工業軟件在當前的發展狀況并不盡如人意，在科技和應用兩方面都存在諸多問題，這些問題形成的原因包括政策也包括我們的產業結構模式。

        工業軟件面臨的發展困境

　　1. 制造業對國外工業軟件形成長期依賴，關鍵工藝流程和工業技術數據缺乏長期研發積累，制造業在一些領域呈現技術空心化。我國飛機、船舶、冶金、化工、生物醫藥、電子信息制造等重點制造領域長期以來習慣用國外工業軟件，對于背后的設計原理了解不夠，而且缺乏基礎工藝研發數據的長期積累，導致基礎技術原理數據積累存在明顯差距。國外根本不可能出售含有最新創新成果數據的工業軟件，能出售的工業軟件里面固化的數據往往是上一代甚至上幾代的數據。

　　2. 軟件業和制造業融合程度不高，大型制造企業缺乏主動布局，純軟件企業向工業軟件企業轉型難度大。純軟件企業進入工業軟件領域存在天然專業技術屏障，工業軟件不同于普通網絡應用軟件，是工業流程和技術的程序化封裝，背后需要工業流程和龐大技術數據作支撐，這絕非純軟件公司單獨所能為。目前國內大型制造企業缺乏對智能制造時代工業軟件重要性的深度理解和認識，習慣于購買和應用國外企業的工業軟件，不會主動布局加強對企業關鍵核心工藝流程、工藝和技術的軟件化封裝，來提高工藝數據應用的便捷性和工業核心技術輸出的安全保障。

　　3、國內工業軟件市場被國外企業壟斷，國產工業軟件發展嚴重滯后，產業生態基礎還很薄弱。重點工業領域關鍵核心技術被國外企業掌握，關鍵核心工業輔助設計、工藝流程控制、模擬測試等軟件幾乎都是清一色的國外企業軟件。工業軟件研發需要生態系統作支撐，然而目前我國工業操作系統、工業軟件開發平臺等重要國產工業基礎軟件是全產業鏈缺失，這也直接導致了運行于國產工業操作系統的國產工業控制應用軟件幾乎是空白。

　　4、工業軟件國內標準缺失，綜合集成應用程度不高，工業軟件作用發揮有限。近幾年來，西門子、通用電氣等大型制造企業都紛紛加大了工業技術和軟件技術融合力度，通過大力收購軟件企業，強化企業在智能工業時代的核心競爭力。目前國內工業軟件市場的事實標準都是由國外大型制造企業主導著，國外企業在標準上互掐，導致國內市場同時采用國外企業產品時，不同廠商產品程序兼容和互聯互通存在很大問題。由于我國在重點制造業領域的國產智能產品體系化程度不高，大部分情況都處于主動需求與對方產品互聯，因此只能被動遵守對方產品標準。

　　5、工業軟件對制造業模式的變革創新作用尚未發揮，制造業微笑曲線受制于工業軟件短板。由于國內工業軟件應用還普遍處在研發設計、工業控制等若干單項應用環節，貫穿整個制造業研發設計、流程控制等全環節的綜合集成應用還較少，不同廠商工業軟件程序兼容存在較大問題，工業軟件綜合集成效應尚未顯現。

　　工業軟件發展落后原因

　　從文化層面看，我們長于“道、理”，短于“術、器”，“君子動口不動手”，熱衷于新理念、新概念的玄究，所謂“玄而又玄，妙不可言”，輕視“術、器”的恒力打造，導致工作母機在內的高端生產工具普遍落后，工業軟件更是如此。

　　改革開放前40年中國從農業化向工業化轉型的過程中，以“逆向工程”為主的技術發展方式導致我國工業軟件自主發展缺乏足夠的內在源動力。最要命的是，中國工業往往“視集成為創新”，加劇了基礎、關鍵核心技術的空心化、中國一輪又一輪地引進、推廣“XX化”，往往是拿來裝配主義，而在核心的根基上鮮有作為，最終導致相關基礎工具軟件幾乎被國外壟斷，受制于人，國內相關技術研發力量嚴重萎縮，自主可控工業軟件舉步維艱。真要進行“創新引領”，首先要摒棄誤國害民的“集成創新”。

