高亮：我国工业软件的突围与重构

工业软件作为现代工业体系的“大脑”与“神经”，其自主可控性直接关系到我国制造业的高端化发展和产业安全。当下，我国工业软件发展面临诸多挑战，部分高校及企业因美国出口管制政策遭遇研究软件MAT-LAB禁用困境，华为海思也因电子设计自动化（EDA）软件断供致芯片设计停滞，暴露出我国95%的研发设计类工业软件依赖进口、高端CAD/CAE/CAM市场超90%被欧美巨头垄断的严峻现实。党的二十届三中全会强调，抓紧打造自主可控的产业链供应链，健全强化基础软件、工业软件等重点产业链发展体制机制，全链条推进技术攻关、成果应用，为我国工业软件的技术突围提供了方向指引。在此背景下，以国家智能设计与数控技术创新中心为代表的产学研力量，正通过技术攻坚、产业化转化与生态构建的系统性探索，推动我国工业软件从技术突围迈向生态重构，助力我国从制造业大国向制造业强国迈进。

核心技术攻坚：国产工业软件突围的第一战场

工业软件的技术突围，需在系统建模、结构设计、全生命周期管理等关键领域，从底层技术到应用场景实现全面突破，集中力量攻克“卡脖子”关键核心技术。

在系统建模仿真领域，国内团队自主研发的科学计算与系统建模仿真平台MWorks对标MATLAB，突破多领域统一建模与信息物理融合仿真技术，成为全球第四个具备完整自主知识产权的系统建模仿真平台。该技术已深度服务于嫦娥工程、空间站、C919大飞机等国家重大工程，实现从“依赖进口”到“自主可控”的跨越。

在结构设计与优化技术方面，基于共形几何的复杂曲面设计与拓扑优化技术取得突破，研发的优化引擎使复杂结构设计效率提升40%以上，为运载火箭尾段、船舶推进器叶片等关键部件实现15%以上的轻量化。这一进展打破了AltairInspire/Hyperworks.Optistruct等国外软件在高端结构设计中的垄断局面。

在产品全生命周期管理（PLM）领域，对标美国PTC的Windchil、达索3DE、西门子Teamcenter，研发In-tePLM产品全生命周期管理软件，攻克平台分层解耦、微服务架构、基于模型的系统工程正向产品研发过程支持、供应链跨域数字化研发协同和制造协同、基于几何参数的模型相似性搜索等关键核心技术。IntePLM在华为全面实现对美国Windchil 的国产化替代，全面融入华为的工业软件生态，并进一步完成了30多家半导体和电子制造行业客户的试点应用，这标志着国内在工业软件生态融合领域迈出关键一步。

高端数控系统的突破更具标志性。最新发布的华中10型智能数控系统，深度融合DeepSeek行业大模型与神经网络算法，成为全球首款具备自主学习能力的智能数控系统，突破多轴联动、高速高精、现场总线、开放式平台及基于指令域大数据的智能化等核心技术，实现对西门子、发那科、海德汉等国际巨头从“跟跑”到“领跑”的战略转折。

在生产系统仿真领域，FactoryS-imulation 对标西门子PlantSimula-tion，攻克基于离散事件系统与智能体理论的多层次混合建模、高性能仿真引擎等关键技术，并在仿真性能、开放性及优化能力上实现全面超越，成功应用于中车、航天科工、航天科技、中国电科、中国船舶等10余家央企及大型民企。

在生产系统优化领域，对标日本Asprova开发的智能生产调度引擎，通过算法组件化与低代码化降低应用门槛，其核心调度技术已赋能数十家核心科技企业。

这些技术突破印证了一条核心路径：唯有以“从0到1”的底层技术突破构建自主可控的工业软件体系，才能打破国外垄断格局，为中国制造高端化提供核心支撑。

产业化转化：破局“实验室到市场”的生态壁垒

工业软件的价值最终体现在产业端的深度应用与价值创造，其产业化进程关乎技术创新的生死存亡。当前国产工业软件面临“实验室成果丰硕、工程场景落地艰难”的严峻挑战，其产业化瓶颈不仅在于技术成熟度，更源于应用生态的结构性锁闭。跨国巨头通过数十年深耕，已构建“产品、服务、标准”三位一体的“护城河”，致使制造企业在替换国产软件时面临数据迁移成本高、工艺适配风险大、技术支援体系弱三重阻碍。

