详细分析我国工业软件行业发展前景分析
此次公开发布的NNW-FlowStar软件，为国家数值风洞工程套装软件中的一款，专注于航空航天领域复杂气动特性分析和多体运动仿真，凝聚了该中心科研人员近20年的软件研发和复杂工程问题应用经验，气动力预测精度达到国际先进水平，是我国计算流体力学领域从In-house代码向工业软件迈进的重要成果。可广泛应用于国内各大军民用型号飞机、火箭、导弹、高速列车、汽车等研发设计中。下一步将推出系列特色优势软件，掌握自主知识产权，打破国外工业软件技术垄断和封锁，打造国产自主计算流体力学软件生态。
一、我国工业软件行业市场规模
2019年，我国工业软件产品收入1720亿元，较2018年增长16.45%。2012-2019年，我国工业软件产品收入年复合增长率为20.34%。据预测，2020年，我国工业软件产品收入将突破2000亿元。
图表：2012-2019年中国工业软件市场规模(单位：亿元)
二、我国工业软件行业发展分析
我国现代工业的发展起步于清末的洋务运动，创办了一批近代军事工业、民用工矿业和运输业，例如江南机器制造总局、福州船政局、开平矿务局等，促使了近代企业和民族资本主义的诞生。但是由于洋务运动时期的工厂基本全部购买国外现成的机器设备，聘用国外专业技术人员，且经过多年的动乱和战争，少之又少的工厂遭到摧毁，到新中国成立时，中国的现代工业基础近乎于无。新中国成立后，在苏联的援建下，我国开始大力发展重工业，在能源、冶金、机械、化学和国防工业领域布局重点工程，通过近30年的艰苦奋斗，建成了种类齐全、完整、独立的工业体系，基本完成了工业化的原始积累，为此后的改革开放和工业化的发展奠定了基础。
中国工业自动化的过程是伴随着中国工业化的发展同步推进的，尤其是改革开放正好赶上信息技术为代表的新一轮产业技术革命，信息技术具有高渗透性和高带动性，有力地加速了我国工业自动化的进程(吴澄，2013)。总的来说，我国工业自动化在改革开放以来大致以十年为周期，经历了“开端—攻坚—推广—深化—创新”五个发展阶段。
图表：我国工业自动化历史的简要回顾
(一)开端———20世纪70年代计算机辅助软件的引入
20世纪70年代，当时一些知名的国外软件公司开发和推出了各类计算机辅助系统的软件，比如CAD(计算机辅助设计)、CAE(计算机辅助求解复杂工程)、CAM(计算机辅助制造)。①例如，美国洛克希德公司从1974年起向市场推出了CADAM系统，20世纪成为70年代中至80年代末国际上最流行的第一代IBM主机版交互绘图系统;麦道公司从1976年起开发Ungraphics系统，至今仍是机械行业CAD/CAM的高端四大主流系统之一。这些软件可应用于航空、汽车等复杂装备行业，以提高这些行业产品设计和制造中的零部件精度问题。
我国政府敏锐地意识到了这一工业自动化技术的广阔市场前景，在政府的主导下，航空、机床、石油、化工、钢铁等行业率先引进CAD(计算机辅助设计)、CAE(计算机辅助求解复杂工程)数控系统、MIS(管理信息服务器)、DCS(数据传输系统)、PLC(可编程逻辑控制器)、现场控制仪表等，成为国内大范围工业自动化工具普及的开端。具体引进操作上，主要通过合作开发和技术学习，例如，航空工业部在1983年初与西德MBB公司互访，商定合作开发飞机设计制造管理集成系统，称作CADEMAS计划，中方从部属厂、所、校抽调技术骨干20余人，在德国工作到1988年。在技术引进的同时，政府也注重软件国产化，“七五”期间机械工业部投入8200万元，组织浙江大学、中科院沈阳计算所、北京自动化所、武汉外部设备所分别开发四套CAD通用支撑软件，并由34家下属厂、所、校合作开发24种重点产品的CAD应用系统。在CAE的应用研发上，1979年美国的SAP5线性结构静、动力分析程序向国内引进移植成功，也掀起了应用通用有限元程序来分析计算工程问题的高潮。
