信通观察丨关于推进重庆市工业软件发展的建议
摘要:大力发展工业软件,是中国建设“制造强国”的必由之路和提升产业国际竞争力的重要抓手。当前,全球工业软件市场呈现寡头垄断格局,作为制造业第一大国,中国拥有世界上最为完整的工业体系,然而工业软件领域却面临着“卡脖子”难题,制约着产业高质量发展。本文从工业软件发展的重要意义出发,在厘清工业软件的分类之后,对我国和重庆市工业软件发展概况、重庆市发展工业软件面临的挑战进行了归纳总结,并结合重庆实际提出了有关建议。
01 工业软件发展的重要意义
工业软件是工业制造的“大脑”和“神经”,是现代工业的“灵魂”。在新时期制造强国战略背景下,工业软件已成为制造业高质量发展的重要保障。20世纪60年代,美国、德国、法国等开始持续支持工业软件技术研发创新,扶持工业软件企业,先后形成了多家工业软件领域巨头。随着国内工业领域智能制造步伐加快和国际环境的变化,我国工业软件发展逐渐受到各级政府的高度重视和政策的大力支持。2021年5月,习近平总书记在中国科学院第二十次院士大会、中国工程院第十五次院士大会、中国科协第十次全国代表大会上强调,“要从国家急迫需要和长远需求出发,在石油天然气、基础原材料、高端芯片、工业软件、农作物种子、科学试验用仪器设备、化学制剂等方面关键核心技术上全力攻坚。”2021年11月,工信部印发《“十四五”软件和信息技术服务业发展规划》,强调重点突破工业软件,研发推广计算机辅助设计、仿真、计算等工具软件,大力发展关键工业控制软件,加快高附加值的运营维护和经营管理软件产业化部署。当前,工业软件已被列为科技攻关最紧急、最迫切的问题之一。
02 工业软件的分类
由于工业软件种类繁多,分类方法多种多样,目前国内外均没有形成统一的分类标准,主流的分类方法主要有国家标准分类GB/T-36475-2018、工信部运行局提出的分类、基于产品生命周期的聚类分类方法等。其中,业内较为常见的分类方式为基于产品生命周期的聚类分类方法。
03 我国工业软件发展概况
随着国家战略层面的高度重视以及新一代信息技术的快速发展,信息技术持续赋能工业企业转变传统的发展模式,工业软件应用场景不断丰富,市场需求不断增加,我国在全球工业软件市场发挥着增长主力军作用,发展潜力巨大。
(一)宏观政策持续赋能
近年来,在国家“制造强国”战略带动下,我国政府陆续出台多项支持政策,推动工业软件的发展和应用。2020年8月,《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》将工业软件纳入重点支持的范畴。十四五期间,工信部实施产业基础再造工程,将工业软件列入成为“新五基”。2021年2月,科技部国家重点研发计划启动实施“工业软件”重点专项,标志着工业软件已成为国家科技领域最高级别的战略部署。目前,我国工业软件行业进入快速发展期,产业规模快速增长。根据工信部数据显示[ 2021年软件和信息技术服务业统计公报 ],2021年我国工业软件产品实现收入2414亿元,同比增长24.8%,预计到2025年,我国工业软件市场规模将超过4500亿元。
(二)区域分化特征明显
目前我国多地政府积极布局工业软件,上海、成都对工业软件发展制定了详细规划,江苏、安徽、甘肃、内蒙古等地对工业APP提出了具体发展目标。其中,《上海市促进工业软件高质量发展行动计划(2021-2023年)》明确提出到2023年,全市工业软件规模突破500亿元,基本建设成为国内领先的工业软件创新高地。《成都市推进工业软件发展行动计划(2021- 2025年)》提出到2025年,全市工业软件从业人员超过十万人,产业规模超过千亿元,成为全国领先的工业软件基地。总体来看,我国工业软件生产企业主要分布在制造业与软件业发达地区,其他地区则以工业软件应用为主,整体区域集中度较高,分化较为明显。根据前瞻研究院发布报告显示,工业软件生产企业集中度排名前三的地区分别是华东、华南及华北地区,前三地区区域集中度超过70%。
(三)领军企业积极布局
随着我国对工业软件的重视程度不断提升,以及受国外技术封锁影响加剧,国内众多领军企业不断加大工业软件布局,推动工业软件技术、产品、商业模式及产业生态等快速发展。三一重工、海尔等制造业龙头企业依托自身的工业知识积累,构建从工业软件、工业APP到工业互联网的产业生态,推动制造业数字化转型;华为、阿里、浪潮等互联网企业,积极打造云原生的工业软件生态,推进工业软件云化发展;华大九天、用友网络、金蝶软件等软件企业深耕工业软件领域,不断提升市场占有率。
(四)国产化程度亟待提升
