适创科技:推动自主工业软件“走向巅峰”,实现数字化飞跃

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资讯
2023
07/27
15:15

      “搞企业数字化,不要只盯着大企业,这里也不缺大企业,请多看看那些中小企业,他们活得怎么样。”

      这是适创科技在拜访宁波北仑区招商局的时候,听到的一句肺腑之言。

      北仑区给世人的印象,一直是民企集群典范、改革开放先驱。

      1978年,交通部组建全国最强的港口设计、施工队伍,在北仑开山建港,自此,宁波北仑名扬天下,吃下了中国60%的模具市场。


北仑港口夜色 图片来源:北仑区委宣传部

      2022年,北仑人均GDP达到45244.56美元,与英国相当。

      截至目前,北仑区走出了37家制造业单项冠军、隐形冠军和“小巨人”企业。

      但北仑还有另一面。

      在北仑,一半以上的工业产值,82%的就业是被8000余家中小企业撑起来的。不在统计口径内的“规下企业”,遍布北仑的道旁街巷,二三十个人靠小订单来生存。最差的,是小作坊老板一边在饭桌上抢生意,一边下场打磨模具毛刺。

一个典型的压铸小作坊 摄影:适创科技

      这些不够耀眼,甚至有些摇摇欲坠的中小企业,是中国制造业数字化转型的基本盘,却也是最棘手的难题。

      中国的中小企业有“五六七八九”的形容:贡献了50%以上的税收,60%以上的GDP,70%以上的技术创新,80%以上的城镇劳动就业和90%的企业数量。

      从2006年江苏省出台《江苏省企业信息化推进行动计划》,到去年工信部印发《中小企业数字化转型指南》,颁布的数字化支持政策恒河沙数。

      但企业的反馈却是盆冷水:不会转、不能转、不敢转。更诞生了一句顺口溜:“转型是找死、不转是等死”。

      这不是戏言,据统计,依然有79%的中小企业处于数字化探索的“初步阶段”,仅有21%的企业步入到了应用践行和深度应用阶段,而大型企业里中层次应用数字化的已超过半数。

图片来源:中国电子技术标准化研究院

      欧美的中小企业同行已经走在前列,已经有49%的欧盟中小企业,61%的美国中小企业采用了先进数字技术,比我国多了2倍。

      中小企业数字化转型难的问题,官方坊间讨论多次,但总是逃不开政策、资金、人才与市场等窠臼,未能触及核心。

      以研发设计类的自主工业软件的颓废30年,才是我国数字化裹足不前的重要推手。


基座朽落的「神像」

      自哈工大、华为被禁用工业软件之后,工业软件的“破坏力”已经有目共睹。

      自主工业软件的缺失,不仅为大型企业的产品出口与对接制造了大量阻碍,不少处于生态链上的中小企业也深受影响,断臂求生,让社会频频发问:中国的工业软件在哪里?

      但国内的自主工业软件,其实不是一张白纸。80年代,中国政府就马不停蹄地上马了“CAD攻关项目”、“863工程”科研项目,并从中诞生了熊猫CAD、HIJAF等中国第一批自主商业化工业软件。

1997年,科技部举办了唯一一届CAD博览会

      但短暂增长后,90年代,为了接入世界市场,企业开始大量使用海外盗版软件,海外巨头们也趁机用极大的优惠攻城略地。国产自主工业软件被迫转为更省事的项目制,前辈的努力付之阙如。

      来自官方的支持也逐渐变少,根据中国科协智能制造学会联合体副所长林雪萍的估算,我国从“十五”到“十二五”的15年间,对于CAD、CAE等自主工业软件的投资只有2亿元,仅为Ansys一年研发费用的十分之一。

      核心工业软件的市场规律是技术门槛高、前期投入大、运转周期长、盈利规模小,在20年前追求快速发展的基调下,“起效慢”的工业软件也自然会被冷落。

      哪怕现在,相较于光芒四射的芯片制造、新能源汽车等动辄万亿的风口科技行业,工业软件的体量依然不大,CAD(计算机辅助设计)的巨头Autodesk年营收才达到330亿元人民币。

