工业软件，一场“毁灭”与“反毁灭”之战

根据德国德国机床制造商协会VDW数据，2022年全球机床产值803亿欧元，中国大陆机床产值全球占比32%，我国机床消费中进口依赖度从2018年的33%下降至2022年的24%。不过中国大陆依然是德国机床主要的出口地。

随着10年更换周期的到来，预计我国机床行业将迎来大规模替换需求。

与此同时，集成电路设计类企业过去五年年复合增长率为28%，而服务这些设计类企业的EDA工具增长率仅为14%，对比下来，至少还有翻倍的空间。

因此，无论工业母机所需CAD/CAE，还是集成电路所需的EDA软件，在未来五到十年内都有肉眼可见的巨大增长潜力。

然而，我国在高端数控机床、高端集成电路设计与制造这两大领域所需的工业软件，却长期被欧美少数几个大厂所垄断。前者的代表企业主要有日本发那科、三菱、德国西门子等，后者则主要由业界所称的“三大家”，即Synopsys、Cadence、西门子EDA为代表。这些欧美巨头形成的高护城河和生态壁垒，让中国高端制造业不得不花费巨资获取软件授权。而且在制造-设计端融合度越来越高，软硬件数据优化协同的大背景下，毫不夸张地讲，工业软件所带来的数据安全已经成为我国高端制造成败的关键。为了更直观地说明这个问题，在此举三个例子。

例一。根据数控机床工作原理，如果数控网络与管理网边界缺少必要的边界防护措施，会导致管理网安全风险容易横向传播到数控网络；数控设备经常需要远程维护，如果没有自主研发、成体系的工业软件，那么软件运维，包括相应的debug工具也就无从谈起。

前一段时间，业界风传光刻巨人ASML可定位光刻系统操作地点且掌握所谓远程“毁机按钮”。虽然ASML官方对此不置可否，但在工业母机行业，这是残酷的现实——国外高档数控系统基本都是驱控一体的全数字闭环控制系统，其中嵌入的GPS模块确实可以实施远程监控所销售的数控系统，包括但不限于调试维护、新数据更新导入等，在极端情况下，可以远程中断数控系统的运行。

例二。工业软件对机台运行所产生的数据归纳整理和分析能力，所带来的数据安全和企业机密掌控同样不容低估。

近年来，负责集成电路制造的晶圆厂内部的物流自动化成为国产替代的焦点。负责抓取、搬运晶圆盒的天车系统（AMHS）供应商成长很快，然而这一领域长期被村田、大福等少数日本厂商所垄断，二者市占率高达90%。

某苏州AMHS制造商总经理前一段时间告诉笔者，AMHS系统需要高度的定制化服务，所需的软件系统成为各家打出差异化的突破点。AMHS对晶圆盒的抓取速度、吞吐量都由AMHS数据中台掌控。可以说，AMHS不但事关晶圆厂开工效率，还高度涉及企业月度、年度产能核心机密。这一领域的工业软件如果仰人鼻息，有可能会导致企业遭遇“开膛破肚”白盒化，即严重的数据泄露，商誉也会严重受损。

例三。欧洲最大的二手设备制造商SDI Fabsurplus总裁Stephen Howe前一段时间在和笔者对话时，感慨近些年官司不断，诉讼成本高涨。原因就在于设备商把淘汰或者闲置的产线变卖，很多大型名贵设备包括很多光刻设备进入二手设备市场后，设备OEM厂商以各种名义只卖设备不卖配套软件，导致二手设备的翻新维护变得愈加困难。

中国大陆是全球最大的二手半导体设备进口地，在美国对高端半导体设备出口不断收紧的情况下，二手设备这些年成为我国半导体制造，增加产能的重要工具。若无正版配套的升级维护软件系统，二手设备很容易被强制报废，不但造成资源配置的巨大浪费，也影响芯片制造体系的整体升级。

高端制造装备已经成为全球各大国高科技竞争的焦点，美国商务部不断收紧EDA出口管制，高精尖工业软件是否能自主可控的问题，已经可以上升到“毁灭”与“反毁灭”的高度。

有了工业制造体系就不怕没有工业软件？错误的论断！

工业软件被誉为工业皇冠上的明珠，观察者网之前就“工业软件”问题撰文时，读者评论最高赞的一条是“我们已经拥有了世界上少有的全链条工业制造体系，不怕没有配套的工业软件。”

诚然，软件所需的数据投喂、加密分析和算法的迭代往往伴随同样处在制造端上游的设备、材料一同成长，坊间所云“一代设备，一代材料，加一代软件有一代工艺”，但工业软件却有其独特的技术边界和生态演进特色。以集成电路EDA为代表，国外三大家的产品矩阵的拓展无不伴随着密集的收购并购和业务拆分整合。这种“大鱼吃小鱼”，EDA+IP的战略叠加研发实操中的knowhow积累，让后来者“弯道超车”几乎变得不可能。

EDA巨头Synopsys多年来并购了大大小小的各类EDA+IP公司@anysilicon

中国半导体行业协会集成电路设计分会理事长魏少军教授在某年清华大学校友论坛中曾指出，中国台湾虽然有着强大的半导体代工制造力，台积电一家就占了全球所有pure foundry市占份额的约六成，与联电、力积电共同构成了芯片代工岛内生态。但几十年来，中国台湾地区其实已经没有“生产整机能力”的可能，比如说一直未能发展出稍有规模的EDA厂商。其背后有一只看不见的手，在主导亚太地区IC供应链生态角色分工。

无独有偶，韩国在全球半导体分工体系中，长期以来形成了以存储、面板为主的强势特色领域，而且有了三星电子这样几乎无所不包的超大型半导体企业。在当今这一波AI加速器狂飙突进中，以SK海力士为主的存储企业吃饱了高带宽存储HBM的红利，然而时至今日，韩国在EDA领域的全球份额却依然接近为零。

由此可见，工业制造体系的规模，并不一定意味着工业软件也会随着硬件和设计理念的升级换代而协同进步，越来越多的国家已经意识到，当今如果没有强有力的以国家意志为主导的顶层设计，以清晰明确的产业政策配合资本市场的高力度扶持，几乎不可能在工业软件中突破对手的生态垄断壁垒。