工业软件，被遗忘的高山
当中国的应用软件在全球风靡时，门槛和难度更高的工业软件却几乎全军覆没，成了“改革开放以后，唯一一个与国外同行不断拉大差距的工业技术领域。”
究其原因，有盗版的困扰，有海外“四座大山”的夹击，也有重硬轻软思想的作祟。更关键的是，国产工业软件的成长与成熟，一直缺少工业知识的积淀和工业体系的反哺。
2021年，中国电力规划设计协会向北京西城公安局投诉了美国Autodesk公司，理由是会员单位在采购这家公司的软件时涉嫌被欺诈和强迫交易。这是一个严重的指控。
最近这些年，很多设计企业的老板都接到了来自Autodesk的电话或者律师函，要求他们买昂贵的正版软件。那些即将要上市的企业，被针对得最厉害。而且，文末都会加一句：“如果贵公司未就本函进行答复，我们将不得不对此采取进一步的行动”。
在国内，一个半官方性质的社团组织，撕破脸皮站出来对抗一家企业，基本可以说是苦大仇深了。换做是普通企业，到不了公开对抗的阶段就怂了，但这家美国公司在国内建筑和电力等行业却是神一般的存在，绝大部分电力设计企业都在用他们的软件。
早在2006年，电力规划协会就统一出面与Autodesk谈判，搞个批发价，而且每隔三年谈一次。这也是双赢做法，一是提高了Autodesk的正版使用率，二是减轻了国内设计企业的成本。
前几次合作都很顺利，但到了2015年第四次谈判时，Autodesk就不愿意了。它要更改商业模式，以前都是永久授权，现在改为每年收一笔订阅费，还不给最大优惠。拉扯了几年后，直到2019年双方才签署了第四次合作协议，到了2021年其实双方合作已经到期了。
这些年，因为华为的事情，一提到卡脖子的高精尖技术，大家脑海里立马会想到芯片、光刻机、操作系统等，这些东西的重要性早已深入人心。但除了这些，以CAD（计算机辅助设计）为代表的工业软件——由于普通用户接触不多，但其实国内与海外的差距远超一般人的想象。
其实，工业软件的门类繁杂，既有ERP、CRM这些企业管理软件，像用友、金蝶、SAP 属于这一类；也有生产调度和过程控制类软件。当然难度最大的还是CAD、CAE、EDA这些工业设计软件。简单理解，CAD取代了手工绘图，CAE取代了物理试验，EDA则是芯片设计的必备工具。它们的角色最为关键，脖子也最细长，随手就被人卡住了。
走向智能研究院的赵敏曾感慨：“工业软件是改革开放以后，唯一一个与国外同行不断拉大差距的工业技术领域。”他说的正是CAD这些工业设计软件。
01
上世纪90年代，官方号召设计人员甩掉原始的绘图板，转而在计算机上完成设计工作，不仅效率能极大提高，也不容易出错，所以各行各业都掀起使用CAD软件的热潮。
以前的设计人员，整天都是跟图纸、直角尺打交道，不仅工作重复繁琐，还容易出错。用了电脑软件之后，效率和质量都得到了快速提升。工业软件企业达索的一个数据显示，从1980年到2000年，工业软件的广泛应用让生产新车的周期缩短了10倍。
信息革命的重要性在工业领域展现得更加淋漓尽致。除了汽车、飞机制造，包括建筑、机械、市政工程、工业设计等，凡是要做设计图纸和规划的东西，都需要先用到CAD软件。北京奥运的主场馆鸟巢全部采用了钢结构，如何让这些钢材保持稳定又排列美观，没有工业软件的支撑是万万不可能实现的。
科技是第一生产力的理念逐渐深入人心。错过了前两次工业革命，中国饱尝了落后就要挨打的现实。当计算机革命到来时，落后的中国迸发了对先进生产力的强烈渴望。
1997年，国家科委的宋健主任说：我们的唯一出路是加大力度，坚定不移地抓好CAD工程的普及和应用。CAD成了企业进入市场经济大门的金钥匙，也是进入国际市场的通行证。
举国体制的优势下，工业软件在上世纪八九十年代，有着相当不错的开局。全国高校的CAD研究会在北京工业学院成立，国内第一批CAD公司几乎都诞生于高校。高华有清华背景、数码大方诞生于北航、开目诞生于华科、大天来自浙大、华天来自山大。那段时间，各高校和科研院所开发了2000多套CAD系统。
