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高端工業軟件是支持研發設計、生產制造、經營管理和運維服務等產品全生命周期和企業運行全過程集成及優化的支撐軟件，是制造、信息和管理等技術交叉融合發展的產物。高端工業軟件作為實現制造業數字化轉型的核心和關鍵，是支撐制造強國戰略、推動中國制造實現高質量發展的重要支點。在當前大國博弈紛繁復雜的形勢下，必須加快形成高端工業軟件自主可控的發展態勢。

高端工業軟件包含電子設計自動化（EDA）、計算機輔助設計（CAD）、計算機輔助工程（CAE）、產品全生命周期管理（PLM）、企業資源規劃（ERP）、制造執行系統（MES）和維護維修運營（MRO）等，涵蓋了產品從論證設計、生產制造到維護保障的全周期。

近年來，在一系列政策“組合拳”的加持和資本的助力下，我國工業軟件產業進入了快速發展期。據工信部數據，我國工業軟件產業規模由2012年的729億元上升到2023年的2 824億元。培育了一批工業軟件供應商，如華大九天、中望、金蝶、寶信、用友和國睿信維等，突破了一批產品研制核心軟件技術，開發了具有自主知識產權的EDA、CAD、ERP、MES、PLM和MRO等一系列工業軟件。然而，高端工業軟件市場仍處于被國外廠商壟斷的局面，比如在研發設計類的EDA和CAE領域，Cadence、Synopsys、Ansys和Siemens等廠商占據市場份額90%以上，CAD領域被PTC、Siemens、Dassault長期壟斷；在生產制造類軟件高端領域，GE、Schneider、ABB等自動化廠商依然是市場選用主流；在運維服務類軟件方面，美國Oracle、SAP、IBM長期占據市場主導地位。國內企業整體仍以提供單點工具為主，缺少覆蓋全領域的全流程設計平臺，在譜系化、集成化和規模化上與國外軟件還有非常大的差距，未能實質性地打破國外軟件的技術壟斷。

2  面臨的困難和挑戰

2.1 外部形勢嚴峻，高端工業軟件發展被“卡脖子”

近年來，西方國家不斷加緊對我國工業發展的打壓特別是高科技方面搞“脫鉤斷鏈”，在高端工業軟件方面，打壓產品類別從以往以研發設計類為主，擴展到研發設計、生產制造、經營管理和運維服務等全部品類，且延伸到操作系統、數據庫、云計算和物聯網等相關軟件。

2.2 共性數據庫薄弱，聯合設計仿真能力受限

各類模型庫和基礎資源庫（共性數據）是高端工業軟件應用和運行的必要支撐。國外工業軟件在為航空、航天、船舶和電子等行業提供解決方案后，沉淀了大量標準件庫、元器件庫、各專業仿真模型庫和材料庫等，并且形成了專業的共性數據服務商，基于共性數據，可以大幅提升產品研發生產的效率和效益，對于產品的高質量、低成本、可持續發展具有重要價值。

目前國內高端工業軟件在共性數據庫方面處于剛起步階段，還未建立共性數據沉淀和開放共享機制。以電子行業為例，在體系建模方面，頭部企業主要圍繞自身領域進行仿真建模，缺乏覆蓋OODA閉環的仿真模型；在系統建模方面，缺乏電子通用仿真模型，一方面嚴重影響數字化設計效率，導致數字化設計方法難以在裝備研制過程中落地，另一方面導致各領域建模質量參差不齊，影響整機仿真的精度。共性數據庫薄弱已成為高端制造業發展的壁壘問題，極大影響了制造企業用戶對國產軟件品牌的接受度和發展信心，制約了國產工業軟件的發展。

2.3 集成標準規范缺失，一體化研制迭代效率受阻

產品全生命周期端到端PLM的貫通，需要各類工業軟件之間的相互集成。國外定義了多種統一中間數據格式規范，用于支撐各類工業軟件的集成和數據交換，形成了集成設計、仿真、工程制造與生產、保障等一體的PLM平臺，并形成了統一的研制數據管理，支撐完成大型復雜產品數字鏈的貫通和全場景應用。

