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自主工業軟件,還有哪些短板需要補?

供稿:Plantmate 2020/8/19 16:59:19

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  • 關鍵詞: 工業軟件 CAD 智能制造
  • 摘要:此次國務院出臺的《新時期促進集成電路產業和軟件產業高質量發展的若干政策》,明確表示支持軟件領域的骨干企業、科研院所、高校等創新主體,優化配置技術、裝備、資本、市場等創新資源……

       前一段時間,MATLAB停止向哈爾濱工業大學、哈爾濱工程大學提供服務。該軟件是數值分析計算的重要工具,應用于全球6500所高校院所。

  上世紀70年代,MATLAB只是新墨西哥大學一位教授用于教學中的一個小工具軟件。早期為了推廣,該軟件免費提供給教學和科研使用。近40年來,該軟件在應用中不斷優化,它有100多個工具包,用于解決種類繁多的領域應用問題。

  這一事件提醒我們:軟件根基不牢,就可能受制于人。不少科研人員認為,一些軟件不能用了,倒逼我們沉下心來,扎下根來從頭做起。這樣壞事就能轉變成機遇,在自己的地基上建起萬丈高樓大廈。在一些關鍵敏感領域,有必要加強國產自主軟件開發?!敖裉旖@個,明天又說那個不能用,不如提前規劃布局,防患于未然?!?/p>

  此次國務院出臺的《新時期促進集成電路產業和軟件產業高質量發展的若干政策》,明確表示支持軟件領域的骨干企業、科研院所、高校等創新主體,優化配置技術、裝備、資本、市場等創新資源,按照市場機制提供軟件領域的專業化服務,實現大中小企業融通發展。

  同時,國家將加大對軟件產業專業化服務平臺的支持力度,提升其專業化服務能力。

  工業軟件是工業技術和知識的結晶,能提高制造業整體水平

  工業軟件貫穿研發設計、生產控制、組裝測試等各環節。在諸多工業軟件中,電子設計自動化EDA、CAD研發設計軟件CAD,和以CAE為代表的仿真軟件應用程度深、價值較高。業內人士表示,恰恰在這些領域,我國基礎較為薄弱。

  以CAE為代表的仿真軟件,在航空航天、汽車工業、生物醫學、橋梁、建筑等工業領域具有很大的價值。近年來,我國CAD公司技術進步較快,市場份額逐漸擴大,然而與國際大牌相比,在產品功能、性能、核心技術等方面仍有較大差距。

  以CAE為代表的仿真軟件在航空航天、汽車工業、生物醫學、橋梁、建筑等工業領域具有很大的價值。 安世亞太高級副總裁、北京市綜合仿真實驗室主任田鋒表示,我國有上百家仿真軟件公司,但缺乏過硬的國產自主軟件和仿真平臺,大多數聚焦的是應用層的問題,基礎研發能力不足。

       走向智能研究院執行院長趙敏介紹,當前傳統制造業正在轉型升級,智能制造和工業互聯網,方興未艾,推動數字化設計、數字化工廠和數字運營服務,都離不開功能完善的工業軟件?!肮I技術和知識的結晶,是智能制造的‘神經中樞’,有助于幫助優化產品,提高工業制造的整體水平?!?/p>

  以汽車零部件為例,通過收集、分析零部件生產企業的技術知識,德國工業軟件公司思愛普(SAP)能夠各取所長,總結出最好的解決方案,再把這些知識共享給行業參與者,從而帶動產業整體躍升。

  軟件寫出來不難,但難的是在持續應用中建立生態,這是我國自主研發的基礎類軟件的突出問題。

  清華大學軟件學院院長王建民說,20多年前,我國曾自主研發出CAD軟件,可不久后,國外企業產品價格從幾萬直降到幾百塊,很快就搶占了市場。由于沒有用戶,沒有持續的收入來支撐研發,與主流產品差距越來越大。

