國產工業軟體,正在站上世界舞台
11月底,暌違四年的bauma上海工程機械展吸引了來自全球的客商。展會現場隨處可見高大的工程機械車輛和設備,高聳至數十公尺的塔吊林立,組成了一片巨大的鋼鐵森林。一位參展商告訴數智前線,他感受到,無論是看到的外國面孔數量,還是現場熱鬧程度,展會正恢復到了疫情前的水平。
01
世界攤位上的中國面孔:
為新技術和全球市場而來
這一點從官方公佈的數據中能得到佐證。據介紹,今年有3542家參展商,數量創歷史新高,其中國際品牌超過700家。幾天時間裡有超20萬名專業觀眾和全球買家在這裡尋找新的夥伴和新的商機。
“這是一個巨大的展示舞台”,杭齒集團技術中心副主任戴虎告訴《數智前線》。杭齒集團是國內知名的變速箱生產商,展會首日他們就接待了不少來自俄羅斯、印尼、巴西等國的客戶,一些遠道而來的參展者甚至還到了公司本部杭州洽談。
這樣的盛況也在今年4月下旬的德國漢諾威工業博覽會上演。在這場全球製造業的盛宴中,1,200多家企業創造了中國參展史上的新紀錄,遠超越美國日本等傳統工業強國。中國製造對新技術和全球市場的熱情,遠超大家的想像。
除了智慧化、綠色能源以及國際化等熱門話題,這些大型展會都在指向同一個核心議題——如何實現永續創新。在數位化和智慧化正在深刻改變傳統工業模式的背景下,工業製造領域全流程都對永續創新有著旺盛需求。
而數位科技成為實現這目標的關鍵。作為工業皇冠上的明珠,工業軟體的進展在這些展會上備受矚目。
參展商告訴數智前線,他所在的行業不管是品牌企業還是零件廠,當下都很看重降本增效,每年企業都會提一些目標,要求也非常高,「我們在想盡辦法來做降本增效,能提升工業生產效率與彈性,應用更前沿的工業軟體產品,也是其中很重要的一環」。
在過去,工業軟體是海外巨頭的天下,和光刻機等一起被認為是卡脖子的技術。但如今,在這些全球性展會上,也越來越常看到中國工業軟體的身影。
這屆bauma寶馬展上,數智前線看到了國產CAD龍頭廠商中望軟體,他們展示了其最新CAx技術成果和工程機械行業解決方案,以進一步幫助企業提升工業的生產效率和降低生產成本。
而中望也是今年德國漢諾威工博會唯一參展的中國CAx工業軟體廠商。數智前線注意到,預計今年刷新了其品牌價值主張——推動工業永續創新,與世界工業發展的潮流不謀而合。
「像上海寶馬展、德國漢諾威等國際性大展,都展示了大量與物聯網(IoT)、人工智慧(AI)和大數據分析、工業設計CAx相關的技術以及應用成果。」一位在中望軟體展位參觀的專業觀眾告訴數智前線說,之所以不遠千里來參加這類大展,積極融入世界大舞台,除了開拓全球市場外,也為了讓世界看到中國工業在創新和可持續上的決心和努力。
02
國產工業軟體:
從能用到好用的升級
過去,工業軟體是海外廠商一統天下,國產廠商的存在感很低。但如今,土壤早已開始鬆動。
德邦證券在今年的報告中提到,經過多年自主創新與政策支撐,目前整體的國產化率正穩定提升。例如CAD的國產化率將在2025年將達到35%,CAE也將達到20%。
IDC的數據也反映同一個趨勢,2022年中國CAD市場裡,國內廠商的市佔率在20%左右,一年後,這個數字快速提升到了25%。而中望軟體是國產廠商裡佔比最高的品牌,佔比接近10%,遠超排名靠後的另外兩家國產廠商。
而在國產工業軟體崛起的背後,工業軟體的一些發展新趨勢正在為國內廠商帶來機會。
IDC的報告中提到,中國工業軟體市場出現了三個新的特徵。其中之一是CAD、CAE、CAM等CAx一體化,正在帶來新的軟體應用範式。
