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我国工业软件如何实现非对称技术超越
2025-04-02 13:46:34作者:西北工业大学科学技术研究院助理研究员 李元晟 西北工业大学微电子学院副教授 阴玥来源:中国信息化周报
摘要我们必须坚定发展的信心、勇于开展技术创新,充分发挥高校科研优势,强化顶层设计,补齐产业链、供应链短板,争做工业软件领域的开拓者。在“人无我有、人有我优、人优我变”的技术追赶中,牢牢掌握自主发展工业软件的主动权,奋力实现非对称技术超越。...
我国在工业软件自主可控方面面临严峻挑战,历史积淀与技术储备不足、核心技术与自主知识产权匮乏、高端人才供需矛盾突出,共同构成了影响我国工业软件发展的“三大约束”,导致我国工业软件在功能、性能、稳定性方面仍有显著差距,工业软件、硬件发展极度不平衡,难以满足当前制造业高质量发展的迫切需求。具体表现在两方面:一方面,国内工业软件因功能、性能、稳定性等方面与业界顶尖水平存在商业代差,且仍停留在“作坊式”各自为战的自研状态,尚未形成集群研发效应,因此难以获得企业青睐或大规模工业应用;另一方面,工业软件研发周期长、跨越式迭代速度较慢,对用户数据资源依赖程度较高,需要大量人力、物力和财力投入,以构建成熟的软件开发生态,许多企业因市场需求不足、投入回报慢、高端人才匮乏,对该领域望而却步,难以形成良性的产业链发展循环。

比如,在航空航天、先进轨道交通装备等高端制造领域,因产品结构复杂、制造规模庞大,这些领域的工业软件需要具备过硬的数据集成和交换功能,能够精确开展三维建模仿真、产品全生命周期管理、多物理场耦合计算等工作,并拥有储存分析海量复杂数据的能力,还需具有高可靠性、高容错性和高数据安全性。我国在这些领域的工业软件发展基础和自主研发能力十分薄弱,围绕几何建模、三维显示等关键核心技术的科研攻关仍处于起步阶段,且相关产品无论品牌口碑还是市场占有率都比较低,这已成为我国制造业转型升级和高质量发展的“绊脚石”。虽然近年来我国工业软件市场规模稳步增长,但与全球工业软件市场的蓬勃发展相比,仍存在较大差距。因此,强化工业软件顶层设计,已成为我国新型工业化发展的关键所在。
我们必须坚定发展的信心、勇于开展技术创新,充分发挥高校科研优势,强化顶层设计,补齐产业链、供应链短板,争做工业软件领域的开拓者。在“人无我有、人有我优、人优我变”的技术追赶中,牢牢掌握自主发展工业软件的主动权,奋力实现非对称技术超越。建议从以下五个方面凝聚高校创新力量,支撑工业软件创新突破:
■政策引领,激发创新潜能
高校应加大政策扶持与激励措施力度,采用揭榜挂帅、赛马等机制,围绕支撑工业软件应用的底层基础科学问题,稳定支持科研团队潜心开展研究。通过设立工业软件创新专项研究基金,提供科研成果转化奖励、优化创新资源配置等“强心剂”,为师生参与工业软件科学研究与技术创新注入强大动力。同时,高校应积极联合政府部门、行业协会等,推动工业软件领域的标准化与规范化发展,通过构建完善的知识产权保护与管理制度,为工业软件的广泛应用与市场化推广提供坚实的制度保障。
■学科融合,构建创新生态
工业软件涉及多学科知识,高校应充分发挥计算机、软件工程、工业设计、材料科学等传统学科优势,并推动其与柔性电子、人工智能、无人系统等新兴交叉学科融合,构建工业软件跨学科融合与前沿技术创新生态系统。如可通过深度强化学习大模型、量子计算技术等新兴技术,优化EDA软件工具设计流程。此外,可通过设立跨学科研究项目、共建联合实验室、开设交叉学科课程等方式,促进不同知识的深度融合,鼓励师生围绕工业软件仿真、优化、数据分析等关键技术联合攻关,为工业软件创新生态构建提供源源不断的智力支持。
■产教协同,助力成果转化
高校应加强与工业界、政府和研究机构的合作,积极构建完善的产业链协同创新工作体系,通过打造工业软件技术转移中心、增设成果转化基金等形式,支持科研成果应用孵化与商业实践。此外,应鼓励师生围绕工业软件设计和应用,积极参与企业技术升级和智能化改造实践,并提供定制化技术解决方案。通过产学研用深度融合创新,凝聚社会各界研究力量,改变单兵作战现状,助力打通研究成果向工业生产转化应用的“最后一公里”,推动数实深度融合,促进技术创新与产业需求高效对接,尽快实现工业软件领域协同发展与创新突破。
■人才支撑,筑牢发展基石
工业软件高质量发展的关键在于高素质拔尖人才的支撑,高校作为人才培养主阵地、基础研究主力军、重大科技突破策源地,应肩负起工业软件人才培养的时代使命,构建起理论实践相结合的工业软件复合型人才培养体系。一方面,通过引进培育高水平师资力量,与行业领先企业合作共建“工业软件实训基地”,实现从理论研究到实操训练的无缝衔接,着力培养卓越工程人才;另一方面,通过实施针对工业软件专业人才的专项优惠政策,吸引海外高层次人才到高校或行业头部企业发光发热,为工业软件研发注入新鲜血液。
