制造业落地工业互联网 八大工业软件强国介绍

　　工业软件是指专用于工业领域里的软件，包括系统、应用、中间件、嵌入式等。 工业软件大体上分为两个类型：嵌入式软件和非嵌入式软件。嵌入式软件是嵌入在控制器、通信、传感装置之中的采集、控制、通信等软件；非嵌入式软件是装在通用计算机或者工业控制计算机之中的设计、编程、工艺、监控、管理等软件。尤其是嵌入式软件，应用在军工电子和工业控制等领域之中，对可靠性、安全性、实时性要求特别高，必须经过严格检查和测评，还要特别强调的是与设计相关的软件，如AutoCAD、CAE等。

　　工业软件在产品设计、成套装备设计、厂房设计、工业系统设计中起着非常重要的作用，可以极大地提高工业企业研发、制造、生产管理水平，提升工业管理性能和设计效率，有效节约成本，并实现可视化管理，是现代工业装备的“大脑”，也是制造业落地工业互联网，转型智能制造的有力武器。

　　世界工业软件主流厂商：达索系统、西门子数字工业软件、欧特克、PTC、新思、CADENCE、AVEVA、ANSYS、ALTAIR、海克斯康、ESI、ZUKEN、ALTIUM、ARAS等，下面分别介绍世界八大软件强国如下：

　　01

　　美 国

　　美国是工业软件全球领先的国家之一。事实上， 美国最大的工业软件公司是洛克希德·马丁公司。上世纪60年代，人工手绘图件已经无法驾驭越来越复杂的产品需求，美国波音、洛克希德、NASA等航天巨头开始研发工业软件来代替人工制图。因为计算机技术能更好地表达产品需求，且能免除人力驱动的物理设备。

　　尤其是冷战时期，美国为了缩减昂贵的军用软件开支，开展军民融合，而洛克希德公司瞅准机会扎进了工业软件领域。值得一提的是，这一时期开发的工业软件都是企业自用，后来为了赚取利益很多软件转为商用，现在仍然活跃在市场上的有洛克希德投资而达索开发的CADAM；麦道开发的UG；西屋电气太空核子实验室开发的ANSYS等等。

　　美国十分重视软件及工业软件的开发，比如，美国国家航空航天局联合GE、普惠等公司，20年时间里研发的NPSS软件，内嵌大量发动机设计知识、方法和技术参数，一天之内就可以完成航空发动机的一轮方案设计。再比如，波音787的整个研制过程用了8000多种工业软件，其中只有不到1000种是商业化软件，其余的7000多种都是波音多年积累的私有软件，不对外销售，包含了波音公司核心的工程技术。

　　工业软件是未来战略性新兴产业的基础，没有工业软件，智能制造就是空想。时至今日，世界上每一件工业品，几乎都是工业软件的重要结晶。

　　美国是全球最早发展CAE的国家，且是从美国航空航天局NASA开始。在国家资金的支持下，NASA开发了著名的有限元分析软件Nastran。1971年，MSC公司改良了Nastran程序，因此，成为美国仿真软件的鼻祖。

　　世界上基础软件比如CAD和CAE的顶尖软件大多掌握在欧美国家手中。说到CAD很多人认为就是Autodesk公司的AutoCAD，事实上除了美国的Autodesk（欧特克）公司外，法国达索（Dassault）、德国西门子（SIEMENS）、美国参数技术公司（PTC）都是CAD的头部企业，并且 这4家企业就占据了其国内CAD市场90%以上的份额。值得一提的是，Ansys（美国安斯科技）、Altair(美国澳汰尔软件）、MSC（美国诺世创）基本垄断了CAE领域。

　　根据2020年的数据显示，世界工业软件市场规模达到4358亿美元。特别是EDA软件的三巨头Cadence（美国楷登电子）、Synopsys（美国新思科技）、Mentor（德国西门子的子公司明导电子）占据了全球市场份额的90%，在我国市场份额更是达到了95%。

