工業軟件,終于擁有了甜蜜的嗓音,吸引著時代中雄心勃勃的各路人馬。然而,工業軟件也是令人迷惑的一種產品,讓人想起希臘神話里吃人的海妖Siren。它們有著動聽的歌喉和你想要看到的各種容顏和形狀,趴在海島上向來往的船隊傾訴心腸。一見傾心,然而,一切結果就只是為了吞噬。多少勇士的旅程止步于此,甜蜜之地,正是危險的誘惑。
工業軟件不像一般工業品,可以有著巨大的產值、有形的形態、以及清晰可見的投資回報率。無產值、無形態、無(短期)回報,這種特殊的三無產業,對于熱衷于工業軟件的三類人:政府部門、決策制定者和投資者,就是三種不同形狀的陷阱。投資工業軟件,從來都是一段昂貴而危險的旅程。
工業軟件,也不像常規的商業軟件,好像只要熟悉計算機語言和業務邏輯,就可以編程運行。工業軟件IT化,這是人們最容易產生錯覺的地方。人們經常問為啥阿里、騰訊為啥不去開發工業軟件,就是這種錯覺之下的產物。工業軟件需要工程技術背景,它是靠對業務的磨練而非邏輯的認知,因此它需要長時間的沉淀。工業軟件之于軟件而言,就像老虎屬于貓科一樣,此虎非彼貓。
當前工業軟件,正處于一種讓國民焦灼的狀態。但工業軟件的邊界并不容易說清楚。如果說只要用在工業領域的軟件就算工業軟件,那么它的范疇就比較大。根據工信部的數據,2020年,中國軟件產品實現收入22758億元,占信息服務行業比重為27.9%。其中,工業軟件產品實現收入1974億元。實際上,這個范疇仍然比較寬泛。工業軟件的定義過于寬泛,容易導致無法把有限資源,很好地聚焦在當下最需要攻堅的地方。
筆者習慣于將工業軟件分為工業管理學軟件和工業物理學軟件。前者諸如企業資源管理(ERP)軟件、供應鏈管理(SCM)軟件之類,其實并不是工業軟件攻堅的重點。也并不難克服。可以看到,這幾年,金融行業去IOE,還是有很大進展的。很多大企業的管理系統軟件,包括對于SAP、Oracle這樣的巨頭,只要敢于挑戰,國內軟件就可以突破。
圖1 工業軟件的分類
但工業物理學軟件,就是另外真正難啃的磐石。以研發工具如計算機輔助設計(CAD)軟件、計算機輔助工程(CAE)軟件、電子自動化設計(EDA)軟件以及自動化軟件,如流程模擬軟件、儀表軟件等,這些才是真正的硬骨頭。
只有將工業軟件的定義聚焦到真正的工業內核上,工業軟件才能有更好的發展。國內經常有信息技術企業排行榜,Top10公司中往往有制造業的華為、海爾、中興、浪潮和海信。這類制造業企業的軟件,基本都是嵌入式軟件。沒有這些軟件,硬件就無法工作。但這些軟件,其實跟日常所擔憂的卡脖子軟件關系并不大。能夠獨立服務制造業的研制類工業軟件,才是中國最需要突破的地方。
選擇工業軟件的攻關,往往容易對錯鏡頭,將誘餌靶子當成目標。而且國內仍然將高校當做攻關沖鋒的主角——這在過去30年,已經證明是徹底失敗的事情。不知道為什么,這種現象又卷土重來。
工業軟件是制造行業的基石。它是一種支點產業,產值很小,跟“高大上”無關。或者說,它不高(不可見)、不大(無產值),也不上臉(隱藏在最底層)。以國內當前最受關注的卡脖子芯片行業為例。全球半導體市場規模近5000億美元,往上,支撐起數萬億美元的電子設備,并進一步支撐起幾十萬億美元的數字經濟市場;往下,它需要500億美元產值的半導體生產設備來支撐;再往下,才會看到一個100多億美元的電子設計自動化軟件。若沒有這種軟件,芯片支撐的世界,就成了一個沙塑宮殿。
