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卡脖子专栏现代化工业生产离不开它的参与——工业软件

来源：世展网分类：机床行业资讯 2022-02-24 18:07 阅读：11865

2026年上海机床展览会-华机展SHANGHAI INTERNATIONAL MACHINE TOOL EXHIBITION

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第10期

工业软件-全球动态方向、全球研究进展

工业软件大体上分为两个类型：嵌入式软件和非嵌入式软件。嵌入式软件是嵌入在控制器、通信、传感装置之中的采集、控制、通信等软件，非嵌入式软件是装在通用计算机或者工业控制计算机之中的设计、编程、工艺、监控、管理等软件。尤其是嵌入式软件，应用在军工电子和工业控制等领域之中，对可靠性、安全性、实时性要求特别高，必须经过严格检查和测评。还要特别强调的是与设计相关的软件，如CAD、CAE等。

图片来源：网络作为工业制造的大脑和神经、新一代信息技术产业的灵魂，工业软件被视作新一轮科技革命和产业变革的核心驱动力，更是制造工业智能化、信息化转型的“大前提”。在产品设计、成套装备设计、厂房设计、工业系统设计中都起着非常重要的作用，可以大大提高设计效率，节约成本，实现可视化管理。长期以来,受制于国外工业软件的垄断式占有，加之对工业软件的理解存在严重误判，中国工业软件曾长期“遇冷”，在工业数据积累、技术实力沉淀、用户市场教育、工业应用场景深度贴合等诸多维度都被国外工业软件产品拉开巨大差距。有观察人士分析，工业软件是中国与西方技术差距最大的一个行业，属于真正意义上的强国“短板”。观国际市场CAD领域4大领军企业在CAD领域，目市场份额较大的有四家，分别是法国的达索系统、德国的西门子软件、美国的PTC还有美国的欧特克。

美国欧特克

主要产品是AutoCAD，二维CAD软件，主要服务于机械、建筑等领域，国际上大多数二维CAD标准都有欧特克(Autodesk)来定制。

法国达索系统

达索系统旗下有两款三维CAD软件，分别是定位于中端领域的Solidworks与定位于高端的CATIA，前者主要偏向于设备设计、自动化等领域，后者主要偏向于航天、汽车、船舶等领域。达索系统母公司是达索集团，达索集团旗下还有达索航空，是法国最大的军用飞机制造商；1997年达索系统全资收购位于美国马萨诸塞州的Solidworks公司，至此，达索系统产品覆盖了中高端两个领域。

德国西门子软件

西门子不仅仅是一家制造业公司，也是一家软件公司，它的三维CAD软件产品是UG，又名NX，主要应用于汽车、模具等行业。

美国PTC

主要产品是ProE，也是一款三维CAD软件，主要应用于轻工、消费电子等领域，ProE是参数化设计软件的典范。

工业软件核心模块：国产替代化道路崎岖难行工业软件核心模块包括几何内核、几何约束求解器和网络剖分求解器。国外软件公司在这些领域皆布局运营数十年之久，不仅拥有核心技术，百万级客户群体，更构建了文件的产业链生态环境。经过数十年迭代，绝大部分工业软件巨头都成为了产业链公司，拥有平台型产品，不仅是模块的供应商，同时也是其他CAX软件的供应商，因此国产工业软件很难在现阶段取代海外软件公司。几何内核方面，市场主要有西门子parasolid和达索ACIS两大阵营占据，平分秋色。ACIS的内核模块分为核心模块和可选模块，模块搭配方面更加灵活，另外ACIS采用了几何总线的商业模式，鼓励软件公司在ACIS上开发与STEP标准相兼容的集成制造系统，将软件公司的CAD产品绑定在ACIS几何总线上。西门子Parasolid是目前市面上最成熟的几何内核，相比于ACIS，Parasolid功能更加完备，稳定性更强，应用范围更广。几何约束求解器是实现参数化特征建模的关键，参数化特征建模则是当前主流CAD的主要建模方式。除了DCM，俄罗斯LEDAS公司开发的LGS被认为是仅次于D-Cubed的几何约束求解器，已为达索提供了12年的约束求解技术支持。国内方面，华天软件研发的DCS是完全自主研发的二维、三维约束求解引擎。中国具备诞生工业软件巨头的基础从全球范围看，主要的工业制造强国为欧洲(德国、法国、俄罗斯)、美国、日本、韩国等，这些国家的工业占据了全球制造业的制高点。然而，工业体系的完整性看，中国是全球唯一一个具备完整工业体系的国家，从上游能源-中游制造-下游轻工，从高端设计到低端制造均有所布局。纵观全球，工业软件巨头均诞生于工业强国，我国作为全球唯一具备完整工业体系的国家，具备诞生全球工业软件巨头的基础。中国工业软件增长速度远大于全球的5%，也大于亚太区的7%。另一个方面，中国工业软件渗透率提升空间较大：我国工业软件中只有ERP和CAD/CAE/CAPP的渗透率超过了50%，其他工业软件的渗透率大多低于30%以下，渗透率提升空间较大。我国政府已经深刻认识到了工业软件对制造业的重要意义，在政策方面，支持力度也越来越大，为国产工业软件市场创造了良好的外部环境。2021年2月1日，科技部发布《关于对“十四五”国家重点研发计划首批18个重点专项2021年度项目申报指南征求意见的通知》，工业软件首次入选国家重点研发计划重点专项。4月14日，工信部同有关部门发布的《“十四五”智能制造发展规划》（征求意见稿）明确提出，到2025年智能制造装备和工业软件技术水平国内市场满足率分别超过70%和50%。7月3日，工信部、科技部等六部门联合印发《关于加快培育发展制造业优质企业的指导意见》提出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。 2021年5月21日，广州地区11家企业，响应工信部的号召，成立了我国首个工业软件联盟，主要目的便是打破海外企业对中国工业软件领域的垄断。据悉，这11家企业都是行业中的顶尖企业，着手对于国产EDA、CAD软件进行研发工作。

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