【ZiDongHua 之“自動化學(xué)院派”收錄關(guān)鍵詞： 工業(yè)軟件 智能制造 高質(zhì)量發(fā)展】

　　

 

　　

　　工業(yè)軟件作為現(xiàn)代工業(yè)體系的“大腦”與“神經(jīng)”，其自主可控性直接關(guān)系到我國制造業(yè)的高端化發(fā)展和產(chǎn)業(yè)安全。當(dāng)下，我國工業(yè)軟件發(fā)展面臨諸多挑戰(zhàn)，部分高校及企業(yè)因美國出口管制政策遭遇研究軟件MATLAB禁用困境，華為海思也因電子設(shè)計自動化（EDA）軟件斷供致芯片設(shè)計停滯，暴露出我國95%的研發(fā)設(shè)計類工業(yè)軟件依賴進(jìn)口、高端CAD/CAE/CAM市場超90%被歐美巨頭壟斷的嚴(yán)峻現(xiàn)實。黨的二十屆三中全會強(qiáng)調(diào)，抓緊打造自主可控的產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈，健全強(qiáng)化基礎(chǔ)軟件、工業(yè)軟件等重點產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展體制機(jī)制，全鏈條推進(jìn)技術(shù)攻關(guān)、成果應(yīng)用，為我國工業(yè)軟件的技術(shù)突圍提供了方向指引。在此背景下，以國家智能設(shè)計與數(shù)控技術(shù)創(chuàng)新中心為代表的產(chǎn)學(xué)研力量，正通過技術(shù)攻堅、產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化與生態(tài)構(gòu)建的系統(tǒng)性探索，推動我國工業(yè)軟件從技術(shù)突圍邁向生態(tài)重構(gòu)，助力我國從制造業(yè)大國向制造業(yè)強(qiáng)國邁進(jìn)。

　　

　　核心技術(shù)攻堅：國產(chǎn)工業(yè)軟件突圍的第一戰(zhàn)場

　　

　　工業(yè)軟件的技術(shù)突圍，需在系統(tǒng)建模、結(jié)構(gòu)設(shè)計、全生命周期管理等關(guān)鍵領(lǐng)域，從底層技術(shù)到應(yīng)用場景實現(xiàn)全面突破，集中力量攻克“卡脖子”關(guān)鍵核心技術(shù)。

　　

　　在系統(tǒng)建模仿真領(lǐng)域，國內(nèi)團(tuán)隊自主研發(fā)的科學(xué)計算與系統(tǒng)建模仿真平臺MWorks對標(biāo)MATLAB，突破多領(lǐng)域統(tǒng)一建模與信息物理融合仿真技術(shù)，成為全球第四個具備完整自主知識產(chǎn)權(quán)的系統(tǒng)建模仿真平臺。該技術(shù)已深度服務(wù)于嫦娥工程、空間站、C919大飛機(jī)等國家重大工程，實現(xiàn)從“依賴進(jìn)口”到“自主可控”的跨越。

　　

　　在結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化技術(shù)方面，基于共形幾何的復(fù)雜曲面設(shè)計與拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)取得突破，研發(fā)的優(yōu)化引擎使復(fù)雜結(jié)構(gòu)設(shè)計效率提升40%以上，為運(yùn)載火箭尾段、船舶推進(jìn)器葉片等關(guān)鍵部件實現(xiàn)15%以上的輕量化。這一進(jìn)展打破了AltairInspire/Hyperworks.Optistruct等國外軟件在高端結(jié)構(gòu)設(shè)計中的壟斷局面。

　　

　　在產(chǎn)品全生命周期管理（PLM）領(lǐng)域，對標(biāo)美國PTC的Windchill、達(dá)索3DE、西門子Teamcenter，研發(fā)IntePLM產(chǎn)品全生命周期管理軟件，攻克平臺分層解耦、微服務(wù)架構(gòu)、基于模型的系統(tǒng)工程正向產(chǎn)品研發(fā)過程支持、供應(yīng)鏈跨域數(shù)字化研發(fā)協(xié)同和制造協(xié)同、基于幾何參數(shù)的模型相似性搜索等關(guān)鍵核心技術(shù)。IntePLM在華為全面實現(xiàn)對美國Windchill的國產(chǎn)化替代，全面融入華為的工業(yè)軟件生態(tài)，并進(jìn)一步完成了30多家半導(dǎo)體和電子制造行業(yè)客戶的試點應(yīng)用，這標(biāo)志著國內(nèi)在工業(yè)軟件生態(tài)融合領(lǐng)域邁出關(guān)鍵一步。