破解这一困局，需以重大工程牵引技术迭代。如MWorks在空间站、载人登月等国家重大工程中，首次实现自顶向下的建模要求下发与自底向上的模型数字交付，横向打通型号跨专业、跨阶段协同研发，纵向打通型号跨层级模型融合，并探索实践形成“建评管用”数字化工程研制标准化流程与新模式。这种“以应用促创新”的路径，有效加速了技术成熟度提升。

专利运营与市场对接机制同样关键。以“参数化水平集法结构拓扑优化技术”为例，8项发明专利构成完整技术体系，通过市场化协商实现技术价值提升，既保障国有资产规范管理，又实现了科研团队与企业需求的精准对接。这种模式为科研成果转化提供了可复制的经验。

生态重构：从单点突破到“开源——标准——协作”的体系竞争

工业软件的竞争本质是生态体系的竞争，单一技术突破难以撼动根深蒂固的全球产业格局。我国亟须构建“开源筑基、标准立信、全球协作”的生态网络，重塑产业规则话语权。

开源生态成为技术迭代加速器。MWorks开放系统内核模块，联合华为等企业构建开发者社区，并在300多所高校推广应用，发布60多本专业教材，将自主软件融入人才培养、创新实践体系。这种“技术开源+人才培育”的双轮驱动，打破了国外软件对开发生态的垄断。

标准体系建设是掌握话语权的核心。远程运维系统对标国际领先标准，建立机床全生命周期健康保障体系，主持参与制定6项行业标准，推动机床后服务数字化转型。标准的自主化，为国产工业软件在全球产业体系中争取规则制定权。

开放平台架构激活产业智慧。新型智能数控系统集高性能控制平台、端——边——云协同架构、二次开发平台与智能APP平台于一体，为数控机床融合大数据与AI技术提供了算力与架构支撑，形成“基础系统+工业知识插件”生态，显着提升了数控机床的数字化、网络化和智能化水平，为智能制造装备的规模化应用奠定了平台基础。这种平台化思维，正推动工业软件从单一产品竞争转向生态体系竞争。

未来之路：从自立到自强的战略跃迁

技术攻坚与生态构建虽能推进工业软件发展，但要真正突破认知和制度的深层障碍，还需开展全方位的思维与体系改革。目前，我国工业软件虽在技术和生态方面取得一定突破，但仍面临诸多深层挑战，例如，高端人才短缺、跨单位协同效率低下、科研成果快速工程化与产品化能力不足以及基础原始创新不够等问题。究其根源，往往不是技术本身，而是长期形成的思维定式，如对国外技术的依赖惯性及对国产软件成熟度的固有疑虑。同时，现有制度体系也存在束缚，包括成果转化机制不完善、跨组织协同壁垒较高以及人才评价激励机制不合理等问题。因此，工业软件的自立自强绝非单一机构能够完成，而是需要政产学研用协同推进的系统工程。

从MWorks支撑国家重大工程，到IntePLM融入华为生态，再到智能数控系统实现全球领跑，这些实践进展印证了一条清晰路径：以“有组织科研”模式集中突破核心技术，以重大工程与市场需求牵引产业化，以开源生态与标准体系构建产业话语权。当前，我国工业软件已从“跟跑追赶”进入“并跑竞争”阶段，但要实现真正的“自强引领”，仍需在基础研究、人才培育、制度创新等层面持续发力。这不仅是技术的突围，更是产业生态与发展范式的重构。唯有如此，才能让工业软件这颗“工业大脑”摆脱外部束缚，为中国制造的高质量发展注入核心动力。

（作者系华中科技大学党委常委、副校长）