最近一期央视《对话》节目中，商界超级大咖齐聚央视，格力董明珠、新松机器人曲道奎、上海振华重工董事长朱连宇等在现场解读中国制造业的短板。
图1 中国工业品短板
(source：凤凰网、央视台)
诡异的是，即使央视列举的清单、即使制造业大咖在场，工业软件居然不在其列。
工业软件，尤其是面向研发设计的核心工业软件，这个制造业最大的短板，居然都被忘了。
当智能制造和工业4.0的目标越来约聚焦在数字化设计、数字化工厂和数字运营服务的时候，“数字建模和仿真”再次成为一切数字化工业背后最为闪耀的明星。最为重要的研发设计领域的两个软件工具，CAD(计算机辅助设计)和CAE(计算机辅助仿真)，成为中国信息化最熟悉、然而现在看上去却是最为瘸腿的领域。
此一刻，我们发现，中国在数字建模与仿真领域的建树，跟国外工业软件相比，简直不值得一提。
中国CAD曾经走过什么样的历史?
艰难的起步
二十世纪八十年代初，中国人对工业软件的认识几乎是零。伴随着昂贵的IBM大型机、VAX小型机、Apolo工作站的引入，上面附带的某些CG、CAD软件，打开了一小扇窗户，让中国人一窥工业软件的“芳容”。
最早能引进这些昂贵的计算机硬件的有实力的研究所或高校，也就由此开始了模仿和开发工业软件的征程。当然早期开发的软件，大多数是二维CAD绘图软件，能开发三维造型软件的单位比大熊猫的数量要少两个数量级。
曾经有过一段还算不错的小日子。从“七五”到“十五”(1986-2005)，国家对于国产自主工业软件一直是有扶持的，当时主要的扶持渠道是国家机械部(机电部)的“CAD攻关项目”、国家科委(科技部)的“863/CIMS、制造业信息化工程”。
国家机械部、国家科委早期重点支持的是二维CAD，后来发展到简单实用的“两甩”，即甩图板、甩账本。对于技术难度不算太高的二维CAD的扶持，还是取得了一些成效的，出现了高华CAD、CAXA电子图版、开目CAD、浙大大天CAD、山大华天等一批软件产品。即使在开发难度比较大的三维CAD领域，也出现了北航的熊猫CAD系统(后来的金银花)等。此后国家机械部逐渐淡出对CAD的支持，而由国家科技部接手，彼时863项目声名大噪，国产CAX软件公司每年“跑部钱进”成为常态。
而在CAE领域，也出现了一个百花齐放的小阳春。上世纪80年代后期。以北航、清华为代表的一批高校和科研人员开始做相关的软件开发。这些人中，以唐荣锡老师、孙家广老师、梁友栋老师、周儒荣老师为代表，成为国内第一代从事CAD软件开发的标志人物。随着CAD/CAE软件在制造业的推广普及，清华大学、浙江大学、华中科技、大连理工等一批高校和中科院、航空航天等一批院所先后开展CAD/CAE软件自主研发，取得了一些研究成果，包括中科院的飞箭、郑州机械所的紫瑞、大连理工的JIFEX、中航的APOLANS、HAJIF等商业化和大企业自用软件。
悄无声息的CAD调包
从“十五”和“十一五”开始，科技部对研发设计软件的重点支持，转到了三维CAD。而在“十二五”(2011年)以后，中国的信息化开始走两化融合的道路，该工作转由工信部负责，863合并到国家重点科技研发计划中，科技部也不再分管信息化工作。这是一个重要的分水岭。由于工信部并不对认为属于基础科研的工业软件研发进行补助，国家对三维CAD研发的资金投入几乎没有了。
工信部从分管工作而言，不能直接以资金支持企业研发的，只能通过搞两化融合支持企业上信息化，通过试点示范和两化贯标等方式，给企业补贴，重点支持对象的是制造业企业。国产工业软件研发公司则基本得不到直接的支持，变成了“姥姥不疼舅舅不爱”的苦孩子。通过企业应用拉动信息化建设，推动了制造业信息化的普及，也培养了一批人才，但它也带来的一个间接的后果，即国家补贴的大量两化融合资金都去买了国外工业软件。
如果从CAD产业发展来看，可以说CAD被无声无息地被调包了。
自此以后，近十年来，国家部委层面几乎再也没有明确的资金投入支持国产自主CAD/CAE软件了。
根据《自主CAE涅槃》一书的介绍，在1980s左右，中国的CAE发展也是自成一派。具有讽刺意味的是，随着CIMS如火如荼的发展、带来的并非是自主工业软件的崛起，而是国外工业软件的长驱直入，而随后两化融合的大举投入，国外工业软件愈加兴旺发达，而中国自主软件则步步后退，尤其是在CAE领域溃不成军。当工业4.0变成德国最炙热的制造名片,智能制造则到了举国热浪的阶段，人们重新认识到核心工业软件变得越来越重要。
而中国曾经有过起步发展的CAD/CAE软件，陷入了“失去的三十年”。
研发投入大账本
