工业软件行业在新技术、新产业、新模式等方面发展情况和未来趋势
思瀚产业研究院    2023-04-12

（1）以仿真为核心的“正向设计”是我国工业自主创新的必经之路

“正向设计”是指在产品设计过程中，从需求出发，通过各种设计理念、方法和工具设计出产品的各类要素，以制作一个全新的产品，与此对应的是“逆向工程”，是指对一项产品进行逆向剖析及研究，从而演绎并得出该产品的各类设计要素，以制作出功用相近，但又不完全相同的产品。

我国工业在发展过程中，从产业链角度，偏加工、组装和制造，但是前端的产品设计环节中，原始创新不足，正向设计能力欠缺，更多的是做“逆向工程”，然后通过人口红利、原材料价格等获得的成本优势而拓展市场，导致在高端制造领域与部分发达国家存在一定的差距，成为制约我国制造业转型升级的重要因素之一。

党的十八大以来，我国经济由高速增长转向了高质量发展，转变发展方式、优化经济结构、转换增长动能已经成为了刻不容缓的重要任务。在此背景下，推进新一代信息技术和工业制造业深度跨界融合，更加注重基础研究、注重原始创新、正向设计，提升企业的底层自主研发设计能力，成为实现从“中国制造”向“中国创造”转型的必由之路。

CAE 仿真软件作为重要的研发设计类工业软件，可以实现产品设计方案的优化、提升产品性能、缩短开发周期、减少设计成本，并通过模拟仿真预测产品功能可用性、可靠性、效率和安全性等，是实现产品正向设计、原始创新的核心工具软件。

（2）CAE技术融入到制造业的各个环节，重要性愈加凸显

随着竞争的加剧和客户需求的多样化，低附加值的产品或服务已经不能满足市场和环境发展的要求，现代制造业产品越来越复杂、功能越来越齐全，产品设计呈现数字化、专业化、集成化等特点。作为一种功能强大的工具软件产品，CAE 软件正在成为数字空间和物理世界融合的最重要的工具，其所带来的核心变革是在产品全生命周期持续利用 CAE 技术实现对试验的替代。

当产品处于早期概念设计阶段时，开发人员可以通过 CAE 技术测试初始概念并寻求初始参数的最佳解，从而获得可靠的初步产品设计方案；在产品系统或详细设计阶段，开发人员可以通过 CAE 技术对产品或工程方案进行模拟，从而对产品设计方案进行不断优化；在产品制造阶段，CAE 技术与人工智能的结合有助于确保成品制造的一致性，保证产品精确度和降低成本。

总体而言，随着计算机技术的发展，CAE 软件的功能不断加强，能够融入到制造业的各个环节，成为制造业企业提升创新创造能力的重要手段。

（3）工业软件国产化趋势

依托于工业体系的发展，欧美等发达国家和地区率先建立了较完善的工业体系，其在设计仿真分析技术领域有较强的先发优势。安西斯、达索、西门子等国际知名工业软件企业凭借成熟的技术，在我国研发设计类软件市场占有主导地位。近年来，我国制造业转型升级步伐不断提速，多部门颁布智能制造发展相关政策，以推动产业数字化发展，大力推动自主可控工业软件推广应用，提高企业软件化水平。

2019年以来，我国多家科研机构和研究所被禁用基础工业软件，工业软件领域核心技术国产化的重要性愈发突出，面向国家重大需求，在关键领域、卡脖子的领域努力实现关键核心技术自主可控的需求较为迫切。出于对先进制造和信息安全问题的考虑，国产工业软件进入国内大型企业的步伐也将加快。在国内政策推动及宏观环境影响下，工业软件国产化将成为工业软件行业的长期发展趋势。

（4）工业软件云端化趋势明显

工业云平台本质属于工业互联网，是智能制造的重要载体，依托信息技术针对海量数据进行挖掘和分析，实现工业制造过程的全要素、全产业链、全价值链的显性化与数字化。

根据工业互联网产业联盟发布的《工业互联网产业经济发展报告》，2020年工业互联网核心产业（工业互联网建设涉及的网络、平台、安全等软硬件基础设施）增加值达到6,520亿元。

云计算通过虚拟化技术，可以实现底层 IT 资源的池化，即将过去独立的服务器、存储设备组成一个规模更为庞大的算力资源池，云计算技术能够提供弹性、可扩展、高性能的计算资源。通过搭建仿真云平台，可以将仿真技术在中小企业中普及推广，中小企业可通过购买服务的方式进行仿真设计，降低研发创新成本，满足激发中小企业创新活力的需要。

（5）通过仿真模拟，构建数字孪生体

随着新一代信息技术与实体经济的加速融合，工业数字化、网络化、智能化演进趋势日益明显，催生了一批制造业数字化转型新模式、新业态，其中数字孪生日趋成为产业各界研究热点，未来发展前景广阔。数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度的仿真过程，在虚拟空间中完成对物理实体的映射，从而反映物理实体的全生命周期过程。

企业在开发新产品时，可以事先做好数字孪生体，以较低成本，在数字孪生体上预先做待开发产品的各种数字体验，直到在数字空间中把生产、装配、使用、维护等各阶段的产品状态都调整和验证到最佳状态，再将数字产品投产为物理产品，一次把产品做好做优。基于数字孪生的数字体验是对工业技术的极其重要的贡献与补充，是产品创新的崭新技术手段。

（6）知识产权保护意识不断增强

近年来，我国企业知识产权保护意识不断增强。2009年至2021年，我国专利申请量、专利授权量、计算机软件著作权登记量的年均复合增长率分别达15.03%、18.81%和34.02%，均实现了快速增长。

数据来源：国家知识产权局和中国版权保护中心

推进软件正版化是尊重和保护知识产权的重要举措，软件正版化是实施创新驱动发展战略、加快创新型国家建设的必然要求。我国政府高度重视软件版权保护，并将软件正版化作为专项工作来推进，逐步强化知识产权保护，大力打击各种侵权行为，将恶意侵权纳入社会信用体系，鼓励创新创造。

自2001年以来，国家两次修订《著作权法》和《计算机软件保护条例》，不断加大软件版权保护力度，一方面大力鼓励扶持国产软件企业的发展，一方面严厉打击各类侵犯软件知识产权的行为，净化软件市场环境，大力推进使用正版软件工作，取得了重大成效。

未来软件正版化将持续成为我国软件行业发展的趋势，激发软件企业的研发创新活力，推动软件企业快速发展壮大，促进软件行业得到健康可持续发展。

编辑：曾婉甜

来源：思瀚产业研究院 索辰科技