美國對中國科技領(lǐng)域的打壓正逐步升級，近期更是宣布將33家中國企業(yè)和高校列入“實體清單”，其中赫然包括哈爾濱工程大學(xué)和哈爾濱工業(yè)大學(xué)。美國Mathworks公司根據(jù)美國相關(guān)要求已終止這兩所大學(xué)使用MATLAB軟件的授權(quán)，MATLAB軟件主要用于計算、可視化、數(shù)據(jù)分析等，其被禁將給這兩所大學(xué)的科研和教學(xué)帶來不利影響。
這一事件讓我國工業(yè)核心軟件被國外企業(yè)壟斷的問題浮出水面。記者了解到，與其他行業(yè)相似，我國船舶工業(yè)使用的軟件大多從國外引進(jìn)，雖然也有獨立自主研制的設(shè)計和制造軟件，但商業(yè)化應(yīng)用并不理想。在國際形勢日益復(fù)雜的今天，這種狀況亟待改變。
現(xiàn)狀
國外軟件一統(tǒng)天下
有研究評估數(shù)據(jù)顯示，在核心工業(yè)軟件中的計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD）軟件領(lǐng)域，法國達(dá)索、德國西門子、美國PTC以及美國Autodesk公司在我國的市場占有率達(dá)到90%以上；計算機(jī)輔助工程（CAE）軟件領(lǐng)域，美國的ANSYS、ALTAIR、NASTRAN等公司占據(jù)了我國95%以上的市場份額；計算機(jī)輔助制造（CAM）領(lǐng)域，我國市場主要被德國西門子、施耐德，美國通用、羅克韋爾等國外巨頭占據(jù)。在船舶工業(yè)領(lǐng)域，軟件市場份額與此類似。中國船舶集團(tuán)有限公司旗下江南造船（集團(tuán)）有限責(zé)任公司科技委主任胡可一表示，國外軟件在我國船舶工業(yè)中占據(jù)主導(dǎo)地位，國內(nèi)的軟件也有，但多數(shù)容錯性及應(yīng)用性不足，或者只是一些接口軟件，核心依然是國外軟件，然后再加一些數(shù)據(jù)，在船舶工業(yè)所占份額極其有限。
船舶工業(yè)的特點是產(chǎn)品繁多、小批量多品種、工藝流程復(fù)雜、勞動力密集、建造周期長、管理難度大，因此，相比其他制造工業(yè)來說，對軟件的要求更高，軟件集成的難度更大。目前，我國船廠及船舶設(shè)計企業(yè)基本依賴國外商用船舶工業(yè)軟件。據(jù)中國船舶集團(tuán)有限公司經(jīng)濟(jì)研究中心高級分析師曹林介紹，船舶設(shè)計軟件主要有法國達(dá)索的CAD/CAE/CAM集成軟件3DE，美國PTC公司的CADDS 5，英國AVEVA公司的AM，西班牙SENER公司的FORAN，這些國外軟件占據(jù)了我國船舶設(shè)計軟件市場90%以上的份額。
船舶分析評估軟件中，國外軟件發(fā)展更加成熟，商業(yè)化應(yīng)用水平較高，覆蓋結(jié)構(gòu)分析、流體分析、熱力學(xué)分析、振動噪聲分析等專業(yè)領(lǐng)域。結(jié)構(gòu)分析軟件有美國的MSC.PATRAN/NASTRAN、ANSYS和法國的ABAQUS等，流體評估軟件有芬蘭的NAPA、西門子的STAR-CCM+以及瑞典的SHIPFLOW等，國外船級社也開發(fā)了相關(guān)軟件，如DNV GL的SESAM等。目前，國外船舶分析軟件在我國幾乎處于壟斷地位。
船舶建造管理軟件方面，有法國達(dá)索的數(shù)字化企業(yè)互動制造軟件DELMIA、西門子的數(shù)字制造解決方案軟件Tecnomatix Plant Simulation、芬蘭的制造仿真與規(guī)劃工具軟件Visual Components，韓國EPM SYSTEM針對造船及海工平臺開發(fā)的企業(yè)項目管理系統(tǒng)EPM等。船舶運(yùn)維軟件方面，DNV GL、日本船級社（NK）等國際船級社開發(fā)了船舶運(yùn)維軟件，挪威康士伯、芬蘭瓦錫蘭等配套企業(yè)也根據(jù)自身產(chǎn)品開發(fā)了各具特色的船舶運(yùn)維軟件。我國船舶工業(yè)廣泛使用這些軟件。
業(yè)內(nèi)人士表示，軟件是一個比較特殊的行業(yè)，比一般行業(yè)更能體現(xiàn)出“贏者通吃”的市場法則，而且往往這個“贏者”最后只剩一家，這可以從金山的WPS敗北、微軟的Office一統(tǒng)江湖的殘酷案例中明顯看出，而工業(yè)軟件更是如此。工業(yè)軟件有很強(qiáng)的繼承性，需要行業(yè)經(jīng)驗的長期積累，在繼承、深化中得到逐步完善優(yōu)化。胡可一表示，船舶工業(yè)軟件不是買來就能直接使用，而是需要應(yīng)用企業(yè)根據(jù)自身實際情況進(jìn)行二次開發(fā)與集成，不僅花費(fèi)時間與資金成本，而且需要注入大量研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)、管理方面的數(shù)據(jù)，因此一旦引進(jìn)，可替代性較差。這也成為國外那些應(yīng)用、優(yōu)化走在前面的工業(yè)軟件在我國船舶市場占據(jù)主導(dǎo)的重要原因之一。有些國外工業(yè)軟件在應(yīng)用中不斷迭代升級，建設(shè)起生態(tài)系統(tǒng)，逐步在相應(yīng)領(lǐng)域一統(tǒng)天下，儼然成為一種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