受限于基础研究与工业知识沉淀不足,我国工业软件自主创新能力不强,核心技术国产化进程缓慢,产业品类齐全但缺乏竞争力。其中,研发设计类工业软件是我国工业软件明显的“短板”,关键技术对外高度依存,国产化程度最低;生产制造类工业软件技术壁垒较低,已形成一定实力,特别是在石油、化工、钢铁等部分工业水平较高的领域正逐步具备高端市场替代的可能性;经营管理类的工业软件不涉及太多的工业技术和知识,通用性较强且开发难度较低,国产化已达七成以上[ 《中国工业软件产业白皮书(2020)》],但在高端市场领域更多仍被国外企业占领;运维服务类工业软件在产品技术、功能和市场占有率等方面都与国外的产品存在一定的差距。
04 重庆工业软件发展基础
近年来,重庆深入推进实施以大数据智能化为引领的创新驱动发展战略行动计划,现已拥有领先的5G网络覆盖和高等级数据中心,汽车、装备制造等制造业企业智能化改造需求旺盛,庞大的用户群体和强大的数据支撑为工业软件的应用和发展奠定了坚实基础。
(一)工业软件发展土壤优渥
重庆作为国家重要先进制造业中心,制造业基础雄厚,工业行业门类齐全,天然具备工业软件发展的基因。2021年,规模以上工业总产值达2.6万亿元,全部工业增加值达7888.68亿元,比上年增长9.6%。在政府各级部门的聚力推动下,全市制造业转型升级成效显著,数字化转型实现快速发展。截至2021年底,全市累计实施智能化改造项目4000余个,建成679个数字化车间和智能工厂,“两化融合”发展总体水平达到60.7,位列全国第七、中西部第一。随着全市制造业数字化、智能化水平显著提升,快速积累的技术能力和海量的数据资源,为工业软件发展提供了丰富的应用场景和广阔的市场空间。
(二)产业规模快速增长
重庆市工业软件产业发展迅速,截至2021年11月底,有工业软件及相关企业150余家、同比增长50%,全年工业软件业务收入约50亿元、同比增长25%,工业软件应用需求不断释放,发展态势持续向好。随着工业软件应用场景不断增多,励颐拓软件、广域铭岛等企业纷纷依托自身发展基础,瞄准数字工业需求,开发自主可控的国产工业软件,为汽车、电子信息、航空航天等各个领域用户提供软件和技术服务。
(三)企业加速集聚发展
2021年,重庆市依托渝中区区块链数字经济产业园等载体,大力推进工业软件产业园建设。目前园区已落地工业软件企业21家,新引进工业软件龙头及骨干企业8家,主营业务收入1亿元以上的龙头企业数量达4家,成功推动华工智研院、华天软件等重点项目落户,投资总额超100亿元。同时,华工智研院等11家企业获评重庆市重点软件企业,和利时等7家企业入选成渝地区工业互联网及智能制造资源池服务商名单。2022年7月,以“软件赋能制造 数字驱动转型”为主题的“2022中国工业软件大会”在渝召开,在重点项目签约环节,重庆市成功签约了艾普工华MES软件平台项目、统信软件项目、智石开工业软件西区总部项目等32个重大项目,助力工业软件企业集聚发展。
(四)产业发展氛围浓厚
近年来,重庆始终把软件产业作为加快新旧动能转换的突破口。市委、市政府高度重视工业软件产业发展,陆续发布《重庆市软件产业高质量发展“十四五”规划》、《重庆市软件和信息服务业“满天星”行动计划(2022—2025年)》等专项政策,明确将工业软件列为全市软件产业重点发展方向第一位,推动实施“揭榜挂帅”,将需要攻关的软件项目及关键技术进行“张榜攻关”,工业软件产业发展环境持续优化。目前,重庆市经信委聚焦突破“卡脖子”技术、应用场景带动等方面,已发布两批工业软件方向“揭榜挂帅”项目榜单,诚智鹏科技、云内核科技等揭榜企业通过开展协同创新,在产品研发上均取得重大突破。通过政策精准发力,“揭榜挂帅”重点项目带动了全市工业软件快速发展。同时,作为重庆市夯实科技创新发展、加速推动核心技术突破的重要平台,2021年7月和2022年7月连续两届在渝召开的中国工业软件大会为全市工业软件发展带来了丰富的前沿技术和具有前瞻性的研究成果,产业发展氛围空前浓厚。
05 重庆发展工业软件面临挑战
目前重庆市在工业软件领域仍然存在诸多问题,如,工业软件整体规模较小,关键核心技术和产品能力不强,在软件研发上普遍存在“拿来主义”,工业软件的发展和支持存在缺失等。
(一)关键技术创新不强
工业软件伴随工业信息化发展同步推进,具有研发周期长、技术壁垒高等特点。我市工业软件发展起步较晚,虽然已引进华工智研院、浪潮、用友网络等知名企业,但整体工业软件的企业较少,特别是从事研发设计、工业控制核心软件等底层技术开发的企业匮乏。加之缺乏有效的产学研协同创新机制,高校、科研院所等创新成果转化不足。本地具有自主知识产权、成熟应用的工业软件产品较少,产业整体核心竞争力不强,大部分工业软件严重依赖进口。
(二)产业生态建设不足