　　02

　　德 国

　　德国软件业是欧洲软件业的领头羊，无论是客户群还是生产商，德国软件业的拥有量都位居欧盟国家之首。从世界范围看，德国也一直保持着世界最大的软件供应商和解决方案提供商之一的地位。软件业是德国信息与通信技术（ICT）产业的重要组成部分。 德国专门从事软件开发和销售的基础软件业的企业约有30000多家，曾经占整个ICT产业的企业数量的46％左右。

　　德国主要软件企业的特点是“年轻”，其中67％的企业是上世纪九十年代建立的，大多数是从大学、研究机构、大企业中脱颖而出的新公司。有关资料表明，德国主要软件企业的出口以欧盟国家为主，而辅助软件企业的出口重点则是北美和亚洲国家。

　　从软件开发的方式来看，德国主要软件企业和辅助软件企业在开发软件方式上有着各自明显的特点。 73％的主要软件企业从事自主开发原始软件，而87％的辅助软件企业则采购基础软件并加以改进，为己所用。据统计，辅助软件企业使用的软件2/3为标准软件。

　　德国政府非常重视IT产业的鼓励政策，认为IT业的发展对国家经济、社会发展具有重要的战略意义。IT业的发展状况决定着德国经济的对外竞争力，决定着德国经济能否可持续发展，决定着今后德国能否有充足的劳动就业岗位。为鼓励IT产业发展，德政府出台了一系列不同层面的政策措施，包括：《信息通讯技术2020——为创新而科研》规划、《21世纪信息社会中的创新和就业岗位》行动方案、《信息社会德国2006》行动方案、《信息社会德国2010》行动方案、《大家齐用因特网》十点计划、《IT用于教育：不要断绝要上网》行动方案、《多媒体》计划、《中小企业信息通讯科技创新攻势》鼓励措施等。

　　德国最大的工业软件企业是SAP SE（思爱普）。尽管只是一家软件公司，但却是一家引领德国“工业4.0”战略的公司。 SAP是全球最大的企业管理和协同化电子商务解决方案供应商、全球第三大独立软件供应商。SAP也是世界上最大的商业应用、企业资源规划（ERP）解决方案和独立软件的供应商，尤其在全球企业应用软件的市场占有率高达三成以上。值得一提的是， 世界500强中80%以上的公司都在使用SAP的管理解决方案。1988年起，SAP在多家证交所上市，包括法兰克福证券交易所和纽约证券交易所。

　　尽管SAP曾经在之前的世界500强中只排名400多位，但世界500强中80%的公司都曾经是它的客户。 “工业4.0”是以CPS(赛博物理系统)为核心，以三项集成(纵向集成、端对端集成、横向集成)为手段，是一种高度自动化、高度数字化、高度网络化的智能制造模式，从而实现高效、敏捷、智能的生产，在效率、成本、质量、个性化方面都得到质的飞跃。

　　此外，1994年的 FAUSER公司，是全球顶尖的APS(高级排产系统)软件公司，其产品就定位在“工业4.0”中的智能计划排产。FAUSER公司的产品车架号被美国洛克希德·马丁、英国宇航系统，以及空中客车公司、宝马汽车、戴姆勒·克莱斯勒、蒂森·克虏伯、科勒卫浴等数以千计的企业广泛使用，成为这些企业“智能制造”的指挥系统。

　　德国另外一家大名鼎鼎的巨头——西门子，也是全球最大的工业软件巨头之一，全球领先的的自动化巨头，西门子曾经制造世界首个800kV特高压直流变压器，成为了特高压输电的核心装置。西门子为世界最大粒子加速器——欧洲大型强子对撞机，提供自动化系统与PVSS建造解决方案，是欧洲大型强子对撞机项目中唯一的工业开发与赞助商。

　　03

　　日 本

　　作为全球第三大经济体的日本，在软件销售方面曾经仅次于美国，其嵌入式软件能力突出。甚至独立研究机构对日本软件质量与软件生产率做出的排名远在美国之上。然而，日本的软件产品与服务，仍然缺乏全球存在感，最主要原因就是在强大的软件开发过程能力与虚弱的产品创新能力之间的巨大鸿沟。