      去掉嵌入式系统,MES、ERP等企业生产管理系统后,核心工业软件的份额仅占全部工业软件的8.5%。放到国内,自主工业软件与MES 的差距更是能达到10倍以上,这成为了国内盗版软件盛行多年,但一直不被重视的基础。

工业软件图谱 图片来源:国元证券研究所

      当中低端制造业触顶,开始在高端产业上拼刺刀时,输入的廉价工业软件和盗版工业软件,就从树立“中国制造”雕像的可靠帮手,蜕变为危害我国创新能力的一柄利刃。

      据调查,有88%的企业会在研发设计过程中涉及CAE软件,但只有18%的企业会建模并进行仿真优化。在企业数字化应用中,也有62%的企业选择直接裁掉研发设计模块,仅进行交易等,方便的盗版软件,成为了海外先进制造业的倾销地。

中、美、越的制造业增加值(占GDP比重) 图片来源:远川研究所

      中国拥有傲视全球的制造业增加值,在GDP的占比也是美国的三倍左右。但在最核心的设计研发层面,我国企业往往要遵从美国定制的顶层设计。

      这就是工业体系中的“Know-How”。

      在深层意义上,工业软件的发展,经历了多次技术研发、专利争夺、标准制定与商业兼并等颠覆创新与行业巨震。工业软件的历史,是上溯60年代到如今,发达国家制造业演变的缩影。


      最典型的例子,就是西门子。

      从2007年西门子收购CAD软件公司UGS开始,西门子耗费100多亿美元,10年内收购了20家工业软件公司。与此同时,西门子也毅然拆分了家电、照明等还在赚钱的硬件业务,全面拥抱软件,彼时市场普遍不看好。

西门子收购的部分工业软件企业 图片来源:信达证券

      但在十几年后,西门子成为了全球屈指可数的集产线检测、仿真设计等服务于一体的数字工厂解决方案提供商,并且开辟了目前占比25%营收的数字工厂业务。

      西门子在德国工业4.0计划中扮演着核心角色,也成为了国内中粮、国药等一众企业数字化方案的典范。

      西门子PLM电子工业战略副总裁Fram Akiki曾这么解释这次转变:

      “在过去几十年里,电子产业经历了两个发展阶段:第一是以PC为代表的计算时代,第二是以手机为代表的连接时代。而现在,电子产业即将迈入下一阶段——数字化的时代。数字化关乎的不只是企业的生产效率的问题,而是生死存亡的问题”

      在西门子赢家通吃的时候,数字化又迎来了新的爆发点—AI。

      近半年,AI与工业的“联姻”已经涌现了很多案例,最大的消息来自于今年4月份,英伟达与EDA软件厂商新思科技、ASML和台积电的合作,新思科技通过AI加持的光学邻近效应修正(OPC)软件,与英伟达GPU的加速计算融合消除误差,使光刻计算性能提高了40倍。

图片来源:英伟达

      当AI与工业软件形成新的组合拳,执行预测性维护、价值分析、工艺仿真时,我国制造业又要面临一座已无比险峻且还在快速积累的高山。

      如今,无论是开辟研发新业务,走高净值路线,亦或是适应柔性化、小批量的生产趋势,壮大存量业务,甚至是基于降本增效、合规避险的功利主义,企业数字化都是中小企业不得不通过的独木桥。


工业化的「旧典新释」

      狄更斯的名言“这是最好的时代,这是最坏的时代”来形容数字化产业革命恰如其分。

      尽管在核心工业软件、人工智能,我国暂时处于落后态势,但另一方面,以XaaS(包含基础设施IaaS、平台PaaS与软件SaaS)为代表的数字化体系,正在改写整个150年以来的游戏规则。

本地部署、IaaS、PaaS与SaaS 图片来源:OOSGA

      在国内,XaaS与SaaS凭借交付门槛低、配置要求低、技术难度低、操作难度低、使用成本低的特性,已成为了最符合中国制造业现状的产业升级模式。

      适创科技自身就深有体会,采用XaaS模式打造的自研CAE软件“智铸超云”于2020年推出后,已经累计服务6000余家企业,既有吉利、蔚来等整车企业,中信戴卡、一汽铸造等国内压铸巨头,更包括了5000余家中小型的设计商、模具厂甚至还有夫妻小作坊。