　　現有的設計研發軟件工具，往往缺乏全局觀，以傳統的軟件編制工藝“分科而制”，這種基于單學科軟件工具的多學科融合，實際上是在集成多專業工具軟件的信息。這就大大增加了軟件成本，也嚴重影響了設計師桌面快捷應用。

　　系統設計與驗證技術，既是是中國數字化設計技術的短板，也是一個重要的突破口。中國設計行業，一向是強于詳細設計，而弱于概念設計和系統設計。雖然產品的設計流程是從概念到物理自頂向下的展開的，但技術手段和工具發展是自底向上發展的，數控技術先于CAD技術、CAE技術先于CAD，詳細設計技術先于系統設計技術等等。目前成熟的數字化設計與驗證技術與工具體系只能支撐部分大回路設計驗證。德國工業4.0強調需要建立基于模型的系統工程技術體系，就是實現全系統早期多回路設計驗證。

　　1. 數字工具的兩大空間

　　工業設計工具的研發活動，一直存在于兩個空間：幾何空間和狀態空間。計算機輔助設計CAD自上世紀六十年代初以來，圍繞幾何空間設計活動，發展了計算機輔助幾何設計技術CAGD，為產品結構設計提供了卓越的工具。事實上直到上世紀80年代初出現革命性的技術NURBS之前，CAD的發展一直缺乏統一的標準技術體系，嚴重的影響了CAD技術在工業界的普及推廣。NURBS“橫掃六合、總齊八荒”，將CAD技術推進了大規模應用創新的時代。這也形成了非常深的壁壘，國外在這方面的優勢非常明顯。

　　然而，針對產品的狀態空間，各種建模、分析及仿真活動，由于缺乏統一的知識模型表達標準，進展不夠迅速。這就形成了紛繁的單學科領域仿真軟件工具，致使建模與仿真(M&S)進展遠遠不及幾何空間的發展，在工業界尚未達到普及深入標準化。

　　當前，多領域物理統一建模語言Modelic成為熱點。基于統一模型規范Modelica的全系統建模、分析、仿真優化及軟件自動生成技術，已成為產品設計研發技術的重要創新方向，是繼計算機輔助幾何設計CAGD之后，數字化設計支撐技術的重要分支。

　　歐美發達國家正籍此構筑新的技術壁壘，對此，中國必須有所為。

　　2. 全新的壁壘與壟斷

　　國際傳統CAD\CAE\自動化技術廠商紛紛并購系統建模及軟件自動化技術，著力打造設計分析仿真優化及軟件自動生成一體化技術。2006年6月國際產品全生命軟件巨頭法國達索系統公司認定“Modelica是未來工業知識的表達標準”，并宣布了“基于modelica的嵌入式開放戰略”，以此全面打造工業系統解決方案。

　　2011年美國國防部高級項目預研局DARPA提出統一模型標準(包括modelica)，采用基于模型的系統工程方法，在一個技術體系下快速研發、部署海陸空天運載器，效率提高5倍，實現“構造及正確”。2012年12月，西門子收購了比利時LMS 軟件仿真公司，其包含的AMESim軟件，支持Modelica。在2016以國際著名CAE公司ANSYS收購模型驅動的軟件生成系統SCADA為典型。還有大量的收購行動不計其數。

　　系統建模與仿真技術體系主要由一軟一硬兩方面組成。軟的是模型驅動的建模仿真與代碼生成軟件系統，包括美國大名鼎鼎的數學軟件之一的MatLab、美國NI的LabView、SCADA、Dymola、SimulationX、AVL、Cruse等，而實時計算設備則包括DSPACE、NI、RT-LAB。

　　這些國外相關軟件與硬件廠商以形成類似Wintel聯盟，幾乎掌控了復雜系統產品的高端開發技術體系和手段。以汽車電控領域為例，來自奧地利的汽車研發咨詢商AVL李斯特公司，這是是全球著名的發動機設計開發、測試及專業CAE軟件供應商。其汽車系統設計分析軟件和實時計算設備DSPACE，軟硬雙煞，幾乎全面壟斷了中國汽車電控正向設計研發技術體系。

       隨著國家對工業軟件的重視，現階段工業軟件的發展有望進入新的發展階段，企業應該把握好發展的時機，實現工業軟件的整體進步。