随着整个设计研发数字化技术主流的发展转向三维CAD/CAE一体化，由于国家对此重视不足，整个行业对三维CAD/CAE的资金投入强度一直非常低。在十五、十一五期间，在三维CAD软件研发方面的总投入大概是4000-5000万的规模，CAE则主要通过国家自然基金委有一些面上的项目，一年可能有一千万左右的投资弱度。再加上十二五搞两化融合的一些间接性的促进，估计在三个五年计划之中，国家对三维CAD/CAE等核心工业软件研发的投入强度不足2亿人民币。
国家投入的这些资金与国外软件厂商的投入相比,可以直接被瞬间碾压。全球最大的CAE仿真软件公司Ansys2016年在研发的投入强度为3.5亿美元，大约为20亿人民币。
一个CAE公司一年研发
=一个国家15年的全部投入。
换言之，国外一个CAE仿真软件公司一年的研发投入，相当于中国政府在三个五年计划(十五、十一五和十二五)在三维CAD/CAE软件研发方面投入总和的10倍。考虑到这是一家公司持续十多年年的集中投入，而我国政府项目是采用了分散的撒胡椒面方式，更加凸显出美国和中国在软件投入上的差别之巨大。
一份不曾上交的答卷
美国几乎每年都有新报告，提醒美国高层，不能忘记“建模与仿真”的技术，并且得到美国政府普遍的重视。美国的国家战略一直把“数字化建模和仿真”作为核心战略。几十年来，从来没有停止过呐喊，也从来没有停止过行动，从1995年开始加速数字化建模和仿真创新战略，到2005年布什的报告提出计算科学，到2009年依靠建模和仿真，到2010年高性能计算谈到建模和仿真，以及到现在先进制造伙伴计划，都是在围绕着工具模块化和开放式的平台。2014年美国总统科技委员会确定的11个关键领域有一个打分，根据对国家的影响等指标，这其中，可视化、信息化和数字制造是三大关键领域之一，这里面都是围绕着数字化建模和仿真。而在最新的美国制造业创新网络NNMI，跟智能制造最相关的两个创新中心，一个是数字化的设计与制造，一个是清洁能源的智能制造。无论是国防部牵头，还是能源部牵头，基本上都是围绕着数字化建模和仿真这个核心技术。
表：美国数字制造与智能制造创新院的目标对比
然而在中国，核心自主工业软件，从来未曾得到高层的重视。
借鉴美国总统科技顾问委员会给总统办的报告，中科院在2006年的时候曾经给国务院上交过一份报告;紧接着科技部有一个香山会议，会后报告也往上呈交，但基本上都是没有下文。2010发改委在做“十二五”规划的时候，当时说要讨论CAE的发展，后来还是不了了之。以后还有多次人大代表做提案往上呼吁，但高层决策者似乎从来没有真正地认为核心自主工业软件有多重要。
发展自主CAD/CAE的国家报告，是“一份总来没有上交的答卷”。
刻骨铭心的工业误判
工业软件的本质是工业品!
它绝不是IT的产物，它是工业化长期积累的工业知识与诀窍的结晶，是工业化进程的不可缺少的伴生物。而在中国，很多时候，它却被简单地认为更多是IT软件属性，跟其他管理软件、甚至互联网一起发展。这是一个天大的误会。而且，这个误判对制造业的发展而言，是一个致命的误伤。如今西门子、GE、施耐德等工业巨头都在拼命购买软件，而世界上最大的软件公司不是微软，不是谷歌，不是苹果，也不是西门子或SAP，仅就代码行数，一直大力发展工业软件的美国最大军火商洛克希德公司，早已超过微软成为世界最大的软件公司。
时至今日，每一件工业品，几乎都是工业软件的结晶，每一台装备，离开了软件都不能运行。但是，每一种国外工业软件里面究竟有什么，却是谁也说不清。这是一个失控的数字世界。貌似强大的“中国制造”，恰恰就是站立在失控的工业软件的数字世界之颠。
对于中国工业来说，工业软件岂止是短板，已经是“断”板，是“断”命之板。
没有太阳的黎明静悄悄
伴随着数字化、网络化和智能化的深入发展，中国正在向智能制造迅速转型。中国制造业是否具有核心工业软件(工业品)，将是一柄达摩克利斯之剑，长悬于中国制造之项顶。没有自主核心工业软件的支撑，中国制造强国只能是一梦之醉。
而梦醉之先，却是整个行业呈现可怕的形式误判。当许多人都在沉迷工业互联网、人工智能、大数据来推动制造业转型升级的时候，没有人意识到这些概念如果脱光了一层一层衣服，最内核的都是工业软件。
更可怕的是，人们连呐喊的力气都没有了，发展自主的CAECAE软件，已经成为人们心中认定的笑话。工业软件的黎明静悄悄，这里的黎明暂无太阳起升。
本文为“中国工业软件史”系列，旨在启迪社会共识，推动CADCAE软件得到它应有的战略地位，唤醒政府和业界的足够重视。
转自公众号：知识自动化
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