      换言之,适创科技只用了2年,就覆盖了行业六分之一的压铸厂商。


中小压铸厂 摄影:适创科技

      在以前,没有航天业、核工业、汽车业巨头十余年的“天使投资”,CAE企业不可能成气候。智铸超云在汽车行业的渗透速度,比数个汽车巨头一齐推进还要更快,这离不开SaaS的轻量化与低门槛。

      如推广SasS的先驱Autodesk,最初公司大多数用户都是中小企业。但从2016起,Autodesk全面SaaS,提供协同办公、产品设计、建筑信息化管理等服务,四年后,来自大企业的营收就已经占了四成,大大加强了Autodesk在建筑信息模型领域(BIM)的话语权。

BIM的技术路线,已掌握在Autodesk手中 图片来源:big data construction

      SaaS具有易于模块化、组件化的特性,可以将分散数据形成行业插件,收归统一。藉此,大企业能更快地打破供应链壁垒,从复杂业务的繁文缛节中抽离,打造平台型组织,中小企业也可以藉此保留自身的差异化竞争力,更好的实现产业链协作配套,填平鸿沟。

      总的来说,XaaS既能够充分根植于产业升级需求,迅速匹配现有的产能发展,同时提升软硬件企业设计创新水平。

      目前如西门子、Ansys、PTC等核心工业软件巨头,都在铺设SaaS服务 ,以丰富自身的长周期设计服务能力。

      国内也有充分的机会赶超,过去十年,中国已经打造了优秀的XaaS硬件设施。同时,以Arm架构为核心设计的HPC(高性能计算)芯片,也为国内超算厂商指了一条新路。相较于以前上百万元的单机软件,目前的中小企业以十分之一的计算价格,即可享受到世界顶尖的计算速度,让XaaS模式可以跑通。

      而在运算性能层面,目前国产核心工业软件企业,也在从“能用”走向“好用”。

      以适创科技自身为例,目前已研发出完全自主的高性能流体力学求解器,在支持的计算规模上可达到全球领先的10亿网格量,已在航天、汽车、能源的多个领域的头部企业机构合作,未来还将会攻关多个物理场的求解器。

智铸超云可支持上亿网格的一体化压铸仿真 图片来源:适创科技

      如果放眼全球,数字化战争远未分出胜负。

      其一是中国企业更加年轻,转型意愿更强。目前,全球“隐形冠军”企业的年龄中位数是66岁,家族企业占比较高,最典型的就是德国。德国咨询机构MHP的研究也显示,德国企业的数字化意愿也低于中、美、英等国,距离工业4.0有不小距离。而据36氪统计,国内类似口径下的“隐形冠军”,平均年龄不到20岁,有充分的扩展空间。

      其二是中国已经具有一定的数字化竞争力。与日本相比,根据日本总务省公布的《2022年信息通信白皮书》,有近7成日本企业反映数字化转型领域“人才紧缺”,高于美国(27%)、德国(51%)和中国(56%)企业。在IMD数字竞争力排名中,日本在专业知识、数字技术发展和利用数字转型的准备方面仅排第29名,落后韩国(第8名)和中国大陆(第17名)。

      适创科技相信,中国的中小企业,已经做好了快速数字化转型的准备,XaaS也一定会充分展现中国制造业的深层次潜力,此时,谁能提供更完善的XaaS服务,谁就能在下一次制造业革命时候占据先机。


终身服务的「执念」

      如今,国内数字解决方案百花齐放,但到了中小企业的作业环境,成功者寥寥,要么是无法让客户提升研发能力,要么让企业陷入数据海洋中,只剩下一个炫耀成绩的办公大屏。

      在适创科技向北仑企业推广软件的时候,就深刻地认识到,企业关注XaaS,本质是关注数据对于业务的支持,能否跑完流程。

      数字服务商不仅要比中小企业更懂业务抽象能力,还要比中小企业更懂专业技术知识,更要有打造终身服务体系的执念。

      适创的技术很强,我们有针对大客户的压铸全流程服务(包括智能缺陷识别、模温检测等),且已经与吉利合作建立智能工厂。

      但压铸是一个良莠不齐的行业,就算加上盗版软件,一些从业者甚至也从没接触过CAE的模流分析,但他们又组成了超八成的汽车Tier2/Tier3供应商,深度渗透产业链。