不过，科研成果不等于商业成功。很多项目验收完就没后续了，科研的产品与市场化产品之间还有一条巨大的鸿沟，做出东西来，只不过是万里长征的第一步。
而且，这个行业有个特点：高、冷。技术难度高，但自身的总产值并不算高，做到Autodesk这么大，一年也才二三十亿美元营收，而国内的这几家到现在也只有2亿元人民币左右。2018年，工信部披露过一组统计数据，当年我国软件业务收入为63061亿元，而工业软件营收1477亿元，仅占2.3%。
产值不高的同时，投入却很大，开发周期也非常长。过去二十年，西门子在软件方面投入了100多亿美元。如果从投资回报的角度考虑，基本是被投资人所放弃的赛道。比如国产CAD第一股的广州中望，直到2018年底才完成第一轮融资，金额8000万元，这也是当时工业软件规模最大的一笔融资，还不如王健林口中的一个小目标。
但它对整个工业生产的撬动却扮演着至关重要的角色，对航空业、制造业、建筑业等的拉动能产生数百倍的效果。这些年，智能制造和工业4.0的概念爆火，其实这些概念背后都离不开更为基础的工业软件。
所以，当中国加入WTO后，国外先进技术和产品长驱直入，国产CAD软件完全招架不住。Autodesk就是这个时间进入的中国，很长一段时间里，AutoCAD就等同于CAD，Autodesk的“.dwg”格式就是行业通用的标准。
看到差距这么大，国内经常有声音说，造不如买，直接用别人先进的东西，为何还要花大价钱自己做一堆落后的东西。用当年宋子文的名言来说：“外国进口的盘尼西林都用不完，中国何必要自己生产？”
2004年，《政府采购法》实施，要求对国产软件优先采购。这一年，政府软件采购超过了90亿元。但很多政府采购中，都以国产软件不成熟为由而拒绝采购，没人用的后果是技术和生态越来越落后。
本着打不过就加入的精神，Autodesk这些欧美工业软件在中国攻城掠地时，国产工业软件企业为了生存，绝大多数要么去做了Autodesk的代理商，要么在Autodesk基础上做二次开发，给别人做嫁衣。
02
1995年，Autodesk大中华区时任总裁高群耀跑到不少设计院做调查，发现自家的产品在这里非常受欢迎，但基本是盗版。
在很多国人的潜意识里，花几万块钱买台IBM或者苹果电脑没有问题，但花这么多钱买个看不见摸不着的软件，那是万万不可能的。用当时一位大型设计院领导的话说：“我们中国人用美国的软件，是给你们面子了。”
除了当时的人们缺乏版权意识，更重要的原因是，CAD软件很贵，在上世纪90年代就卖到了两三万块钱一套，北京的商品房才两三千一平方米。如果每台电脑都安装正版软件，一年下来，大家估计都给这些软件厂商打工了。
这还是二维CAD的价格，如果是三维CAD，一套产品的价格从几万到十几万、甚至几十万不等，更是让很多企业难以承受。当时有句话说得很贴切：买是等死，不买是找死。
勤劳聪明的中国企业找到了一条野路子：盗版。毕竟没有壮大之前，也不容易被厂家盯上。
其实，国外软件巨头一开始对盗版也是睁一只眼闭一只眼，和气生财。软件和硬件不同，软件的边际成本很低。1个人用和100个人用，软件公司的成本几乎是一样的，但100个人用就能收100份的钱。
盗版本身也是“占领市场”的一种绝佳手段。当市场一旦形成垄断，紧接着就是收割。这些厂商在取得绝对的市场占有率之后，往往就开始举着打击盗版的大旗，让这些用盗版的客户付费。软件盗版反倒成了一种长期投资。
国内设计企业都有过被Autodesk律师函支配的恐惧。2003年，北京一家叫龙发的家装企业因为使用Autodesk的盗版软件，被索赔173万元。龙发虽然认栽，但也觉得委屈，“正是因为长期被盗版，Autodesk占据了市场，打跨了竞争对手。现在大家都使惯了Autodesk的软件，他们再来收紧口袋。”
