公司的中国代理商还批评这样的做法是“闭关守旧”。中国公司为了生存，纷纷放弃自主研发，选择给外国公司做代理，或者在国外的软件平台上，做二次开发，用别人的模块，搭建产品。而且，国内的采购人员，对国产CAD软件存在天然的鄙视，先入为主的认为国外的东西好。如果公司买了国产软件，设计人员碰到困难，就会把责任推到采购人员身上，指责软件质量差，如果买的是国外的产品，就没人敢抱怨软件不行。奇怪的是，海外用户鄙视程度最低，会尝试使用中国的CAD软件。

国内一直存在重视硬件、轻视软件的风气，中国加入WTO后，引进了很多高端设备，但这样的采购，往往伴随着捆绑服务，硬件、软件必须一起买，这也导致国产工业软件的路越走越窄。2013年，有关部门直接就终止了对自主研发的支持。

从美国成功的经验，中国失败的教训看，要想摆脱对外国工业软件的依赖，国家政策的支持肯定少不了。但是，还有重要的一点，就是知识产权的转换机制。新中国成立70年来，从一穷二白成长为全球第一制造大国，这期间，积累了大量工艺流程经验、关键技术参数，这些东西散落在各个企业，停留在技术人员的大脑中，随着企业的变迁、人员的流动而不断耗散和流失，没能总结成算法代码保留下来。国内很多好的产品，因为产权问题，只能在家里趴窝，没有真正地在市场上用起来，工程师几十年地心血就这样浪费了。航空623所主导的HAJIF有限元分析软件，早在1985年，就获得了国家科技进步一等奖，但该软件缺乏商业化环境，用户少得可伶，勉强维持生存。

反观美国，知识产权无缝切换。这是一个简单而又严谨的流程，军方最早完成工业软件模块的开发，交给像波音这样的军火公司完善，将几十年的工程经验，总结成代码，添加到软件里。之后，垂直领域的仿真软件公司，从波音手中收购，将软件平台升级为Windows版本，在市场上推销。从军方到制造业巨头，再到独立软件公司，产权转换轻松自如。

德国西门子，在工业软件研发方面，与美国相比，算是后来者，尤其是在EDA软件领域。但如今，却可以和美国公司平起平坐，为什么？西门子的办法是买买买，直接出价45亿美元，收购了半导体软件设计公司Mentor ，该公司前面已经提到过，是全球三大EDA软件厂商之一，也是一家美国企业。

中国企业是否可以学习西门子的套路，通过并购提升工业软件研发能力？答案是不能，西门子之所以能够全资收购美国公司，是因为美德同处于一个阵营，技术水平不相上下。而且，西门子的股东非常分散，55%股本来自海外，早就和美国、欧洲其他国家形成了“你中有我，我中有你”的利益格局。

中国企业虽然有足够的资金并购外国企业，但是，已经有无数的事实告诉我们，国外的高技术企业，对我们是大门紧闭。2015年，紫光集团本来打算出资37亿美元，收购美国公司西部数据，该公司在机械硬盘、固态硬盘市场拥有较大的份额。可是，收购计划宣布没过多久，美国政府就介入调查，收购计划被迫中止。所以，要想突破高端产业，中国公司走收购的路线，很难。

技术的竞争，本质上是钱的竞争，人才的竞争。2000年到2015年间，国家对三维CAD、CAE等核心工业软件研发的投入不足2亿人民币。而全球最大的CAE仿真软件公司Ansys，2016年在研发的投入3.5亿美元，大约20亿人民币。也就是说，在工业软件投资上，国外一家公司一年的研发投入，相当于国内三个五年计划投资总数的10倍。我国约有1500人的EDA软件开发工程师，但在本土EDA公司和研究单位工作的工程师只有300人左右，其他大部分都是在三大巨头工作，而且放大到全球，仅Synopsys一家公司就有5000多个EDA研发人员，差距明显。

开发国产工业软件，还得两条腿走路，在坚持自主创新的基础上，也不否定与国外合作，但前提是我们需要掌握 技术。美国的技术打压，从某些方面来说，可能还是利好消息。华为过去在采购国产软、硬件产品时，往往会安排一个专家组，只要专家组当中有一人意见保留，生意就很大可能谈不成。美国商务部将华为纳入“实体清单”以后，华为就开始主动培育本土供应链，并且与本土工业软件企业深度融合。