數智前線走訪發現,工業企業面臨的一個普遍問題是,一個產品背後往往有著複雜且漫長的流程,從設計、研發、製造等各個環節都依賴不同的系統支撐,而這些系統以前大多是不同品牌、技術、架構、編碼等開發而成。系統間的割裂造成資料孤島嚴重。
「經過多年的資訊發展,我們深切體會到,不同軟體之間不能進行高效配合,效率低下是最大的痛點,迫切需要CAx一體化解決方案。」戴虎透露,杭齒在前期使用了各種品牌的CAD和CAE軟體,然後透過PLM整合線上設計,嘗試實現研發、製程、製造之間的協同,但後來發現,這些異構軟體之間無法進行高效配合,效率非常低。
而IDC高級分析師杜雁澤也提到,當前中國絕大多數的製造和建造企業,各專業之間的協同仍然是在以瀑布式的串行方式進行,而每個專業可能都會有很多單點的工具,大家在以文件互動的方式進行協作。所以當專案體量變大,參與人數變多,多專案頻繁協作變更時,這種方式很難維持。
中望軟體江蘇大區總監董嘉平告訴數智前線,CAx一體化能幫助企業統一資料來源,根據即時資料進行持續的更新與最佳化改進,最終實現敏捷式的產品開發,不僅能滿足企業內部不同部門之間的協同,也能滿足企業上下游夥伴的協同。
中望是CAx一體化的先驅,在2019年就開始推行All-in-One CAx策略,目前已從CAD建模到CAE模擬再到CAM加工,實現了從設計、模擬、製造等全流程的同源數據,一模到底。
董嘉平透露,CAx策略基於MBD模型貫穿設計、模擬、製造核心環節,實現全流程資料同源,在企業產品研發的方案接受、詳細設計、驗證分析、樣品試製等過程中,透過完善的研發設計一體化平台實現工具數位化;並藉助中望的PLM平台將同源數據進行統一管理,同步變更,幫助企業打破資訊孤島,保證了上下游數據的準確性和一致性,進一步實現系統數位化。
而自主可控的國產化趨勢也為國產工業軟體帶來機會。不久前,工信部印發《工業重點產業領域設備更新與技術改造指南》,明確指出:到2027年,完成約200萬套工業軟體和80萬台套工業作業系統更新換代任務。
在產品創新、積極響應用戶需求以及自主可控的訴求推動下,越來越多客戶願意向國產軟體敞開懷抱,讓國產工業軟體在真實的客戶場景中得到了打磨。
例如,全球船用動力系統領域的龍頭企業之一中船動力集團,就有近300名工程師在用國產軟體進行產品設計及驗證相關工作,其應用中望3D自主研製了新型中速發動機。中船動力集團中船動力研究院有限公司總經理劉利軍表示,“中望CAx解決方案實現數據同源模型驅動,推動了船舶動力設計與製造的全流程數字化轉型,幫助集團降本增效。”現階段,中望3D實現了從草圖、建模、組裝設計到出圖的全流程深度應用,提高了中速引擎的研發效率,設計軟體的綜合使用成本也大幅下降。
注塑機製造代表性企業東華機械則使用中望3D實現了跨平台的策略性轉移,開啟了全國產、全三維設計模式。東華機械工程中心副總監陳緒明介紹,中望3D不僅讓東華機械不再受進口軟體的約束,它的設計模擬製造一體化能力也大大提高了他們的產品開發能力、客戶訂單交付能力。
國內領先的綜合型景觀設計平台山水比德,今年6月在內部做過一次研究,得到的數據是,700多位設計師已經全面使用中望CAD產品,貫穿於設計流程始終,其中50%左右的設計師平均每天使用中望CAD在5小時以上,有85.77%的設計師認為中望CAD能夠滿足日常設計需要,而且超過六成設計師給出了8分以上的好評。此外,山水比德與中望軟體共同打造的智慧景觀施工圖設計軟體-“i 鍵山水”,涵蓋園建、綠化、電氣、給排水4大專業領域,實現各專業效率提升8.6%-67.02 %,年提效產值高達1,900多萬元。