　　Michael Cusumano将这一矛盾称作“日本软件业的迷思”。 日本IT公司大多分布于软件密集度较低的行业。美国软件产业优于日本的原因在于美国的先发优势，这是由美国的研发政策以及大学层面计算机科学教育的领先发展所推动的，其优势延续至今。比如，美国五分之一的软件开发者接受过研究生教育，而日本只有十分之一。在博士学位方面的差距甚至更大。但值得一提的是， 全球软件外包市场规模达到1000亿美元，而日本一家就占了十分之一。

　　尽管日本没有蓬勃全面的工业软件产业，但日本在某些软件领域颇有建树。日本企业注重嵌入式软件的开发。比如，数控机床、智能机器人和汽车，是日本嵌入式软件的三大载体。

　　事实上，日本几乎所有带有数字接口的设备，比如手表、微波炉、手机、数字电视、汽车等都使用了嵌入式系统，并且嵌入式软件涉及的领域非常广泛。所以，这些足以让日本在微小精尖的电子产品称霸全球几十年。但发展畸形的工业软件体系是无法长期为日本制造业保驾护航的，因此这也是近年来日本制造业呈现明显的下滑态势的原因。

　　04

　　法 国

　　法国是工业软件强国之一。曾位于美国、日本、德国、英国之后，排名第五。早在2012年2月，法国就曾经发布了《数字法国2020》，其中包括三大主题：发展固定和移动宽带、推广数字化应用和服务以及扶持电子信息企业的发展。在法国，软件产业一直被认为是国家经济的“火车头”。尤其是2013年9月，法国总统奥朗德宣布了“新的工业法国”战略规划，希望在未来十年，通过工业创新和增长促进就业，助推法国企业竞争力提升，使法国竞争力处于世界的最前列。“新的工业法国”规划中包含34项计划，涵盖数字技术（包括嵌入式软件和系统计划、大数据计划和云计算计划）、能源、交通运输、智能电网、纳米科技、医疗健康和生物科技等多领域。

　　法国软件企业大多数是中小企业，其中70%的中小企业年营业额低于1000万欧元。 法国软件产业国际化程度并不高，仅大约23%的收入来自国外市场，其中14%来自欧洲市场。近年来，法国迅速成为全球重要的服务外包发放国之一。 法国软件服务企业的外包率一度达到63%。

　　全球大名鼎鼎的工业软件巨头——法国达索系统，曾是世界最大的工业软件提供商，达索系统的身影早已出现在众多全球家喻户晓的项目中，比如鸟巢体育馆、京雄高铁、大兴机场、C919大飞机、海巡160号等，它还曾为上海世博会提供过综合解决方案。达索系统拥有全套PLM的软件，为包括航空，汽车，机械电子在内的各个行业提供软件系统服务和技术支持。达索系统 (Dassault Systèmes) 创建于1981年，总部设在法国巴黎。Dassault Systèmes 一直是全球3D软件的先驱。

　　达索旗舰产品CATIA集成2D和3D功能。功能的强大使得该软件一举成为全球领先的汽车设计应用程序及领先的航空设计应用程序，就连波音公司也成为其稳定的客户。上世纪九十年代，达索为进一步拓展全球市场，在日本创办了子公司。

　　05

　　加拿大

　　加拿大是全球传统软件强国。加拿大拥有很多著名的软件公司：比如OpenText大型软件公司、Corel公司多媒体办公套装软件，Houdini三维动画软件，Solido Design半导体设计，以及各类的Fintech等2B软件公司。值得一提的是， 加拿大在基础软件和工业软件总体的开发水平和实力仅次于美国、法国和德国。

　　尤其是， 加拿大大部分的基础软件和工业软件都属于全球的首创。比如，加拿大出类拔萃的电力石油专业仿真软件CMG suite，CYME，PSCAD，几乎垄断了全世界的软件市场，加拿大同时还拥有非常多的媒体办公软件、半导体设计、三维动画软件等世界数一数二的大公司。