这些软件公司的销售路子都比较野。比如销售会给目标公司打电话，说为了促销，给公司寄一套免费的设计软件，然后问这个企业的设计软件使用情况，几个人用，用来做什么设计。
几天后，免费的光盘没收到，倒是收到一份律师函，不买正版就法院见。很多人会问，厂家怎么知道你有没有用盗版？除了软件很容易留有后门外，由于设计企业基本都会用到这个软件，他们也会采用广撒网的方式，只要是没买过正版软件的潜在客户，都给你发一份律师函，吓唬一通，效果出奇得好。这也是电力规划设计协会为何选择与Autodesk硬刚的原因。
此前有过统计，Autodesk在中国三分之一的销售额来自打击盗版。
微软也这么干过。比尔盖茨曾在中国说过一句名言：“现在让你们盗，总有一天你们是要付钱的。”
2008年，为了打击Windows系统猖獗的盗版行为，微软使出了雷霆手段，让那些使用盗版系统的电脑每隔一小时就黑屏一次，而且还会永久弹窗提示所用为盗版。
由于Windows操作系统和Office软件在国内拥有超高占有率，微软虽然打着保卫正版的旗号，但如此粗暴的做法也引发了铺天盖地的愤怒。央视甚至将此形容为“人为刀俎，我为鱼肉”。
在政府和民间铺天盖地的反对声中，微软停止了黑屏做法。但黑屏事件却成了网民心中集体的痛。
虽然盗版泛滥有历史原因，但其实盗版对国产软件的影响比国外软件更大。毕竟，这事对于国外软件而言，顶多是少赚点钱，但对于国产软件可能是要了老命。
以前，国外的正版软件价格高，国产走的都是性价比路线，还是会有企业买单，在夹缝中艰难求生，国外软件大口吃肉，国产软件也能喝口汤。但盗版横行，变相把很多国产软件给消灭了。
当年，还在金山的雷军就吃了不少盗版的苦头。金山凭借WPS一度大放异彩，扛起了民族软件的大旗。但很快微软进入中国，盗版的Office软件一夜之间占领了WPS几乎全部的市场。雷军后来还感慨：“我们的第一对手是盗版，第二才是微软。”
除了盗版开路，欧美工业软件也走上层路线。“如果中国要做一个客户的话，那么这个客户首先就是政府。”高群耀说，他们早期与政府和高校合作非常紧密。
早在1997年，Autodesk就联合惠普与国家教委签署了一项捐赠协议，向国内100所高校捐赠价值1.28亿元的软硬件产品。2009年，Autodesk再次与教育部签署了合作备忘录，宣布向50所高等院校和中等职业学校捐赠价值5000万美元的最新设计软件。
这种做法非常高明。一方面让形象变得更加亲民，另一方面高校免费使用，并不会损害到他们的商业利益，而且给他们培养了大量用欧美软件的人才，这些人进入职场后，基本只会使用AutoCAD，不仅着眼了当下，直接锚定了未来。
03
基于庞大的用户基数，国内的应用软件（App）做得毫不逊色于海外。TikTok在全球风靡，打得Facebook找不着北，微信因为简洁而且功能强大，被马斯克多次实名表扬。
应用软件的成功与其属性有一定关系。想当年，年仅24岁的求伯君把自己关在深圳一家宾馆钻研了4个月，敲下10万行代码，就开发了中国第一个自主知识产权的办公软件WPS。
但这条路在工业软件行不通。从建模、求解、算法到最后的编程，工业软件的复杂度高，不是靠几个天才工程师就能搞定的。
工业软件虽然也是一行行代码组成的，但背后的核心是经过千锤百炼、反复在应用中沉淀的工业知识，涉及到数学、动力学，甚至管理学。当年，上海宝钢为了优化热轧项目里的一个计算模型，整整用了12年时间。如果一个App要开发12年，老板估计要带着小姨子跑了。
所以，工业界有个共识：人类社会可以从原始社会直接跨越到社会主义社会，跳过了奴隶社会和封建社会。但工业技术积累的阶段不可跨越。没有经历完整的工业化进程，就没有工业技术的深厚积累；没有工业技术积累和大手笔的研发投入，就无法开发出优秀的工业软件。