由于历史原因,制造企业已形成对国外工业软件的使用习惯,且大部分企业的硬件设备多由国外供应商提供,本地开发的软件不容易配套,只能延续采购国外软件,对本地研发生产的软件需求相对较少。另一方面,重庆本地的工业软件企业总体规模较小、数量较少,龙头企业匮乏,难以形成行业引领带动作用,实现工业软件产品和服务的应用推广。
(三)应用场景开放不够
工业软件离不开工艺技术、工业流程等知识积累,更离不开实践土壤。虽然我市相关部门一直大力推进应用场景开发开放,但总体来看,目前我市场景开放的广度和深度仍不够,且场景开放多在智慧城市建设领域,智能制造领域场景开放较少。目前企业普遍优先采购国外工业软件应用于重大工程项目建设,留给本地工业软件工程验证和迭代改进的机会很少,长期缺乏应用场景容易造成“产品功能不完善-企业采购意愿不强”的恶性循环。
(四)配套资源保障不全
工业软件发展投入大、周期长,仅靠市场机制难以实现自主可控的工业软件攻关和规模化应用发展,目前上海、成都等地已出台《新时期促进上海市集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》、《关于促进软件产业高质量发展的专项政策措施》等政策文件,对工业软件人才、创新平台、投融资等多个方面给予扶持,但重庆在工业软件方面的配套政策措施相对较少。同时,在人才方面,本地培养能力有限,加之与周边成都、武汉等地区相比重庆人才引进政策吸引力不强,难以引进优秀的工业软件人才,人才缺口较大。
06 重庆发展工业软件的建议
受益于全球工业4.0战略的全面推进,以及我国产业升级、政策加持、国产化趋势等多重叠加因素,工业软件将迎来行业爆发期。重庆应当紧抓发展机遇,大力提升工业软件实力,加速为制造业赋能赋值赋智。
(一)加强统筹谋划,聚力攻关工业软件核心技术
支持有条件的中心城区拓展场所承载空间,加快发展工业软件,引进国家工业软件重大项目建设,集合精锐力量、集中宝贵资源,推进工业软件攻关。立足重庆制造业基础优势,重点聚焦装备制造、新能源和智能网联汽车、电子信息等产业领域,组织关键技术揭榜挂帅,加快推进工控实时操作系统、车载操作系统、三维计算机辅助设计等共性基础软件和行业专用软件研发。整合国家一流高校、科研院所、大型制造企业、软件龙头企业等资源,建立工业基础软件重点工程化攻关平台,集中力量突破几何内核、生产工艺实施优化算法等关键技术短板和工程化应用。
(二)完善产业生态,加快推动工业软件做大做强
鼓励国有企业、大型工业企业通过剥离信息化部门或内部孵化成立工业软件公司,加快培育一批细分领域的工业软件优势企业。支持有条件的工业软件企业加强产业链上下游协作,加速集成工艺模型、知识组件、算法工具等支撑能力,共同推进工业软件开发与持续迭代优化,加快形成一批工业软件头部企业。鼓励软件企业与工业企业加强合作,强化工业数据、工业机理、行业知识库等积累,推进工业基础软件研发与系统工程化。聚焦工控系统、机器人操作系统、智能网联汽车车用操作系统,谋划一批重点开源项目,推进开源社区建设,在开源开放中形成合力。
(三)扩大场景开放,深入推进工业软件融合发展
聚焦重点行业,鼓励和引导工业企业开放应用场景,与工业软件企业创新合作模式,联合开展工业软件攻关,实现软件间的无缝集成和广泛应用。遴选发布一批工业软件供给目录,搭建供需对接平台,提高本地工业软件的市场影响力与市场认知度,强化工业软件供需对接,释放市场潜力。在政府专项、政府采购中优先支持国产工业软件,引导科研院所、高校、国有企业、军工企业等应用国产工业软件,鼓励本地工业软件企业揭榜数字化建设项目,为工业软件的应用推广构建积极有利条件。
(四)加强人才引育,持续夯实工业软件人才支撑
健全完善工业软件人才培养体系,支持工科院校开设工业软件学科和专业,开展新工科建设,完善工业软硬件教学环境,创新教学课程与教学工具,强化工业软件高端人才培养。加快特色化示范性软件学院建设,深化产教融合,鼓励中心城区利用存量楼宇建设工业软件实习实训基地,大力培养复合型、实用型工业软件人才。鼓励出台落户购房、子女教育、社保医疗、一次性奖励等工业软件人才政策,创新工业软件人才选拔与评价机制,强化工业软件人才理论知识与实践技能结合能力评估,大力引进工业软件人才。
(五)深化川渝合作,共同打造工业软件产业集群
紧抓成渝地区双城经济圈建设机遇,充分发挥成渝地区制造业发展基础优势,共同引进工业软件技术创新、产业承接等重大项目,推进创新要素、公共服务要素集聚,促进工业软件集群化、特色化发展,打造西部地区工业软件主战场。联合推动工业软件重点工程化攻关平台建设,加快推进工业基础软件研发与工程化应用,夯实工业软件“底座”。共同推进区域央企、国有企业、大型制造企业开放数字化转型应用场景,遴选一批工业软件技术验证与应用试点示范,推动工业软件工程化应用,共同打造国内工业软件产业集群。