目前國內工業軟件之間的數據集成接口存在較多缺失，缺乏用于不同工業軟件之間數據交換的統一中間數據格式標準，無法快速形成數字化主線場景和一體化的數字支撐環境，產品研制過程中難以實現不同專業之間自上而下的自動迭代，降低了產品研制效率，難以追趕和突破技術代差，在未來可能面臨的極端制裁和技術封鎖環境中將處于不利位置。

3  推進國產化替代的對策建議

隨著我國大力推進制造強國戰略和制造業“智改數轉網聯”的深入實施，數實融合發展如火如荼，對高端工業軟件需求越來越大，亟待提升高質量的工業軟件產業供給水平。同時，面對西方國家對我步步緊逼的遏制態勢和目前國內發展基礎薄弱的現實處境，建議戰略上加強重視，戰術上突出重點，多措并舉加快推動高端工業軟件發展，形成自主可控的良好態勢。

3.1 加強頂層設計，完善促進高端工業軟件發展的政策環境

一是高度重視高端工業軟件發展，進行提級謀劃。扎實推進實施國家軟件發展戰略，面向實際需求，體系性論證EDA、CAD等工業軟件發展路徑，出臺專項戰略規劃，發揮集中力量辦大事的制度優勢，啟動實施和論證儲備一批重大攻關項目，優先解決重點行業領域當務之急。二是形成持續穩定的科研投入，合理引導社會預期。工業軟件行業投入大、回報周期長，需要加強國家科技創新戰略規劃與渠道資源的統籌銜接，形成長期穩定的經費、人才投入機制，并根據實際攻關情況設置適度的投入增長率，設立高端工業軟件投資基金，發揮“四兩撥千斤”的作用。鼓勵國產工業軟件公司上市融資，廣泛吸納社會資金參與高端工業軟件研發及市場化，激發高端工業軟件攻關企業與科研人員創新活力。三是倡導首購首用，在需求端解決產用脫節問題。梳理和建立自主工業軟件優選推薦目錄，通過加強稅收優惠、獎補，細化落實強制性采購規定等細則，鼓勵推動工業部門優先選用推薦目錄中的自主工業軟件，以應用場景的擴大牽引工業軟件工程驗證和迭代改進。

3.2 聚焦關鍵技術，補齊高端工業軟件底層技術短板

一是攻關底層核心關鍵技術，盡快打破受制于人局面。聚焦基礎性、關鍵性、緊缺性工業軟件技術領域，突破升級體系/系統設計與仿真、多學科聯合仿真、三維幾何建模引擎等關鍵核心技術，填補大型研發設計類軟件底層技術短板。二是建立工業軟件共性數據庫。集合相關優勢企業模型和數據資源，構建多層級多專業通用模型庫，加快推動國內優秀工業知識創新迭代、共性數據庫豐富完善。三是打造國產工業軟件PLM。面向電子、船舶、航空等優勢行業，構建國產化數據模型標準、集成標準，研發形成國產化PLM平臺，支撐復雜產品數字鏈的貫通和全場景應用。

3.3 強化龍頭牽引，扶持重點優勢企業加快打造拳頭產品

科技領軍企業是國家戰略科技力量的重要組成部分，也是科技和經濟緊密結合的重要力量，在創新突破、研發投入、成果轉化和產業協同等方面承擔著主體作用，有能力集聚各方資源集中力量辦大事。央企國企在高端工業軟件方面既有雄厚的研發實力，又有豐富的應用場景。當前中國電科在系統級EDA和PLM軟件，中國電子在集成電路EDA軟件，航空工業、航天科技、中國船舶等軍工集團在各自領域的工業軟件研發和應用上均具有一定的優勢，建議采用扶強扶優的策略，充分發揮龍頭帶動作用，推動各種創新要素向頭部央企國企集聚，聚焦EDA、CAE、PLM等大型工業軟件拳頭產品，加快培育一批具有競爭力的一流高端工業軟件自主品牌和產業集群，形成沖破封鎖禁錮、實現創新突圍的利刃。

來源： 智能制造IMS