国外工业软件发达，除了起步早，更关键的是强大的工业体系对工业软件的反哺。不难发现，工业软件巨头几乎来自工业强国。而中国虽然是基建狂魔，但到现在也还没有完成工业化进程。
而早在上世纪80年代，我们的家庭连电视机都还是稀缺品时，法国达索就开始运用三维技术为航空航天以及汽车行业企业提供解决方案。
1994年，全球最大的双引擎宽体客机波音777下线，这也是首架采用达索的3D CAD软件设计的飞机。这么个巨无霸的设计过程，动用了2200台电脑，让电脑先模拟出来，再搬到生产车间。除了发动机，其它的机械零件全部用达索的CATIA设计完成。并且它还将包括发动机在内的100%的零件进行了预装配。这架飞机有300万个大小零部件。
波音777让达索的CATIA一战成名，在航空业和汽车制造业几乎是无敌的存在。
除了工业积淀不足的客观因素，对CAD等工业软件的投入不足也让国产软件一直处于被遗忘的状态。
2008年，我国核高基（核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品）重大专项开始实施，集中兵力攻克重大科研难题，投入总资金超过1000亿元。
但这里的基础软件更关注的是操作系统和Office等办公软件，通过申请的项目包括金山、金蝶、中软等，并没有CAD、CAE这些更复杂更需要沉淀的工业软件。
还有一个客观因素在于，工业软件属于交叉领域，既是基础科学，又是IT产品，以前属于科技部主管。但到了2011年，工业化和信息化加速融合，重任落在了工信部头上，工业软件作为信息化的关键角色，也被划到了工信部的管辖范围。
但自主工业软件研发属于基础科研，不属于工业企业信息化建设，工信部并无补贴基础科研的职责和专项经费。所以，工业软件就变成奶奶不疼，姥姥不爱的尴尬存在。
那些年，工信部通过对制造企业进行补贴，来拉动信息化建设。但由于国产工业软件的稳定性和兼容性不高。大量两化融合的资金都去买了国外软件。南京航空航天大学教授姚卫星说过，国内任何一个航空设计单位在达索CATIA软件上花的钱都要上千万。
曾经获得联合国资助的北自所CAD研究中心，在上世纪80-90年代一直是我国国家级CAD国产软件研发和认证中心。但1998年北自所改制为企业，没有了事业经费支持，CAD研究中心在两年后被迫解散。
2018年9月，国家部委发布了《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》。该目录第一级列出8个产业；第二级分为40个重点方向；第三级目录再细化为174个子方向，而CAD、CAE等核心工业软件，属于第五层，被淹没在近4000项细分“重点”产品和服务中。
用《工业软件简史》作者林雪萍的话说，“雨露均沾不叫战略，战略需要聚焦，有所取舍。”工业软件处于交叉领域，既是基础科学，又是IT产品，和发改委、科技部、工信部都相关联。这就造成了一种非常尴尬的现实：近十年工业软件行业实际上面临“三不管”。
而重硬轻软的思维也影响了工业软件的发展。倪光南曾说，地方负责部门都不愿意投资软件，因为投了软件以后失败的话，很难说得清楚。硬件失败了还有几百亿设备，但软件失败了，人一走什么都没有了。
04
2012年，软件业提出过“十二五”规划的目标：培育10家以上年收入超过100亿元的软件企业，产生3-5个千亿级企业。
但十年过去，离当初的目标还有非常大的距离。作为国产CAD第一股，中望软件在2020年的收入也才4.59亿元，市值不到200亿元。而苏州浩辰才1.86亿元，净利润还不到5000万，还买不到上海汤臣一品的一套房。
中国工业技术软件化产业联盟的数据，2019年，我国研发设计类工业软件的国产化率仅为5%，95%依赖外国产品。而在CAD领域，达索、西门子、PTC以及Autodesk四座大山，占据了中国CAD市场90%以上，国内的中望、浩辰、数码大方三家公司总份额不到10%。而CAE领域，美国ANSYS等占据了中国95%以上的市场份额。