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热门评论 19条
推理包含无穷回归
犹豫了很久，还是决定写下自己的经历，能不能过审，看编辑吧。
国产工业软件到了今天这个局面，国家基金委、高校、部委研究所、相关企业和开发者都有责任，但是最大的原因还是近40年选择的市场化发展路径。
从本科毕设开始，在课题组写了7年代码，导师有一套完全自足开发的代码，前后耗费了超过5个博士和10个硕士的学习时间，最后由于种种原因，依旧在学校的电脑里。后来参加工作，在研究所也是模型开发为主，后来受不了体制内种种限制，出来自己开公司到现在。没有忘记初心，但是不得不作其他项目，艰难维持模型开发。
下面说说国产软件为什么发展不起来：
（1）从国家科研投入来讲，没有什么基金是支持普通专业性软件开发的。
（2）从高校来讲，沉迷于发SCI论文，支持拿来主义、不要重复劳动和在外国模块上搭积木的做法大行其道。搞代码编写的学生是最辛苦的，也是毕业最难的，同时还是找工作最不容易的。所以之后没有学生选择代码编写和模型开发的课题。
（3）各种研究所和事业单位以完成项目为主，虽然有一些人还在坚持开发软件，但是受限于人员编制和知识产权，根本无法产品化。
（4）相关企业和开发者普遍不愿意采购和使用国产软件，即使国外软件采购费用昂贵，国内软件近乎白菜价。加之互联网的大发展，抬高了软件行业从业者的收入，专业软件开发变成了投入大收益少的脏活累活，大家避之唯恐不及。

最后说一下，工业软件CAD和CAE等一系列软件的国产化，从来不是技术问题，需要大规模的以政府为主导的投入和与国外企业平等竞争的市场环境，好在这次美国的做法打碎了国内一些人长久的诡辩。
如果国家有需要，相信现有国产软件是完全可以填补国外软件撤出后的空白，两到三年内在产品体验和技术先进程度上，在大部分行业也可以追上国际先进水平。据本人在相关行业的经验，国产软件与国外产品在技术并没有明显的代差，甚至有些技术国内高校和研究所在研项目还是居于领先地位的。
09-12 22:05查看回复 14 举报 分享 回复 踩4 赞316 收藏
guan_15954649511889
到了今天这个地步，我们还在一厢情愿的谈全球化。核心技术受制于人，我们就永远没有话语权。该醒醒了！
09-12 19:08查看回复 11 举报 分享 回复 踩15 赞200 收藏
unartist
中美实质上已经处于某种新型战争状态，以这个角度看美国及其盟友的一些做法，就不会感到奇怪。很多中国人还不清醒，包括一些高层。
09-12 20:02查看回复 2 举报 分享 回复 踩4 赞174 收藏
guan_15720521851675
感谢特朗普，感谢美国，是你们把中国再次引入艰苦奋斗，自力更生的大道上。
09-12 19:38查看回复 1 举报 分享 回复 踩1 赞148 收藏
半杯咖啡
推理包含无穷回归
犹豫了很久，还是决定写下自己的经历，能不能过审，看编辑吧。
国产工业软件到了今天这个局面，国家基金委、高校、部委研究所、相关企业和开发者都有责任，但是最大的原因还是近40年选择的市场化发展路径。
从本科毕设开始，在课题组写了7年代码，导师有一套完全自足开发的代码，前后耗费了超过5个博士和10个硕士的学习时间，最后由于种种原因，依旧在学校的电脑里。后来参加工作，在研究所也是模型开发为主，后来受不了体制内种种限制，出来自己开公司到现在。没有忘记初心，但是不得不作其他项目，艰难维持模型开发。
下面说说国产软件为什么发展不起来：
（1）从国家科研投入来讲，没有什么基金是支持普通专业性软件开发的。
（2）从高校来讲，沉迷于发SCI论文，支持拿来主义、不要重复劳动和在外国模块上搭积木的做法大行其道。搞代码编写的学生是最辛苦的，也是毕业最难的，同时还是找工作最不容易的。所以之后没有学生选择代码编写和模型开发的课题。
（3）各种研究所和事业单位以完成项目为主，虽然有一些人还在坚持开发软件，但是受限于人员编制和知识产权，根本无法产品化。
（4）相关企业和开发者普遍不愿意采购和使用国产软件，即使国外软件采购费用昂贵，国内软件近乎白菜价。加之互联网的大发展，抬高了软件行业从业者的收入，专业软件开发变成了投入大收益少的脏活累活，大家避之唯恐不及。