　　

　　高端數(shù)控系統(tǒng)的突破更具標(biāo)志性。最新發(fā)布的華中10型智能數(shù)控系統(tǒng)，深度融合DeepSeek行業(yè)大模型與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，成為全球首款具備自主學(xué)習(xí)能力的智能數(shù)控系統(tǒng)，突破多軸聯(lián)動、高速高精、現(xiàn)場總線、開放式平臺及基于指令域大數(shù)據(jù)的智能化等核心技術(shù)，實現(xiàn)對西門子、發(fā)那科、海德漢等國際巨頭從“跟跑”到“領(lǐng)跑”的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)折。

　　

　　在生產(chǎn)系統(tǒng)仿真領(lǐng)域，F(xiàn)actorySimulation對標(biāo)西門子PlantSimulation，攻克基于離散事件系統(tǒng)與智能體理論的多層次混合建模、高性能仿真引擎等關(guān)鍵技術(shù)，并在仿真性能、開放性及優(yōu)化能力上實現(xiàn)全面超越，成功應(yīng)用于中車、航天科工、航天科技、中國電科、中國船舶等10余家央企及大型民企。

　　

　　在生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化領(lǐng)域，對標(biāo)日本Asprova開發(fā)的智能生產(chǎn)調(diào)度引擎，通過算法組件化與低代碼化降低應(yīng)用門檻，其核心調(diào)度技術(shù)已賦能數(shù)十家核心科技企業(yè)。

　　

　　這些技術(shù)突破印證了一條核心路徑：唯有以“從0到1”的底層技術(shù)突破構(gòu)建自主可控的工業(yè)軟件體系，才能打破國外壟斷格局，為中國制造高端化提供核心支撐。

　　

　　產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化：破局“實驗室到市場”的生態(tài)壁壘

　　

　　工業(yè)軟件的價值最終體現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)端的深度應(yīng)用與價值創(chuàng)造，其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程關(guān)乎技術(shù)創(chuàng)新的生死存亡。當(dāng)前國產(chǎn)工業(yè)軟件面臨“實驗室成果豐碩、工程場景落地艱難”的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，其產(chǎn)業(yè)化瓶頸不僅在于技術(shù)成熟度，更源于應(yīng)用生態(tài)的結(jié)構(gòu)性鎖閉?？鐕揞^通過數(shù)十年深耕，已構(gòu)建“產(chǎn)品、服務(wù)、標(biāo)準(zhǔn)”三位一體的“護(hù)城河”，致使制造企業(yè)在替換國產(chǎn)軟件時面臨數(shù)據(jù)遷移成本高、工藝適配風(fēng)險大、技術(shù)支援體系弱三重阻礙。

　　

　　破解這一困局，需以重大工程牽引技術(shù)迭代。如MWorks在空間站、載人登月等國家重大工程中，首次實現(xiàn)自頂向下的建模要求下發(fā)與自底向上的模型數(shù)字交付，橫向打通型號跨專業(yè)、跨階段協(xié)同研發(fā)，縱向打通型號跨層級模型融合，并探索實踐形成“建評管用”數(shù)字化工程研制標(biāo)準(zhǔn)化流程與新模式。這種“以應(yīng)用促創(chuàng)新”的路徑，有效加速了技術(shù)成熟度提升。

　　

　　專利運(yùn)營與市場對接機(jī)制同樣關(guān)鍵。以“參數(shù)化水平集法結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)”為例，8項發(fā)明專利構(gòu)成完整技術(shù)體系，通過市場化協(xié)商實現(xiàn)技術(shù)價值提升，既保障國有資產(chǎn)規(guī)范管理，又實現(xiàn)了科研團(tuán)隊與企業(yè)需求的精準(zhǔn)對接。這種模式為科研成果轉(zhuǎn)化提供了可復(fù)制的經(jīng)驗。

　　

　　生態(tài)重構(gòu)：從單點突破到“開源—標(biāo)準(zhǔn)—協(xié)作”的體系競爭

　　

　　工業(yè)軟件的競爭本質(zhì)是生態(tài)體系的競爭，單一技術(shù)突破難以撼動根深蒂固的全球產(chǎn)業(yè)格局。我國亟須構(gòu)建“開源筑基、標(biāo)準(zhǔn)立信、全球協(xié)作”的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)，重塑產(chǎn)業(yè)規(guī)則話語權(quán)。

