我国制造业研发设计类工业软件，95%捏在别人手里

　　当工业企业走向高端的时候，新产品多了、加工精度和效率要求高了、就需要通过软件来加工制造。计算机有很多优点，如运算速度快、计算精度高、出错的比例低、可以持续长时间运行、可以进行复杂问题优化。这些都能让工业设计软件的价值体现出来，它的内核是工业的积累，是将工业所涉及到的物理、化学、力学、材料科学等知识，以及设计、制造、工艺的积累，用程序的形式表现出来。

　　按照用途，工业设计软件可分为研究设计类、生产管控类和管理运营类，其中技术含量最高的，是研究设计类，它包括解放设计师双手、让设计师在电脑上就能作图的CAD（计算机辅助设计）、验证设计出来的产品是否合格的仿真分析软件CAE（计算机辅助工程），以及芯片设计软件EDA。

　　最近工业软件快速发展，还有另外一个原因：技术条件发生了变化。这一点，可以用IPO图这种模型来解释。任何软件，都需要有三个要素：输入（I）、处理过程（P）、输出（O）。处理过程（P）的核心是算法或者模型。但算法或模型的执行的前提是输入（I）要包含足够的信息。而且，计算机的处理能力要足够强大。这两点，可以解释最近工业软件快速发展的根本原因。

　　过去，大型设备的3D模型占用空间很大，计算机性能低的时候，就会“放不进去”。没有输入（I）充分的数据，算法也就没有用武之地。同样，计算工作复杂时，处理过程（P）耗时可能是无法忍受的。所以，每当计算机存储和运算能力增强、价格的降低，会让工业软件的应用迅速变得广泛起来。

　　在苹果公司最新款的iPhone13手机上，采用了拥有150亿个晶体管的A15仿真芯片，如果没有EDA软件，这150亿个晶体管单靠工程师手绘的话，就是一个“不可能完成的任务”。芯片之外，大到飞机、轮船，小到一辆汽车的研发设计，都离不开工业软件。它不仅能提高效率，还能极大地降低产品研发的成本。

　　以飞机为例，在过去，一架飞机设计出来后，需要在风洞中利用人工气流来模拟飞机飞行过程中，周围气流的分布和运动。这不光费事，还意味着高额的投入。新中国成立之初，由于担心影响西南地区的工业生产，中国围绕着是否要停止风洞建设，还出现过不小的争议。最后还是在钱学森的坚持下，才得以完整保留。今天，尽管资金不再构成阻碍，但有了计算流体动力学软件CFD，许多风洞实验在软件上就可以完成，成本可以降低数百甚至上千倍。

　　遗憾的是，这些“大脑”和“神经”都握在美国和少数欧洲国家手中：CAD软件，超过90%的市场在德国西门子、美国PTC、Autodest和法国达索手中；CAE软件市场则是Ansys、Altair和MSC三家美国公司的天下；EDA软件也基本上被新思科技（Synopsys）、凯登电子（Cadence）和明导（Mentor Graphics）三巨头垄断，全球市占率超过60%。