      当汽车一体化压铸、柔性生产、离散制造、ESG等概念从兴起到旺盛,到现在逐渐融入到各国的硬性市场政策、法律法规中,想要带动国内压铸行业智能化、灵活化、绿色化,就必须要改写“巨头为王”的规则,中小企业共进退。

      首先,我们做了个很少见的事情,让公司的压铸专业工程师线上线下开设训练营,一年招了2000名学员,照着智铸超云讲最基础的压铸知识,后来还开了直播,配合模流分析报告讲铸件缺陷。

      最近,我们还请了一大批压铸专家,与中国模具工业协会、全国模具标准化委员会、北仑区政府合作,举办模具设计挑战大赛。

      这些笨功夫,就是为了让中小企业从业者明白:

      “什么才是好设计?”

      “用什么软件,才能得到好设计?”

      也正是通过这些活动,适创科技和智铸超云在行业中打响了名声,每天都会有不少压铸工程师来学习、精炼技术。

用户对于软件与服务的认可 图片来源:适创科技

      同时,我们也开始思考,除了将自主CAE设计普惠化,还有什么可以与SaaS结合,更好地激活中小企业的创新实力?

      由于压铸行业高度碎片化,导致了“合规企业找不到,研发实力难信任,出现问题多扯皮”的现象。我们此前的工作,对于更下层的客户,软件、服务与标准的影响力很难够到。

      我们最终想到了答案,那就是智能派单系统。

      我们计划通过智铸超云构建派单平台,设计方和制造方可以通过平台完成客户推荐、定价和交易等流程,用自动化的方式大幅消除信息壁垒,进一步提升中小企业的业务质量与标准,最终可承接大客户的订单。目前,我们正稳步推行该方案,有了一批高质量的中小企业合作伙伴后就会进入运营状态。

      最后但也是常常被忽视的就是终身服务,适创科技不是那些披着“服务中小企业”的皮鼓吹概念,实则放养运营的项目制公司,我们希望将自身的研发成果赋能国内企业,打造轻快、标准的核心工业软件体系。

智铸超云的早期研发记录 图片来源:适创科技

      因此,我们拥有一批资深开发者支撑我们每月一次迭代,以及许多10年+经验的压铸工程师把关,确保产品与服务的交付,即时反馈的速度在行业内都是罕见的,成为了自主工业软件发布2年就走上快车道的秘诀。

      如今,中小企业数字化成为产业升级的重点,自主工业软件支持政策也重新成为国家级战略,但依然有许多企业受环境所迫,找不到切合国情的方向。适创科技希望能够通过这篇文章,给同仁以启发。我们也衷心希望,重新武装的中国制造业,可以再次颠覆全球分工体系。


      参考资料:

中国电子技术标准化研究院《中小企业数字化转型分析报告(2021)》

远川研究院《穿越地峡与远洋:拉美追逐数字浪潮“向东看”》

腾讯研究院《中小企业数字化转型:为何转?何处难?如何转?》

36氪《德国“隐形冠军”VS中国“单项冠军”,究竟谁更胜一筹?》

MHP《Industry 4.0 Barometer 2023》

林雪萍《工业软件简史》

图片所有权归原作者所有


作者:郭志鹏

适创科技创始人兼CEO,毕业于清华大学(本、博),牛津大学、英国皇家学会研究会员,长期从事数字化工业方面的研究,包括高性能算法、高能X射线检测、图像处理以及相关工业领域的材料和核心工艺开发等,立志创造有国际竞争力的自主CAE软件,提升和振兴民族工业水平。

作者:田恒易

适创科技内容作者,关注变革中的工业软件与智能制造。

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