前言

世界強國大廠都在紛紛推進制造業產業升級，未來30年世界工業將面臨大變局。

2011年，德國提出“工業4.0”，以數字工廠為基本單元實現更廣范圍的互聯，意圖使德國成為制造能力輸出國。2014年，美國成立面向全球的工業互聯網聯盟（Industrial Internet Consortium，IIC），加快互聯機器與設備的開發、采納和廣泛使用，促進智能分析，意圖通過互聯網向工業領域的延伸，執工業互聯的牛耳，控制全球工業的發展。2017年，日本明確提出“互聯工業”，通過企業、人、數據、機械相互連接，產生新價值，創造新產品，最終實現工業互聯的智能社會。2015年，中國印發了《中國制造2025》，部署全面推進實施制造強國的戰略，這是我國實施制造強國戰略第一個十年的行動綱領?！吨袊圃?025》強調以信息技術與制造技術深度融合的數字化、網絡化、智能化制造為主線，三步走實現中國制造業強國目標。

2013年，波音公司以研制為起點提出了數字航空（Digital Aviation）的發展構想，通過數字飛機實現了“將正確的數據，在正確的時間，以正確的版本和格式，發給正確的人和機器”，從而不斷優化民機運營效率、安全性、適航規章符合性和用戶體驗；對外打造以航空業大數據分析為主的數字化解決方案，增加數字化服務產品，為航空業其他企業提供增值服務。GE公司以運維為起點聚焦大型設備運維數據采集和預測性能維護，打造Predix平臺和數字孿生能力，“GE for GE，GE for Customer，GE for World”的商業模式創新領業界之先，帶動了包括美國PTC、EMC等其他工業領軍企業數字化轉型的整體方向。西門子公司以制造為起點，依托自身龐大的工業軟件體系，構建了“以制造為中心”的工業4.0生產系統，提升設備競爭力，打造新的商業模式，使能企業客戶的數字化轉型。豐田汽車公司以產品為起點，通過“新四化”（網聯化、電動化、共享化、智能化）的技術創新占領智能網聯汽車的制高點。

數字化轉型的進程中，市場競爭的主邏輯是從企業間競爭轉向產業鏈競爭，產業鏈企業群整體的活力決定了它們的競爭力。企業數字化逐步走向產業鏈數字化。業界優秀工業企業數字化轉型的經驗表明，工業數字化轉型升級的本質是一場數字化技術驅動的業務變革，是一場通過數字化技術改造的生產工具和生產資料帶動生產關系的革命。工業數字化時代的生產工具將由工業軟件定義，生產資料將由工業數據驅動。由此說明工業數字化轉型的特點是無軟件，不轉型；無數據，不升級。

工業數字化轉型對工業軟件提出了新訴求，新訴求催生新機遇。工業水平決定了工業軟件水平，匹配世界工業需求，匹配技術變化，推進工業軟件更新換代，是世界工業軟件界的共同命題。我國工業軟件的成長史與工業的成長史相輔相成，中國工業正從逆向設計為主的加工制造，走向正向創新為主的研發制造，數字化工業軟件的需求正大幅提升。

歐美工業軟件廠商在服務于中國工業的同時，已事實上在產品開發工具軟件領域構筑起內核根技術、工業行業知識、工業數據資產、工業軟件生態四大壁壘。內核根技術，無論是幾何建模引擎、幾何約束求解引擎，還是網格剖分引擎、高性能數值計算引擎，目前世界主流源頭技術仍在美國；工業行業先進工程和工藝知識都沉淀在國外軟件之中；工業數據資產的數據格式大多是國外軟件廠商的私有格式，國內軟件無法正確打開；在工業軟件生態的規模上，國外軟件廠商是國內軟件廠商的數十倍。我國工業軟件產業要攻克以上四大壁壘，要提升技術水平、加大經費投入、擴大人才基數。

沒有代碼倉、構建工具、二進制倉等軟件開發工具，產品軟件就無法出包；沒有原理圖工具、版圖工具、結構設計工具等硬件開發工具，電路板和硬件設備就無法研制；沒有前端邏輯設計工具、邏輯綜合工具、后端版圖設計仿真工具等芯片開發工具，芯片就無法研制。

不能解決中國電子工業從材料、芯片到電路板、整機整個產業鏈端到端的工業軟件自主可控問題，中國電子工業就無法真正安全，工業軟件是我國制造業的“烏江天險”。美國分別有針對性地對華為、中興、大疆等高科技公司無端打壓，這種無端打壓使得這些公司在極端情況下無法獲得先進工藝和先進的軟件，如果渡不過這個“烏江天險”，我國制造業的前進道路就會受到阻擋，有的企業甚至都無法生存下去，我國工業軟件的突圍迫在眉睫?！盎A材料（石頭沙子）→芯片/器件→單板→產品”的整個研發生產過程所需的工具軟件超過上千種，目前國產工業軟件市場份額僅占6%，我國工業軟件的任務艱巨。構建工業軟件的產業韌性，非常迫切，極端重要。

工業軟件并不僅僅是軟件，更是工業知識精髓和工業屬性在數字空間的凝聚與映射。工業軟件的高度反映工業的高度。今天的計算框架，已經發生了根本性變革，軟件生存與發展的土壤，已經從“地面”延伸到了“天空”，從單機和局域網升級到了“云端”；超融合的過程讓數據按照軟件制定的規則自動流動，堅實的“數字底座”讓數據、信息、知識無處不在；工業發展的范式，已經發生了變革。優化工業軟件，決戰數字空間，是百年難遇的機會窗口。

過去四十年，我國工業軟件已經歷了幾次突圍。20世紀80年代初，伴隨著昂貴的IBM大型機、VAX小型機、阿波羅（Apollo）工作站的引入，圖形和設計CAD軟件開始進入我國相關的研究所與高校，工業軟件也開始進入各方視野，國家相關政策也隨著“CAD攻關項目”“863/CIMS、制造業信息化工程”“兩化融合”等相繼出臺，研究所、高校和企業紛紛投入到對工業軟件攻關、開發及實踐中，但因我國制造業的發展現狀及工業大環境，自主工業軟件漸漸式微，國外工業軟件占據主流。

面對我國工業的“烏江天險”，突圍的成功路徑究竟是什么？數字化工業軟件聯盟認為：我們一定要集眾智、聚眾力，以我國豐富的工業場景為磨刀石，以新制造業的有效市場需求為導向，抓住云計算框架變革的窗口期，更換工業軟件切入策略和競爭邏輯，重新定義新一代工業軟件架構，重新定義新一代工業軟件標準體系，充分利用云、AI、大數據、先進網絡等新技術，引入數據驅動和模型驅動等新方法，重新定義工業軟件云上協同的開發模式和商業模式，重新定義工業產業升級的新范式，結合有為政府領導下新型舉國體制的政策優勢，設計新的生態化和體系化推進模式，由產業牽頭組建創新聯合體，聚心、聚智、聚力，共建新一代工業軟件云體系，壯大中國工業軟件產業連續供應能力，助力中國工業數字化轉型升級。

本書從大變局、大機遇、大戰略、大底座、大范式來闡述我們的觀點，期望能給大家帶來啟發和幫助。我們相信，只要工業軟件人眾志成城，持續攻堅，就一定能夠實現工業軟件的崛起，助力我國制造業高質量發展，讓天下沒有難做的產品。

《工業軟件云戰略》編委會