圖2 工業軟件支點效應
這樣的例子可以舉很多。例如仿真CAE軟件就是這樣一個奇特行業。中國每年的CAE軟件市場可能只有幾十億元人民幣的規模,能不能成為一個“行業”都難說。在這個領域,一家企業能有幾千萬元的收入,就是優等生。CAE軟件的類別眾多,各行各業都有它們的身影,它們就像是大自然豐富多樣的物種。在每一個狹窄的縫隙里都會長出CAE軟件,比如,挖掘機挖斗里滾動的泥塊或者制藥顆粒的成型,都在用一種叫做散料仿真的軟件模擬。
作為一種工業品形態,中國工業軟件呈現了五個令人難堪的特點,可以概括為:難、冷、窮、小、重。
難,攻關不易。工業化沉淀留下了無數的深坑。只有扔進去錢、知識和人才,才能填滿它。就通用CAE軟件而言,國內還沒有一家公司能夠正面挑戰行業全球領先者。這些領頭羊的工業軟件,早在電氣化開啟的時代,就開始與工業界共同不懈探索。大量的工業化知識,沉淀在這些工業軟件之中。這是自主工業軟件難以攻克之處。
窮,沒有錢。中國制造業用戶,長期未能認識到軟件的知識價值,“重硬輕軟”成為一種壓倒性的潛意識。這其實也是制造業進化的一種幼稚癥。荷蘭光刻機廠商阿斯麥在發展初期,市場被尼康和佳能統治。芯片代工廠臺積電由于工廠失火,日本設備商一時供應不上。臺積電不得不轉向阿斯麥。但阿斯麥光刻機一向是硬件和軟件兼顧,像臺積電這樣的亞洲客戶只愿意購買機器設備,并不想為軟件付費,也不想為軟件升級而付費。這種對軟件的漠視,是發展高端制造的硬傷。在中國,重硬輕軟,至今仍然明顯存在,強烈地壓制了軟件的發展。
冷,冷清的行業。這個行業嚴重缺血。大學生人才的培養,已經基本斷檔。對于CAE軟件、自動化軟件等,絕大部分高校里已經沒有相關學科。取而代之的是人工智能、智能制造,這種高大上的玄妙學科,于制造業的軟件幾乎毫無價值。源頭活水少,存量又在減少。在制造業的從業者,則往往被互聯網行業輕松挖走。制造業,就像是一只小幼雞,輕松成為互聯網巨頭的獵物。冷清,再冷清。
小,市場之小,幾乎不可見。全球芯片約有5000億美元的市場,但支撐芯片設計的軟件可能只有上百億美元的市場。中國CAD軟件市場,目前看也就是幾十億元的規模。以分布式控制系統DCS而言,即使軟硬加起來也不過是100億人民幣的市場。決策者,一定會認為還有更大體量的GDP需要關注吧。
最后是“重”,小尖工業軟件,大國重器擔當。如果沒有工業軟件,很多設計、研發、運行都會停擺。工業軟件其實是很難分類的。如果硬要給它分類,那不妨說,國民經濟的所有統計分類,都有它的身影。無論是礦山,還是能源,或者是食品,還是汽車,無處不在。工業運行的邏輯,其實是人類知識的總和。而這些知識結晶的最重要容器,就是工業軟件。抽掉工業軟件,整個制造業將分崩離析。
《工業軟件簡史》一書,意在重新還原工業軟件這種特殊工業品的特有面貌。它從大類別的角度,全方位尋找工業軟件的足跡,從工廠建造開始,到設計研發,到制造,再到運行維護。如果有一個被標記過的比特,從頭完整地走過了一個產品循環,它沿途會碰到什么樣的軟件呢?不同的行業,各有自己獨特的軟件形態。國家統計局的工業門類有多少,工業軟件就有多少種。