這也意味著,以中望為代表的國產工業軟體已經實現了從能用到好用的轉變,並且深入到企業的核心生產環節。國產工業軟體正在快速縮小與海外巨頭之間的差距。
03
工業軟體的關鍵突圍:
中望已有完整根技術體系
挖土機、起重機、盾構機等大型工程機械,每一台整機的零件多達數萬個,這些零件材料不同、形狀各異,研發過程中對軟體的建模能力提出極高的要求。製造企業期待的好用的設計軟體,要能快速創造出各種複雜零件的高品質三維模型。而這強大的建模能力的背後,依靠的是幾何核心等這類根技術。
根技術被認為是工業軟體的源頭之水,是國產工業軟體得以向好用快速、持續進化的底氣所在。尤其是作為三維CAD軟體最核心的三維幾何建模內核,它是支撐工業軟體進行求交、投影、延伸等幾何運算,實現實體建模與參數化建模的關鍵底層技術。
早期的CAD軟體沒有把幾何建模和約束求解分開,都混在軟體內部,但隨著技術的成熟和應用場景越來越複雜,幾何建模引擎等根技術成為了獨立的共通性技術元件。
目前,國內工業軟體廠商絕大部分都沒有自主研發的三維幾何建模內核,要嘛是魔改,要嘛是海外內核的授權,大部分的市佔率被國外的工業軟體所佔據。造成的後果就是,國內工業企業一方面要承受高昂的使用成本,一方面又要面臨隨時斷供、被卡脖子的風險。
所以,關鍵核心技術是否自主可控成為許多企業在選用CAD軟體時的主要考量之一。
耀坤液壓是江蘇一家做油箱、硬管和金屬飾件等液壓元件及零件製造的企業。耀坤液壓產業研究所所長劉偉善告訴數智前線,他們在三維CAD選型時發現,國外軟體確實在性能上,在參數化設計、大裝配設計上優於國產軟體,但高昂的維保成本給企業帶來了非常大的成本壓力;而不少國產軟體性價比高,但技術自主性不強和售後服務能力一般,存在一定的「卡脖子」風險。
劉偉善提到,液壓件是「中國製造2025」工業強基工程中的核心基礎零件,國家大力推動液壓件自主化發展,這要求使用的工業軟體也必須是核心自主,技術可控。最終,耀坤液壓選擇了中望3D。
不久前,中望軟體正式發布了三大根技術,包括了三維幾何建模引擎Overdrive以及三維約束求解引擎ZGS和參數化轉換引擎IPX,建構了國產工業軟體在根技術上的完整體系。這也讓耀坤液壓看到了與中望合作無疑會有更多的可能性和更快的發展速度。
不過,相較於海外產品,國內工業軟體還有一個短板就是生態。海外廠商起步早,已經形成了非常完整且繁榮的生態體系,建構起了深厚的競爭障礙。
而國內工業軟體生態仍處於起步建設階段,軟體企業覆蓋面寬但規模普遍較小,本土軟體企業間的創新協同能力較弱、仍以現有產品的移植相容為主,同類型軟體產品往往缺乏統一標準,上下游企業用戶採購不同主流廠商的軟體,資料格式、介面標準難以協同,使得國產軟體間無法形成發展合力。
對此,董嘉平表示中望正在建構合作共贏的產業生態,一是與細分領域領先的企業客戶共同打造最佳實踐,實現技術超越並全球推廣;其次是持續建立更完備的生態賦能體系和團隊,幫助生態夥伴發展壯大;三是聚焦CAx核心技術,跟生態夥伴一起打造更多產業解決方案。
而且,相較於海外廠商,國產工業軟體有個天然優勢是背靠國內大市場。目前,中國工業產值的全球佔比超過1/3,有著最全的工業品類和海量的工業數據和場景,這些都是工業軟體成長的最豐厚土壤。
但不少業內人士也提到,由於國產工業軟體的起步晚,也應該正視國產軟體與海外產品之間的差距。例如在大型資料處理時,國產軟體容易出現宕機甚至報錯的現象;在處理複雜大檔案時的運作速度還有提升空間,在智慧化設計上也需要加快趕上。
不難發現,儘管工業軟體的大頭依然還被海外巨頭所把持,但國產軟體廠商正在撕開一條縫隙,透過站上世界舞台,更加自信地融入全球競爭。