　　

　　開源生態(tài)成為技術(shù)迭代加速器。MWorks開放系統(tǒng)內(nèi)核模塊，聯(lián)合華為等企業(yè)構(gòu)建開發(fā)者社區(qū)，并在300多所高校推廣應(yīng)用，發(fā)布60多本專業(yè)教材，將自主軟件融入人才培養(yǎng)、創(chuàng)新實踐體系。這種“技術(shù)開源+人才培育”的雙輪驅(qū)動，打破了國外軟件對開發(fā)生態(tài)的壟斷。

　　

　　標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)是掌握話語權(quán)的核心。遠(yuǎn)程運(yùn)維系統(tǒng)對標(biāo)國際領(lǐng)先標(biāo)準(zhǔn)，建立機(jī)床全生命周期健康保障體系，主持參與制定6項行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，推動機(jī)床后服務(wù)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。標(biāo)準(zhǔn)的自主化，為國產(chǎn)工業(yè)軟件在全球產(chǎn)業(yè)體系中爭取規(guī)則制定權(quán)。

　　

　　開放平臺架構(gòu)激活產(chǎn)業(yè)智慧。新型智能數(shù)控系統(tǒng)集高性能控制平臺、端—邊—云協(xié)同架構(gòu)、二次開發(fā)平臺與智能APP平臺于一體，為數(shù)控機(jī)床融合大數(shù)據(jù)與AI技術(shù)提供了算力與架構(gòu)支撐，形成“基礎(chǔ)系統(tǒng)+工業(yè)知識插件”生態(tài)，顯著提升了數(shù)控機(jī)床的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化水平，為智能制造裝備的規(guī)?；瘧?yīng)用奠定了平臺基礎(chǔ)。這種平臺化思維，正推動工業(yè)軟件從單一產(chǎn)品競爭轉(zhuǎn)向生態(tài)體系競爭。

　　

　　未來之路：從自立到自強(qiáng)的戰(zhàn)略躍遷

　　

　　技術(shù)攻堅與生態(tài)構(gòu)建雖能推進(jìn)工業(yè)軟件發(fā)展，但要真正突破認(rèn)知和制度的深層障礙，還需開展全方位的思維與體系改革。目前，我國工業(yè)軟件雖在技術(shù)和生態(tài)方面取得一定突破，但仍面臨諸多深層挑戰(zhàn)，例如，高端人才短缺、跨單位協(xié)同效率低下、科研成果快速工程化與產(chǎn)品化能力不足以及基礎(chǔ)原始創(chuàng)新不夠等問題。究其根源，往往不是技術(shù)本身，而是長期形成的思維定式，如對國外技術(shù)的依賴慣性及對國產(chǎn)軟件成熟度的固有疑慮。同時，現(xiàn)有制度體系也存在束縛，包括成果轉(zhuǎn)化機(jī)制不完善、跨組織協(xié)同壁壘較高以及人才評價激勵機(jī)制不合理等問題。因此，工業(yè)軟件的自立自強(qiáng)絕非單一機(jī)構(gòu)能夠完成，而是需要政產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同推進(jìn)的系統(tǒng)工程。

　　

　　從MWorks支撐國家重大工程，到IntePLM融入華為生態(tài)，再到智能數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)全球領(lǐng)跑，這些實踐進(jìn)展印證了一條清晰路徑：以“有組織科研”模式集中突破核心技術(shù)，以重大工程與市場需求牽引產(chǎn)業(yè)化，以開源生態(tài)與標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建產(chǎn)業(yè)話語權(quán)。當(dāng)前，我國工業(yè)軟件已從“跟跑追趕”進(jìn)入“并跑競爭”階段，但要實現(xiàn)真正的“自強(qiáng)引領(lǐng)”，仍需在基礎(chǔ)研究、人才培育、制度創(chuàng)新等層面持續(xù)發(fā)力。這不僅是技術(shù)的突圍，更是產(chǎn)業(yè)生態(tài)與發(fā)展范式的重構(gòu)。唯有如此，才能讓工業(yè)軟件這顆“工業(yè)大腦”擺脫外部束縛，為中國制造的高質(zhì)量發(fā)展注入核心動力。

　　

　?。ㄗ髡呦等A中科技大學(xué)黨委常委、副校長）

 

　　

　　文章來源：《學(xué)習(xí)時報》2025年7月2日第6版