　　06

　　英 国

　　英国的电子产业年营业额曾经世界排名第五。 电子企业主要分布在英格兰东部地区、威尔士和苏格兰。苏格兰为主要的生产基地，享有"硅谷"之称。世界著名计算机生产企业如IBM、Compaq、Sun、ICL和PSION等都已在英国设厂，使英国成为欧洲最大的计算机生产国。

　　英国服务业占其GDP的70％，而其中70％来自信息技术服务。英国软件的发展速度远超过经济发展的平均水平。目前，英国软件业信息服务产业已经超过电子产业。英国有着世界一流的大学及科研机构，软件研制开发能力较强，许多国际信息技术集团公司在英设立了研发中心，如Computer Associate、微软等。

　　此外，英国企业十分重视研发投入。根据英国国家统计局最新统计，医药、航空、电子和通讯等三类企业位居 全英国企业的研发支出的前三名。值得一提的是，英国市场曾经约占整个欧洲IT市场的20.3％，世界IT市场的5.8％。在英国电脑业市场中，电脑服务占的比重最大，其次为硬件、软件及网络。

　　07

　　爱尔兰

　　爱尔兰之前被称为“欧洲乡村“，但 自1994年以来，其GDP一直保持着9%左右的高增长率，尤其是2000年更达到10.5%，位居欧洲各国之首。特别是，爱尔兰计算机软件产业异军突起，取得了令人瞩目的软件领域全球竞争能力。

　　据OECD(联合国经济合作与发展组织)发布的研究报告显示，爱尔兰曾经超过美国成为世界第一大软件出口国。目前在欧洲市场上， 43%的计算机、60%的配套软件都是在爱尔兰生产。由此，爱尔兰赢得了“凯尔特(Celtic)虎”“欧洲软件之都”“新的硅谷”“软件王国”“有活力的高技术国家” “欧洲高科技中心”等美誉。

　　昔日“欧洲乡村” ，今日“软件之都”， 爱尔兰软件产业的起步和发展，大致经历了三个阶段：缓慢起步阶段(1970至1985年)，主要是利用国外的软件产品对用户开展服务，同时也生产一些产品，但利润较低；稳步发展阶段(1986至1995年)，国内软件业逐步发展成为一个新兴产业，开始向国际市场销售；高速发展阶段(1996年至今)，软件企业开始上市和兼并。

　　爱尔兰是摩托罗拉、IBM、INTER、LOTUS等公司在欧盟总部的所在地，世界10大软件公司有7家在爱尔兰办厂，有的还设立了研究开发中心。软件产业已经成为爱尔兰国民经济发展的支柱产业，如 著名Intel的Quark芯片是在爱尔兰设计的。

　　08

　　印 度

　　印度是享誉世界的软件大国。20世纪60年代，“印度的软件之父”柯理把软件概念引入印度。印度有较大比例的人口是文盲，但同时它有41万名软件技术人员，而且这个数字还在增长。

　　值得一提的是，印度全国有1832个教育性科研机构和理工学院，每年大约培养7万个计算机软件专业人员。 如今在美国，1/3的软件工程师是印度人，有25万人深入硅谷，令人吃惊。有人比喻，印度是依靠金字塔尖的2％的精英带动98％的平民。难怪比尔·盖茨在第一次访问印度后，就断言：在未来几年中，印度有希望成为一个软件超级大国。

　　软件业的外销策略成功应用是印度软件业走向世界的一个重要环节。 印度发展软件业主要有两种外销策略，一是所谓的“到岸服务”，即由印度软件公司外派工程师，驻扎在国外客户处，最终完成设计；二是所谓的“离岸服务”，即在印度完成软件程序开发，传输到客户端进行测试、安装。 这两种业务曾经分别占印度软件产值的57％和35％。值得一提的是，印度提供的主要是定制式的软件服务，有品牌的套装软件占的比例很小。因此印度的软件业模式属于是“软件代工”。