■开放共享,打造开源平台
开源运维将大大降低研发成本,高校应充分利用自身技术与资源优势,建立工业软件开源社区平台。通过开源平台,高校可以与其他研究机构、企业和个人共享代码、算法和模型等资源,激励师生积极参与开源项目的贡献与合作,促进数据融合与集成创新,加速技术创新与产品快速迭代应用。可依托开源社区,定期举办技术沙龙、代码评审等活动,提升社区成员的技术水平和团队协作能力。开源平台不仅为师生提供了展示才华、交流思想的广阔空间,还能助力工业软件技术的创新与应用,推动开源生态的健康发展。
(本文不涉密)
责任编辑:杨光

比如,在航空航天、先进轨道交通装备等高端制造领域,因产品结构复杂、制造规模庞大,这些领域的工业软件需要具备过硬的数据集成和交换功能,能够精确开展三维建模仿真、产品全生命周期管理、多物理场耦合计算等工作,并拥有储存分析海量复杂数据的能力,还需具有高可靠性、高容错性和高数据安全性。我国在这些领域的工业软件发展基础和自主研发能力十分薄弱,围绕几何建模、三维显示等关键核心技术的科研攻关仍处于起步阶段,且相关产品无论品牌口碑还是市场占有率都比较低,这已成为我国制造业转型升级和高质量发展的“绊脚石”。虽然近年来我国工业软件市场规模稳步增长,但与全球工业软件市场的蓬勃发展相比,仍存在较大差距。因此,强化工业软件顶层设计,已成为我国新型工业化发展的关键所在。
我们必须坚定发展的信心、勇于开展技术创新,充分发挥高校科研优势,强化顶层设计,补齐产业链、供应链短板,争做工业软件领域的开拓者。在“人无我有、人有我优、人优我变”的技术追赶中,牢牢掌握自主发展工业软件的主动权,奋力实现非对称技术超越。建议从以下五个方面凝聚高校创新力量,支撑工业软件创新突破:
■政策引领,激发创新潜能
高校应加大政策扶持与激励措施力度,采用揭榜挂帅、赛马等机制,围绕支撑工业软件应用的底层基础科学问题,稳定支持科研团队潜心开展研究。通过设立工业软件创新专项研究基金,提供科研成果转化奖励、优化创新资源配置等“强心剂”,为师生参与工业软件科学研究与技术创新注入强大动力。同时,高校应积极联合政府部门、行业协会等,推动工业软件领域的标准化与规范化发展,通过构建完善的知识产权保护与管理制度,为工业软件的广泛应用与市场化推广提供坚实的制度保障。
■学科融合,构建创新生态
工业软件涉及多学科知识,高校应充分发挥计算机、软件工程、工业设计、材料科学等传统学科优势,并推动其与柔性电子、人工智能、无人系统等新兴交叉学科融合,构建工业软件跨学科融合与前沿技术创新生态系统。如可通过深度强化学习大模型、量子计算技术等新兴技术,优化EDA软件工具设计流程。此外,可通过设立跨学科研究项目、共建联合实验室、开设交叉学科课程等方式,促进不同知识的深度融合,鼓励师生围绕工业软件仿真、优化、数据分析等关键技术联合攻关,为工业软件创新生态构建提供源源不断的智力支持。
■产教协同,助力成果转化
高校应加强与工业界、政府和研究机构的合作,积极构建完善的产业链协同创新工作体系,通过打造工业软件技术转移中心、增设成果转化基金等形式,支持科研成果应用孵化与商业实践。此外,应鼓励师生围绕工业软件设计和应用,积极参与企业技术升级和智能化改造实践,并提供定制化技术解决方案。通过产学研用深度融合创新,凝聚社会各界研究力量,改变单兵作战现状,助力打通研究成果向工业生产转化应用的“最后一公里”,推动数实深度融合,促进技术创新与产业需求高效对接,尽快实现工业软件领域协同发展与创新突破。
■人才支撑,筑牢发展基石
工业软件高质量发展的关键在于高素质拔尖人才的支撑,高校作为人才培养主阵地、基础研究主力军、重大科技突破策源地,应肩负起工业软件人才培养的时代使命,构建起理论实践相结合的工业软件复合型人才培养体系。一方面,通过引进培育高水平师资力量,与行业领先企业合作共建“工业软件实训基地”,实现从理论研究到实操训练的无缝衔接,着力培养卓越工程人才;另一方面,通过实施针对工业软件专业人才的专项优惠政策,吸引海外高层次人才到高校或行业头部企业发光发热,为工业软件研发注入新鲜血液。
■开放共享,打造开源平台
开源运维将大大降低研发成本,高校应充分利用自身技术与资源优势,建立工业软件开源社区平台。通过开源平台,高校可以与其他研究机构、企业和个人共享代码、算法和模型等资源,激励师生积极参与开源项目的贡献与合作,促进数据融合与集成创新,加速技术创新与产品快速迭代应用。可依托开源社区,定期举办技术沙龙、代码评审等活动,提升社区成员的技术水平和团队协作能力。开源平台不仅为师生提供了展示才华、交流思想的广阔空间,还能助力工业软件技术的创新与应用,推动开源生态的健康发展。
(本文不涉密)
责任编辑:杨光