較量
國內(nèi)軟件且戰(zhàn)且退
雖然國外在工業(yè)軟件研發(fā)上比我國在時間上更早，基礎(chǔ)上更好，但在船舶領(lǐng)域的專用軟件研發(fā)方面，我國起步并不比國外晚多少。
上世紀(jì)八九十年代，我國一些科研院所和國有企業(yè)開始進(jìn)行船舶工業(yè)軟件的研發(fā)，其功能基本覆蓋船舶全生命周期需要。生產(chǎn)設(shè)計軟件方面，中國船舶集團(tuán)旗下滬東中華造船（集團(tuán)）有限公司研發(fā)的SPD和上海船舶工藝研究所研發(fā)的SB3DS軟件，在國內(nèi)一些船廠中得到應(yīng)用，基本能夠滿足生產(chǎn)設(shè)計的要求。特別是SPD，突破了船舶海量模型高性能顯示、船舶復(fù)雜曲面建模與交互式建模、基于三維模型的可視化作業(yè)指導(dǎo)等多項關(guān)鍵技術(shù)，目前已在200多家船舶企業(yè)得到應(yīng)用。在三維幾何內(nèi)核方面，廣州中望龍騰軟件股份有限公司以及山東山大華天軟件有限公司等軟件公司也擁有了自主知識產(chǎn)權(quán)的CAD內(nèi)核技術(shù)，可以為船舶工業(yè)軟件提供基礎(chǔ)幾何核心，以此為基礎(chǔ)可以開發(fā)出完全獨立自主的船舶設(shè)計軟件。
分析評估軟件方面，國內(nèi)也開展了較多的應(yīng)用研究，哈工程大和中國船舶集團(tuán)旗下第七〇二研究所聯(lián)合牽頭開發(fā)的“中國數(shù)值水池虛擬試驗系統(tǒng)V1.0”，是我國完全自主知識產(chǎn)權(quán)的船舶流體性能評估軟件，其中的三套核心求解器具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。中國船級社（CCS）與哈工程大聯(lián)合開發(fā)了COMPASS-WALCS三維波浪載荷計算軟件。七〇二所還開發(fā)了大型浮體結(jié)構(gòu)三維水彈性分析程序（THAFTS）軟件，主要用于波浪載荷計算和響應(yīng)預(yù)報；開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的噪聲控制設(shè)計評估軟件CABINNOISE等。
生產(chǎn)管理軟件方面，中國船舶集團(tuán)旗下上海外高橋造船有限公司自主研發(fā)了造船企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)SEM，滬東中華自主研發(fā)了造船管理系統(tǒng)（SMS），廣州紅帆科技有限公司研發(fā)了造船CIMS軟件，上海船舶工藝研究所自主設(shè)計和開發(fā)了船舶車間智能管控系統(tǒng)iMES。
運(yùn)維軟件方面，CCS開發(fā)了基于三維模型的船舶維護(hù)保養(yǎng)系統(tǒng)（METE）、船舶航行最佳縱傾優(yōu)化軟件系統(tǒng)OTA以及船舶能耗綜合分析評估系統(tǒng)，七〇二所自主開發(fā)了結(jié)構(gòu)安全性長期監(jiān)測系統(tǒng)LOTUS以及面向試驗全過程及過程數(shù)據(jù)的管理平臺ORIENT TDM等。
曹林表示，我國相關(guān)企業(yè)和科研院所在船舶工業(yè)軟件研制和推廣方面付出了艱苦的努力，但總體來說，國內(nèi)軟件性能不夠完善，商業(yè)化應(yīng)用較少。在軟件集成方面，自主軟件各階段都有局部集成，但是缺乏一體化集成，各類軟件之間大量的接口開發(fā)，缺乏船舶軟件統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。“軟件是技術(shù)水平和技術(shù)理念的綜合體現(xiàn)，主要依靠市場和技術(shù)驅(qū)動發(fā)展。”曹林認(rèn)為，國內(nèi)軟件在我國船舶領(lǐng)域所占份額小，與工業(yè)軟件興起之時我國船舶工業(yè)的發(fā)展水平和程度還不太高有關(guān)。此外，一些船舶企業(yè)在軟件研發(fā)時立足自研自用，商業(yè)化推廣能力和意識較弱；當(dāng)時一些高校、科研院所科研成果產(chǎn)業(yè)化機(jī)制不健全；船舶工業(yè)軟件學(xué)習(xí)成本高，用戶培養(yǎng)困難，新開發(fā)軟件的用戶生態(tài)系統(tǒng)很難在短期內(nèi)建立等，均是導(dǎo)致國內(nèi)軟件在與國外軟件交鋒中且戰(zhàn)且退并最終喪失話語權(quán)的重要因素。
