工業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)軟件作為智能制造的核心載體與數(shù)字轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵引擎不僅承載著研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)管控和經(jīng)營(yíng)管理等制造活動(dòng)的全過程數(shù)字化表達(dá),更是推動(dòng)制造業(yè)邁向智能化、服務(wù)化高端發(fā)展的基礎(chǔ)支撐。
在政策持續(xù)賦能、技術(shù)加速迭代與市場(chǎng)需求升級(jí)的“三重共振”之下,中國工業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)軟件產(chǎn)業(yè)正迎來歷史性發(fā)展機(jī)遇。當(dāng)前階段,產(chǎn)業(yè)逐步進(jìn)入“強(qiáng)基礎(chǔ)”與“鍛長(zhǎng)板”并重的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型關(guān)鍵期,正在從技術(shù)單點(diǎn)突破走向系統(tǒng)生態(tài)構(gòu)建,從應(yīng)用工具創(chuàng)新邁向平臺(tái)化、云化與智能化融合發(fā)展。
工業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)軟件是驅(qū)動(dòng)現(xiàn)代工業(yè)創(chuàng)新與智能升級(jí)的基礎(chǔ)能力平臺(tái)
工業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)軟件是工業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)規(guī)則的軟件化載體,作為支撐工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的基礎(chǔ)性資源,它在產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計(jì)與制造全流程中發(fā)揮著不可或缺的底層支撐與承載作用。其主要價(jià)值在于顯著提升產(chǎn)品開發(fā)效率、降低開發(fā)成本、縮短研發(fā)周期,并保障與提高產(chǎn)品質(zhì)量。
根據(jù)《工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)化路線圖(2022)》,研發(fā)設(shè)計(jì)類工業(yè)軟件主要包括計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、計(jì)算機(jī)輔助分析(CAE)、計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)、電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)以及產(chǎn)品生命周期管理(PLM)等。其中,CAD、CAE 和 CAM 構(gòu)成了該領(lǐng)域的技術(shù)核心,共同構(gòu)建了從設(shè)計(jì)、仿真到制造的關(guān)鍵軟件支撐體系。
工業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)軟件研發(fā)和產(chǎn)品模式導(dǎo)致行業(yè)具有極高的壁壘
研發(fā)層面,工業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)軟件需要將工業(yè)知識(shí)、物理規(guī)律和數(shù)學(xué)算法轉(zhuǎn)化為高度復(fù)雜且極其可靠的代碼,需要深厚的行業(yè)knowhow積累和研發(fā)投入。
產(chǎn)品層面,工業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)軟件通過深度嵌入客戶業(yè)務(wù)流程、沉淀核心數(shù)據(jù)與知識(shí),創(chuàng)造了巨大的遷移成本和用戶粘性,并逐漸從單一工具演變?yōu)楦采w設(shè)計(jì)、仿真、制造全流程的平臺(tái)生態(tài),使得后來者難以在技術(shù)積累、客戶信任和生態(tài)規(guī)模上實(shí)現(xiàn)超越。
工業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)軟件發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義
當(dāng)前,工業(yè)軟件的發(fā)展已成為推動(dòng)中國工業(yè)由“制造”邁向“創(chuàng)造”的關(guān)鍵支撐?!败浖x制造”正持續(xù)激發(fā)研發(fā)設(shè)計(jì)、仿真驗(yàn)證、生產(chǎn)管控和經(jīng)營(yíng)管理等各個(gè)環(huán)節(jié)的創(chuàng)新活力,加速生產(chǎn)型制造向服務(wù)型制造轉(zhuǎn)型。
作為工業(yè)軟件體系的核心組成部分,工業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)軟件顯著提升了企業(yè)的研發(fā)與制造能力,不僅在提高設(shè)計(jì)效率、節(jié)約成本方面表現(xiàn)突出,更通過數(shù)字化可視化手段,賦能制造業(yè)實(shí)現(xiàn)智能升級(jí)與數(shù)字化轉(zhuǎn)型,成為中國工業(yè)軟件高質(zhì)量發(fā)展的戰(zhàn)略基石。
中國工業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)軟件在技術(shù)積累、生態(tài)建設(shè)及產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同方面仍存在顯著短板,制約了其在高端制造領(lǐng)域的自主可控發(fā)展。
產(chǎn)品技術(shù)方面:目前,國內(nèi)95%的研發(fā)設(shè)計(jì)類工業(yè)軟件依賴進(jìn)口。國產(chǎn)軟件基于國外核心技術(shù)構(gòu)建,存在嚴(yán)重的“卡脖子”風(fēng)險(xiǎn)。產(chǎn)品適用性與成熟度有待提升,在多學(xué)科協(xié)同仿真、高精度CAE分析、以及與新興技術(shù)和工藝等方面與國外頂級(jí)產(chǎn)品尚有差距。