Autodesk在建筑和电力行业是绝对的龙头，只不过他的统治力集中于二维领域。在更先进的三维赛道上，德国西门子在汽车和通用机械方面的老大，法国达索在航空和汽车领域一家独大，像我国的C919、枭龙、运20这些知名飞机用的都是达索CATIA设计。而美国的PTC则是船舶和电子领域的领军企业。
如今，在技术难度更低的二维CAD领域，国内企业已经取得了非常不错的进展，赶上了发达国家同行的水平。但难度更高的三维CAD，差距依然非常大。国产三维CAD的份额小到可以忽略不计。
2021年，苏州浩辰提交了招股书，但在证监会反馈的意见中，专门提到核心知识产权的问题。外界发现，浩辰每年需要把三维 CAD软件销售额的一半交给西门子，作为技术组件授权费。之前，浩辰的自研产品还被起诉侵权，支付了420万美元和解金。
即便是二维CAD软件，大多用的是IntelliCAD内核。IntelliCAD也是欧美的企业，组建了ITC联盟，它把自己的内核开放出来，只要会员每年交两万美元的会费，就可以合法使用。
中望用的也是IntelliCAD内核，保证了产品的稳定性和兼容性，但核心能力也一直受到质疑。毕竟，只要买的外海的高技术产品，总是存在被断供的风险。
好在，随着国内工业化进程的加速，工业软件的重要性得到了更多的重视。2020年8月，《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》将工业软件纳入重点支持的范畴。
工信部也在当年实施产业基础再造工程，以前关注的工业基础讲的是基础材料、基础零部件、基础工艺和产业技术基础，统称四基。现在专门增加了工业基础软件，成为“五基”。随后，工业软件首次入选国家重点研发计划重点专项。
甚至在当年5月，最高层在院士大会上说了一句很有分量的话：“要在工业软件、高端芯片等方面关键核心技术上全力攻坚。”
终于等到你，还好没放弃。
以目前的局面来看，国产工业软件要想短时间追赶并不现实，但如何缩小差距，改变西强东弱的局面或许更为切实可行。而我们也看到，外部的环境和屡屡发生的断供事件，也让产业上下都明白：尽管路途艰难，但每一步都要自己走。
中国有个优势是，工业市场和需求非常庞大，这是孕育工业软件的沃土。另外，工业软件的盗版问题虽然依然严重，但正版的意识和行动有了明显提升，为软件付费成了天经地义的事。“我们要像爱护自己的眼睛一样爱护国产软件。”中国勘察设计协会理事长吴奕良曾说。
2020年，达索系统将亚太区总部从日本东京迁到上海，成为全球三大总部之一。达索系统全球副总裁还说了一句很讨国人欢心的话：“我们认为这里是未来区域甚至世界的中心。”区域中心估计问题不大，要说世界中心，曹县估计第一个不服。
从操作系统到数据库，从芯片到工业软件，虽然每一个都是眼前的高山，但总是有人前仆后继，有些接近山顶，有些走到了山腰，甚至有些还在山底。尽管艰难，但越来越少人觉得“造不如买”，在这种大环境和大形势之下，每一个之前看起来高不可攀的领域，都有着越来越多的人才和资本涌入。这些来自国家或者民间的力量，正在一点点挪平眼前的一座座大山。
参考资料：
1、《工业软件简史》，林雪萍
2、《以两化融合为契机发展工业软件》，电子技术应用
3、《盗版难不倒Autodesk》，环球企业家杂志
4、《盗版率之痛、核心技术之殇：国产CAD厂商浩辰软件冲刺IPO前景几何？》 财联社
5、《国务委员宋健同志在全国CAD应用工程工作会议上的讲话》，工程设计及自动化
6、《工业软件之忧》，瞭望新闻周刊
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