憂慮
自主發(fā)展或被釜底抽薪
當(dāng)前，國際形勢錯綜復(fù)雜，中美關(guān)系從過去的戰(zhàn)略合作轉(zhuǎn)向戰(zhàn)略競爭，甚至有可能演繹為戰(zhàn)略對抗，兩國之間的摩擦已經(jīng)呈現(xiàn)出復(fù)雜化、長期化的趨勢，美國對中國科技領(lǐng)域不斷打壓，在這種形勢下，作為戰(zhàn)略性行業(yè)的我國船舶工業(yè)應(yīng)提高警惕。有業(yè)內(nèi)人士表示，在CAD、CAE領(lǐng)域，西門子、達(dá)索、PTC、Autodesk和Ansys等公司的份額接近100%，其中西門子和達(dá)索雖然是歐洲公司，但其CAD所屬的產(chǎn)品生命周期管理研發(fā)部門都設(shè)在美國，所以嚴(yán)格地來講，幾乎所有CAD/CAE軟件的授權(quán)都與美國有關(guān)。如果美國打壓手段進(jìn)一步升級，禁止中國船舶工業(yè)使用美國軟件，可能將對中國船舶工業(yè)形成釜底抽薪似的打擊。
此外，即使剔除美國禁用這一因素，我國船舶工業(yè)長期使用國外核心軟件，也將帶來安全隱患。特別是近年來我國船舶工業(yè)加速信息化，大型骨干船舶企業(yè)大多以核心軟件為基礎(chǔ)建立一體化集成平臺，平臺信息覆蓋企業(yè)研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)、管理等，關(guān)鍵技術(shù)、流程、知識、工藝及數(shù)據(jù)等均在其中，幾乎囊括了所有“家底”。在這種情況下，很難避免信息泄露或被網(wǎng)絡(luò)攻擊等事件的發(fā)生。有業(yè)內(nèi)人士透露，類似事件以前就曾發(fā)生過，我國船舶工業(yè)應(yīng)吸引其中教訓(xùn)，建立信息安全屏障，而最根本的辦法就是研發(fā)、使用自己的工業(yè)核心軟件。
當(dāng)前，解決我國船舶工業(yè)軟件自主化問題已經(jīng)到了迫在眉睫的時刻。隨著信息化和工業(yè)化“兩化融合”不斷推動，工業(yè)軟件在船舶工業(yè)的應(yīng)用逐步廣泛和深入，這種“融合”已經(jīng)滲透并深刻影響到技術(shù)、產(chǎn)品、業(yè)務(wù)、產(chǎn)業(yè)等各個方面。不論是產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)流程，企業(yè)的信息化管理，還是正在逐步推進(jìn)實施的智能制造，方興未艾并決定未來船舶市場競爭格局的智能船舶等，其“大腦”和“神經(jīng)”均是工業(yè)軟件。工業(yè)軟件的自主化是復(fù)雜國際形勢下我國船舶工業(yè)自主可控發(fā)展難以逾越的一個坎兒，必須邁過去。
工業(yè)軟件是工業(yè)技術(shù)與信息技術(shù)融合的產(chǎn)物，優(yōu)秀的工業(yè)軟件不僅需要精妙的算法、合理的規(guī)劃，還需要在應(yīng)用過程中不斷進(jìn)行打磨優(yōu)化，而優(yōu)秀的研發(fā)人才與完整的生態(tài)鏈就是其保障和支撐，這些均非一朝一夕之功。業(yè)內(nèi)專家表示，面對這一艱巨任務(wù)，我國船舶工業(yè)應(yīng)立即行動起來，針對底層核心技術(shù)攻關(guān)、關(guān)鍵系統(tǒng)開發(fā)等方面的不足，采用產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合以及船舶、計算機(jī)跨領(lǐng)域合作等方式，從行業(yè)層面統(tǒng)一規(guī)劃、協(xié)同發(fā)展，實現(xiàn)國內(nèi)船舶工業(yè)軟件研發(fā)系統(tǒng)性突破，保障船舶工業(yè)數(shù)字化、智能化可持續(xù)發(fā)展。曹林認(rèn)為，我國船舶工業(yè)要想擁有自己的“大腦”，必須做好以下工作；一是建立行業(yè)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、底層核心技術(shù)和統(tǒng)一軟件架構(gòu)，推動船舶行業(yè)的一體化軟件架構(gòu)平臺開發(fā)；二是推動行業(yè)內(nèi)資源整合，加速做大做強(qiáng)，不斷提升自主工業(yè)軟件的技術(shù)實力和產(chǎn)品競爭力，提升并健全自主軟件的配套服務(wù)能力；三是強(qiáng)化供需對接，加大自主船舶工業(yè)軟件的市場推廣力度，提升自主工業(yè)軟件商業(yè)化應(yīng)用水平。