市場(chǎng)方面:由于國產(chǎn)軟件在核心技術(shù)和性能上可能與國際先進(jìn)水平存在差距,用戶出于對(duì)穩(wěn)定性、可靠性、功能全面性的不愿意更換國產(chǎn)軟件。此外,工業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)軟件軟件替換成本高,遷移難度大,進(jìn)一步阻礙了用戶進(jìn)行國產(chǎn)化替代。
產(chǎn)業(yè)生態(tài)方面:國產(chǎn)工業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)軟件產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同能力較弱,難以形成有效合力。此外,各廠商、各領(lǐng)域間的數(shù)據(jù)格式、接口標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,導(dǎo)致信息孤島現(xiàn)象嚴(yán)重,數(shù)據(jù)共享和交互難度大,集成應(yīng)用困難。
中國工業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)軟件報(bào)告預(yù)熱
我國工業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)軟件起步晚,核心底層技術(shù)依賴國外,急需推進(jìn)國產(chǎn)化替代,解決“卡脖子”問題。近年來,我國推出一系列政策支持國產(chǎn)工業(yè)軟件發(fā)展:“十四五”計(jì)劃強(qiáng)調(diào)突破工業(yè)軟件短板,滿足研發(fā)設(shè)計(jì)類軟件的國產(chǎn)替代需求;2024 年,工信部發(fā)布《工業(yè)重點(diǎn)行業(yè)領(lǐng)域設(shè)備更新和技術(shù)改造指南》提出至2027 年完成約200 萬套工業(yè)軟件(CAD、CAE、CAM 等)。
本報(bào)告將系統(tǒng)剖析中國工業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和國產(chǎn)化痛點(diǎn),從細(xì)分領(lǐng)域出發(fā)分析行業(yè)各細(xì)分領(lǐng)域國產(chǎn)化進(jìn)程和行業(yè)創(chuàng)新方向;系統(tǒng)總結(jié)工業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)軟件國產(chǎn)化發(fā)展趨勢(shì),為業(yè)界推動(dòng)工業(yè)軟件國產(chǎn)化推進(jìn)提供參考。
以下為《2025年中國工業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)軟件研究洞察報(bào)告》的主要框架:
報(bào)告分為三部分,分別是工業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)軟件行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、中國工業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)軟件細(xì)分行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與國產(chǎn)化替代情況、中國工業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)軟件行業(yè)未來發(fā)展趨勢(shì)洞察。
第一部分:工業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)軟件行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
工業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)軟件是是實(shí)現(xiàn)智能制造和工業(yè)4.0的關(guān)鍵支撐,將傳統(tǒng)制造升級(jí)為數(shù)字化生產(chǎn)模式,提升制造業(yè)智能化水平。展望未來,在政策支持和市場(chǎng)需求的雙重推動(dòng)下,中國工業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)軟件行業(yè)的國產(chǎn)化替代趨勢(shì)將進(jìn)一步加速。
第二部分:中國工業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)軟件細(xì)分行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與國產(chǎn)化替代情況
近年來,中國工業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)軟件行業(yè)規(guī)??焖僭鲩L(zhǎng),行業(yè)國產(chǎn)化進(jìn)程不斷推進(jìn)。從細(xì)分領(lǐng)域來看,CAD、CAE、CAM三大核心領(lǐng)域國產(chǎn)化趨勢(shì)明顯,CAx一體化模式成為核心方向;美國對(duì)EDA工具出口管制倒逼國產(chǎn)替代加速,政策支持與市場(chǎng)需求協(xié)同推動(dòng) ;PLM國產(chǎn)化處于快速發(fā)展的關(guān)鍵階段,逐步構(gòu)建產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
第三部分:中國工業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)軟件行業(yè)未來發(fā)展趨勢(shì)洞察
中國工業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)軟件正呈現(xiàn)三大核心發(fā)展趨勢(shì):一是新一代人工智能技術(shù)與研發(fā)設(shè)計(jì)軟件加速深度融合,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)智能化變革;二是國內(nèi)市場(chǎng)生態(tài)持續(xù)整合,通過并購?fù)顿Y、戰(zhàn)略聯(lián)盟等方式構(gòu)建協(xié)同共生的產(chǎn)業(yè)體系;三是行業(yè)從單一工具應(yīng)用向全流程一體化云平臺(tái)演進(jìn),實(shí)現(xiàn)基于統(tǒng)一模型的設(shè)計(jì)、仿真與制造協(xié)同,為智能制造提供核心支撐。
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