  幾乎所有基礎類的軟件,不論是科研工具軟件還是工業軟件,想要掌握自主知識產權,都需要從底層做起,經過較長時間的積累。

  越底層的東西,搭建難度就越大。一位專家擔憂,當前高校院所重應用、輕基礎的導向不利于科研人員做基礎工作。近年來,參加碩士、博士論文的答辯評審,幾乎每篇論文都在用國外成熟的深度學習框架TensorFlow、PyTorch等做研究?!拔覀兝眠@些算法和框架是能做出不錯的成果,但一二十年后發現,仍然是在別人地基上蓋樓?!?/p>

  在中科院計算所研究員包云崗看來,教學過程中試錯成本低,學生創新積極性高,是試驗新技術、新工具最好的應用場景,開發基礎類軟件,高校院所有必要用好教學場景,而不是把它當作負擔。

  科研人員寫出核心代碼、搭建出框架,對大多數基礎類軟件來說,只是從0到1的突破。要發揮軟件的應用價值,還需要在市場中打磨,解決用戶的需求。

  一位科研工具軟件創業者說,公司為了完善軟件某項功能,與客戶反復溝通,甚至專門安排了兩位工程師,常駐在客戶的實驗室,兩個月的打磨后才完成了優化。他深有感慨:從技術應用到產品落地,這之間還有很大的距離。做軟件不是孤芳自賞,只有深入了解客戶需求,做出來的產品才能得到認可。

  正視差距,踏踏實實補上短板

  智能制造對于工業軟件企業既是挑戰,也是發展的新機遇。業內人士表示,近些年,我國加強了對工業軟件的支持力度,國內企業也意識到支持自主工業軟件的重要性。一些產品逐漸從跟隨、模仿,走向獨立創新階段,國產工業軟件步入發展新階段。

  業界專家分析,我國發展自主軟件有一定的優勢。首先,擁有龐大的工程師隊伍,人才積淀好;此外,有市場規模大、應用場景豐富的優勢,持續的回報能助推技術持續升級換代。一款國產自主軟件,只要有越來越多用戶敢于吃螃蟹,它就能在不斷優化中壯大。

  “國外的工業軟件能夠提供通用的工具和模塊,但對我國工業實際需求不夠了解,也不可能為我國企業做深度的挖掘和分析工作?!碧镤h表示,我國要實現制造強國,離不開實力雄厚的自主的工業軟件公司與工業體系共同成長。

  多位專家建議,鼓勵高校院所科研人員投身基礎類軟件研發,有必要調整考核機制。追求短期效果,能出應用成果,但長遠看是丟掉未來。在一些領域,不能總以創新點評價科研的好壞,應該允許科研人員“重復造輪子”,把別人的基礎工作再走一遍。

  “在工業軟件上,我國高校院所有一定的研究積累。挖掘高校院所的科研潛力,推動產學研合作是壯大自主工業軟件的有效途徑?!鼻迦A大學軟件學院院長王建民說,有必要通過支持重點團隊持續攻關等方式,引導高校院所科研人員投身工業軟件研發。此外,加強學科交叉融合,培養既懂得軟件又了解工業的復合型人才。

  需要強調的是,自主研發工業軟件不是“包打天下”,更不是“排外”。我國軟件產業發展不但要與全球合作,而且這種合作還要進一步深化。

  《若干政策意見》明確,要深化集成電路產業和軟件產業全球合作,積極為國際企業在華投資發展營造良好環境。鼓勵國內高校和科研院所加強與海外高水平大學和研究機構的合作,鼓勵國際企業在華建設研發中心。同時,支持國內企業在境內外與國際企業開展合作,深度參與國際市場分工協作和國際標準制定。

  “集成電路和軟件產業,是全球開放、精細分工、高度合作的產業,自主可控絕對不等于全部自供、自我封閉?!毙局\研究首席分析師顧文軍認為,過度的 “全面替代”不符合產業規律,促進兩大產業高質量發展,一定要深化集成電路產業和軟件產業全球合作。既要為國際企業在華投資發展營造良好環境,又要鼓勵中國企業走出去,更好利用國際創新資源提升產業發展水平。

  專家提醒,自主研發將是一個漫長的過程?,F在,一些自主研發是在外部環境影響下的被動作為,未來即便環境寬松了,也不宜半途而廢,有必要正視差距,避免浮躁心態,踏踏實實補上短板。

文章來源:控制工程網

審核編輯(王靜)

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