(二)攻关———20世纪80年代“863计划”攻克计算机集成制造系统CIMS
计算机辅助软件基本只能满足单一过程的测管控，随着工业化大生产的发展，对于系统集成的要求越来越高。美国学者约瑟夫•哈林顿博士最早于1973年就提出了计算机集成制造系统(ComputerIntegrated Manufacturing System，CIMS)的概念，是通过计算机硬软件，并综合运用现代管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术、系统工程技术，将企业生产全部过程中有关的人、技术、经营管理三要素及其信息与物流有机集成并优化运行的复杂大系统。CIMS将计算机的单机运行转化为集成运行，是一个非常大的跨越，其技术构成包括制造技术、敏捷制造、虚拟制造和并行工程，是工业自动化的革命性成果。
1986年3月，我国启动实施了“高技术研究发展计划”，针对我国经济发展有重大影响的七个高技术领域进行攻关，简称为“863计划”，其中计算机集成制造系统(CIMS)成为自动化技术领域的研究主题之一得以落实。具体在清华大学建成了国家CIMS工程研究中心，负责CIMS关键技术的研究，技术成果的推广应用，以及技术人才的培训。十年内，CIMS应用示范企业扩展到800多家，覆盖了机械、电子、化工、航空、造船、纺织等20多个行业，产生了明显的经济效益和社会效益。例如，成都飞机公司利用CIMS技术在国内成功地加工了标志90年代飞机数控加工高技术的飞机整体框架，比传统方法缩短工时4.5倍，在某型号新机型研制过程中，节约1万多个生产及准备工时，对赢得美国麦道公司的承包合同也起了巨大作用。北京第一机床厂通过实施CIMS工程，主导产品变形设计周期缩短1/2，库存占用资金减少10%，生产计划编制效率提高40～60倍。1994年和1999年，国家CIMS工程研究中心和华中理工大学分别获美国制造工程师学会的“大学领先奖”，1995年，北京第一机床厂的CIMS工程相继获得美国制造工程师学会的“工业领先奖”和联合国工业发展组织的“可持续工业发展奖”，表明我国的CIMS研究开发和应用开始进入国际先进行列。
(三)推广———20世纪90年代“甩图板”工程革命
1991年，时任国务委员宋健提出“甩掉绘图板”(后被简称为“甩图板”)的号召，我国政府开始重视CAD(计算机辅助设计)技术的应用推广，并促成了一场在工业各领域轰轰烈烈的企业革新。“甩图板”工程推动了二维CAD的普及和应用。该工程的推广不仅大大提高了设计质量、加快了进度，而且通过多方案的比选优化，一般可节约基建投资3%～5%。
在“甩图板”工程的推动下，我国计算机辅助技术的研发和应用取得了较大进步，众多国产CAD企业如雨后春笋般建立起来。在发展初期，产生了凯思(中科院软件所)、开目(华中理工大学)、中国CAD(深圳乔纳森)、高华CAD(清华大学)等自主平台的二维CAD系统，以及基于AutoCAD二次开发的InteCAD(天喻CAD的前身，华中理工大学)、艾克斯特(清华大学)等系统，开创了一段国产二维机械CAD发展的黄金时代。2000年之后，随着OpenDWG联盟的兴起，中望、浩辰、纬衡、华途等公司先后推出了对AutoCAD兼容性更好的二维CAD软件，并且在正版化浪潮中，实现了快速成长，并实现了国际化。
除了自动化产业本身的发展，“甩图板”工程同时推动了各行业的企业信息化普及高潮：在600多家企业进行了CAD技术应用示范，3000多家企业进行了重点应用，并带动数万家企业开展CAD应用。
