实施工业软件战略:如何推动制造业数字化转型与高质量发展?
在全球新一轮科技革命和产业变革加速演进的背景下,工业软件已成为制造业高质量发展的核心驱动力。作为工业知识、经验与模型的数字化载体,工业软件贯穿研发设计、生产制造、运营管理等全链条,是实现智能制造、提升产业链韧性与竞争力的关键支撑。然而,我国工业软件长期受制于国外巨头垄断,存在“卡脖子”风险,亟需系统性地制定并实施工业软件战略,以破解技术瓶颈、培育生态体系、夯实数字底座。
一、为什么要实施工业软件战略?
当前,全球制造业正经历从“自动化”向“智能化”的深刻转型。工业软件不仅是实现这一转型的技术工具,更是国家工业主权的重要组成部分。一方面,工业软件渗透率低、自主可控能力弱的问题日益突出。例如,在高端数控机床、EDA(电子设计自动化)、CAE(计算机辅助工程)等领域,国产替代率不足10%,严重依赖进口;另一方面,随着AI、大数据、物联网等新一代信息技术与工业深度融合,工业软件正在成为连接物理世界与数字世界的桥梁。若不能抓住窗口期,我国制造业将面临被锁定在价值链中低端的风险。
二、实施工业软件战略的核心路径
1. 强化顶层设计,构建国家战略推进机制
工业软件不是单一产品问题,而是涉及政策引导、资金支持、人才培育、标准建设等多个维度的系统工程。应由国家层面牵头成立“工业软件发展专项工作组”,统筹工信、科技、财政等部门力量,制定《中国工业软件发展战略纲要(2025-2035年)》,明确发展目标、重点任务与保障措施。同时设立国家级工业软件基金,引导社会资本参与基础研究与产业化落地,形成“政府引导+市场主导”的协同模式。
2. 突破关键技术瓶颈,打造自主可控的技术体系
聚焦集成电路、航空航天、轨道交通等重点领域,围绕CAD(计算机辅助设计)、CAM(计算机辅助制造)、PLM(产品生命周期管理)、MES(制造执行系统)等核心工业软件,组织产学研联合攻关。鼓励龙头企业牵头组建创新联合体,攻克算法引擎、建模仿真、数据治理等底层核心技术。例如,可借鉴华为“鸿蒙+欧拉”生态打法,推动操作系统与工业软件深度融合,构建软硬协同的新一代工业软件平台。
3. 培育本土企业生态,形成良性竞争格局
避免“大而全”的粗放式发展模式,转向“专精特新”的差异化竞争策略。通过税收优惠、采购倾斜、试点示范等方式,扶持一批具有核心技术优势的中小企业成长为细分领域“隐形冠军”。同时,鼓励大型央企国企开放应用场景,带动中小企业融入产业链供应链,形成“头部引领、中小企业协同”的共生生态。如西门子、达索等国际巨头均通过开放API接口吸引第三方开发者共建生态,值得借鉴。
4. 加强人才培养与引进,筑牢智力支撑
工业软件人才短缺已成为制约发展的关键因素。建议高校增设工业软件相关专业方向,强化数学建模、编程语言、行业知识融合能力培养;建立校企联合实验室,推行“双导师制”实践教学。同时,设立“工业软件英才计划”,吸引海外高层次人才回国创业或担任技术顾问。此外,完善工程师职称评定体系,提高从业人员职业认同感和社会地位。
5. 推动应用导向改革,释放市场需求潜力
工业软件的价值最终体现在实际应用效果上。应加快制定《工业软件政府采购目录》,对符合条件的国产工业软件给予优先采购和补贴支持。鼓励制造业企业开展“两化融合”评估诊断,识别痛点需求,推动工业软件在研发设计、工艺优化、设备预测性维护等方面的深度应用。例如,宝武钢铁通过引入国产MES系统,实现产线效率提升15%,成本降低8%。
三、典型案例分析:德国工业4.0与美国工业互联网的启示
德国通过“工业4.0平台”整合政府、企业、科研机构资源,重点布局工业软件标准化与互操作性,确保不同厂商设备间的无缝集成。其典型做法包括:发布《工业4.0参考架构模型》(RAMI4.0),统一数据接口规范;设立“未来工厂”试点项目,验证工业软件在真实场景中的应用价值。
美国则依托强大的IT产业基础,由GE、IBM等企业率先探索工业互联网平台(如Predix),强调数据驱动决策与服务化转型。其成功经验在于:将工业软件从单一工具升级为平台型服务,提供数据分析、远程运维、智能诊断等功能,极大拓展了商业模式边界。
四、面临的挑战与应对建议
尽管工业软件战略意义重大,但实施过程中仍面临诸多挑战:一是研发投入周期长、回报慢,导致企业积极性不高;二是行业标准不统一,造成软件兼容性和复用性差;三是跨学科复合型人才稀缺,难以满足复杂场景需求。
为此,建议采取以下对策:
- 设立专项激励机制:对早期投入工业软件研发的企业给予研发费用加计扣除、首台套奖励等政策支持。
- 推动行业标准共建:由中国信通院牵头,联合行业协会、龙头企业制定统一的数据格式、接口协议和测试规范,打破信息孤岛。
- 构建产学研协同创新机制:建立国家级工业软件研究院,聚焦共性技术研发与成果转化,缩短从实验室到市场的距离。
五、结语:从跟跑到领跑,迈向工业软件强国之路
实施工业软件战略,绝非一朝一夕之功,而是一项长期性、战略性、系统性的工程。唯有坚持自主创新、开放合作、应用牵引、生态培育四位一体的发展思路,才能真正实现从“跟跑”到“并跑”再到“领跑”的跨越。未来十年,将是决定中国能否建成世界工业强国的关键时期。我们应以更大的决心、更实的举措,打好这场工业软件攻坚战,为中国制造业注入强劲动能,助力高质量发展行稳致远。