最后说一下，工业软件CAD和CAE等一系列软件的国产化，从来不是技术问题，需要大规模的以政府为主导的投入和与国外企业平等竞争的市场环境，好在这次美国的做法打碎了国内一些人长久的诡辩。
如果国家有需要，相信现有国产软件是完全可以填补国外软件撤出后的空白，两到三年内在产品体验和技术先进程度上，在大部分行业也可以追上国际先进水平。据本人在相关行业的经验，国产软件与国外产品在技术并没有明显的代差，甚至有些技术国内高校和研究所在研项目还是居于领先地位的。
09-12 22:05查看回复 14 举报 分享 回复 踩4 赞316 收藏
我相信你，因为我们的经历就和你说的差不多。原本自研某产品想通过优惠的价格争夺国内市场，但国外产品直接降半价倾销，即使这样仍然比我们贵至少一半以上。但是呢，当时国家也没多强力的政策，导致新产品在政府这边叫好，在市场上没什么太大的竞争力。关键是设计院，那帮子设计院的人就喜欢用进口货，产品设计的不是美标就是欧标，即使用了国标，也还是偏好进口货好用。
开辟新市场，发展新客户，这些我们都认了。可是等我们的产品质量上来了，不次于国外产品，等国家实行国产化政策，要求国产化率达到若干时，哪怕国内的主要客户基本都愿意用我们的产品时，依然过不去设计院这个坎。这种情况直到前几年才纠正过来。尤其是去年，国家商务部对国外产品征收翻倍的反倾销税，客户给我发微信说：你们的春天到了。我就知道，什么市场竞争，谁要是相信这个世界上的市场竞争真的是自由的，他就是个碧池。
昨天 00:45查看回复 4 举报 分享 回复 踩0 赞121 收藏
心中有杆秤
一步落后步步落后，现在不但要面临国外软件的竞争，还要面对市场，技术好都没用，像国内民用最多的CAD, CAM软件，能不能以国家买断的方式，免费向大学，民企发放？如果企业需要定制，再向软件公司付费，以鼓励软件创新，彻底扭转常用工业软件的研发和市场问题。对于特别小众的专业工业软件，国家能不能组织院校和企业合作开发，既培养了人才，又解决了企业困难。
09-12 20:33查看回复 3 举报 分享 回复 踩2 赞49 收藏
平常无尽世界。
“如果德国西门子现在对中国民用核工业领域禁用NX软件，将是一场灾难，整个产业将受到巨大影响，甚至无法正常运转”。同样在航空航天领域，中国的歼10、歼16、歼20 、运20、飞豹战斗轰炸机、长征五号火箭，都需要依赖法国达索公司开发的软件。可是在2011 年，达索公司的软件被曝存在计算机后门，这可能意味着客户设计的产品参数信息会被泄露。
09-12 21:54查看回复 4 举报 分享 回复 踩2 赞48 收藏
煎豆腐
guan_15954649511889
到了今天这个地步，我们还在一厢情愿的谈全球化。核心技术受制于人，我们就永远没有话语权。该醒醒了！
09-12 19:08查看回复 11 举报 分享 回复 踩15 赞200 收藏
这不是全球化的问题，是核心科技的问题，有核心知识产权的科技，可全球化挣钱啊，需要时还可全球化制裁NB一下??
09-12 20:47查看回复 3 举报 分享 回复 踩4 赞43 收藏
xiaopeng123you
你看那只是一张光盘，一个压缩包，实际是工业经验的积累。这个是要那些被看不起，劝退的生化环材和机械设计专业和计算机专业一起搞，慢慢磨才有的。还得配合设备投入和项目。这些是工业经验的集中体现。知道有多难了吧？
好的一点就是现在工业上的需求在我们这边。我们有人提出需求。去满足投钱投人做。还是有希望的。至少有样子在这模仿，已经少很多弯路了。
09-12 21:52查看回复 1 举报 分享 回复 踩0 赞37 收藏
山回路转回忆录爱好者，《帝国时代2》爱好者
外企的销售也多半是985，211理工科毕业，又懂推销又懂技术，背后支持又多，各方面开销又多，难搞得很。

反之，国内的研发，技术好的实践经验强的，企业的领导未必看得上，企业宁愿赚快钱，也不会想让技术好的人自己搞，有研发的资金，可能也会教给一些拍胸脯，能吹的人。

所以，问题的关键是怎样找到真正的高手，让他们凝聚起来攻关，解决问题。这就象建国初，找到钱学森和航天四老来干航天一样。
09-12 20:27举报 分享 回复 踩0 赞35 收藏
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推理包含无穷回归
犹豫了很久，还是决定写下自己的经历，能不能过审，看编辑吧。
国产工业软件到了今天这个局面，国家基金委、高校、部委研究所、相关企业和开发者都有责任，但是最大的原因还是近40年选择的市场化发展路径。
从本科毕设开始，在课题组写了7年代码，导师有一套完全自足开发的代码，前后耗费了超过5个博士和10个硕士的学习时间，最后由于种种原因，依旧在学校的电脑里。后来参加工作，在研究所也是模型开发为主，后来受不了体制内种种限制，出来自己开公司到现在。没有忘记初心，但是不得不作其他项目，艰难维持模型开发。
下面说说国产软件为什么发展不起来：
（1）从国家科研投入来讲，没有什么基金是支持普通专业性软件开发的。
（2）从高校来讲，沉迷于发SCI论文，支持拿来主义、不要重复劳动和在外国模块上搭积木的做法大行其道。搞代码编写的学生是最辛苦的，也是毕业最难的，同时还是找工作最不容易的。所以之后没有学生选择代码编写和模型开发的课题。
（3）各种研究所和事业单位以完成项目为主，虽然有一些人还在坚持开发软件，但是受限于人员编制和知识产权，根本无法产品化。
（4）相关企业和开发者普遍不愿意采购和使用国产软件，即使国外软件采购费用昂贵，国内软件近乎白菜价。加之互联网的大发展，抬高了软件行业从业者的收入，专业软件开发变成了投入大收益少的脏活累活，大家避之唯恐不及。

最后说一下，工业软件CAD和CAE等一系列软件的国产化，从来不是技术问题，需要大规模的以政府为主导的投入和与国外企业平等竞争的市场环境，好在这次美国的做法打碎了国内一些人长久的诡辩。

国产工业软件崛起为什么难？