在工業軟件的發展過程中,國家的創新鏈條,起到了巨大的起承轉合的作用。最常見的邏輯是,工業軟件最早往往是源自大學和科研院所,這是自然科學原理的一種自發性外溢;之后,需要很好的銜接機制,才能最終成為商業化產品。工業軟件的強弱,體現了國家創新生態的建設能力。國家制造業強,則軟件強。這在美國、加拿大和法國非常明顯;反之亦然,如英國的工業軟件,就會隨著制造業的衰弱,而逐漸讓出陣地——盡管英國從來不缺乏工業軟件創新的火苗。從這個意義來說,工業軟件是一個國家工業化知識沉淀的總和,工業軟件是一個國家制造知識的總集。
如果去了解,這些軟件成長的歷史,就是一口口池塘里發生的吞并故事。各種小魚,如何適應時代的水溫,通過商業和資本的手段,最后一統江湖。大魚吃小魚是最常見的劇情。小魚層出不窮,則是另外一段精彩。這意味著,工業軟件是一種跨國知識的聯合。在經歷近幾十年大量跨國軟件并購,工業軟件已經發展成為吸收全球工程師知識的強力吸盤。大量復雜、精細的工業知識,越來越緊密地被編碼化。
《工業軟件簡史》,還回顧了中國三類工業軟件曾經的輝煌和失落,以及準備重新崛起的故事。中國工業軟件當下熱浪洶涌,炙手可熱,成為資本市場的寵兒。然而,在這波熱浪之前,有一個漫長、冷清的前夜。
工業軟件的發展未來,值得期待。從過去發展歷程來看,工業軟件跟計算機的發展在不少節點上是重合的。20世紀七八十年代,PC機和Windows來臨的時候是許多工業軟件的分水嶺。然而,互聯網的發展,到目前為止,還沒有證明它對工業軟件的進化而言是一種顛覆性力量;當下的大數據、物聯網和人工智能,尚不確定是否會成為工業軟件發展的另外一個分水嶺。它會是強者更強的工具,還是初生力量翻盤的一次機會?也許我們正在這個進程的裹挾之中,它的結果需要再過十年才能做評價。
工業軟件正在進化成平臺。大型工業軟件商,在把收購的軟件品牌,從用鎖鏈鉸接的漏洞百出的連營,逐漸發展成無縫一體化的戰車。原來單一的軟件形態,已經不復存在。觀察工業軟件的形態,現在或許是最佳的窗口期。你有機會看到一只蠶蛹在蛻變成蝶,世界的本源在向你敞開。一旦化蛹成蝶,將只留美麗身影,再也無法溯源。認清事物本質的窗口,幾乎完全關閉。
制造業對待工業軟件的態度,就像是青春愛情故事。沒有閱歷,往往很難珍惜。工業化只有發展到一定的成熟度,才能發現工業軟件的妙處。而且兩者越來越密不可分。
工業軟件,一直是智能制造和工業互聯網,以及數字化轉型必不可少的武器。但本書刻意避開了這些頂層概念,而下沉到工具本身。目的是為了返璞歸真,還原真實工業世界。在這里,樸素工業主義才是最需要靜心恪守的。這種聚焦,應該是中國從制造大國向強國進軍所必需的一種定力。中國制造要強大,工業軟件非強不可。好消息是,2019年以來,工業軟件受到越來越多的關注,成為炙手可熱的行業門類。各種資本蜂擁而至,過去的粗茶淡飯現在換成了海鮮滿桌。這是令人欣喜的現象。中國工業軟件吃苦流淚多年,現在終于迎來了一個最好的時代。這是中國制造挺身一躍的關鍵節點。
時代的指針,已經指向此刻。然而,工業軟件之地,依然迷霧重重。從特洛伊城大勝歸來的希臘勇士奧德賽差點喪命于海妖島,他最后靠著把自己綁在桅桿上,才終于過關。最終走完旅程而殘存下來的英雄,憑借著是勇氣,而不是幸運,才挺過關口。