工業軟件是智能制造系統的中樞，也是推進智能制造發展的核心支撐。“十四五”期間，工業和信息化部將組織實施產業基礎再造工程，將工業基礎軟件作為產業基礎能力的重要一環納入“新五基”（根據2020年12月24日國新辦新聞發布會公開信息，“新五基”包括關鍵基礎材料、基礎零部件（元器件）、先進基礎工藝、產業技術基礎、工業基礎軟件）。《“十四五”智能制造發展規劃》（以下簡稱《規劃》）明確提出，要聚力研發工業軟件產品，重點實施工業軟件突破提升行動。我國工業軟件有望迎來發展的春天。

工業軟件對智能制造的重要作用

　　首次將工業軟件單獨進行部署。繼《智能制造發展規劃（2016-2020年）》將工業軟件作為智能制造關鍵共性技術創新方向進行部署后， 本次《規劃》將工業軟件作為加強自主供給的一個重點任務進行單獨部署，強調了工業軟件的工業屬性，明確了工業軟件對于智能制造的核心支撐作用，凸顯了我國補足工業軟件短板、以工業軟件助推智能制造發展的決心。

　　提出聚力協同的發展路徑。《規劃》提出支持軟件企業、裝備制造商、用戶、科研院所強化協同，聯合開發核心軟件和集成化工業軟件平臺。實踐證明，單純依靠高校、科研院所和部分軟件公司的獨立研發模式脫離了工業軟件與工業知識的耦合，創新資源未能有效整合。用戶企業長期依賴國外工業軟件體系架構，逐漸喪失對工藝研發和數據積累的積極性和主動性，與本土工業軟件供應商之間沒有形成良性互動循環。聚力協同，構建一個軟件企業、裝備企業、用戶企業和科研院所共融共生共贏的產業創新和應用生態，是我國工業軟件實現從跟跑到并跑再到領跑的關鍵。

　　部署工業軟件突破行動。《規劃》確定了研發設計類軟件、生產制造類軟件、經營管理類軟件、控制執行類軟件、行業專用軟件、新型軟件等六類重點突破方向。對短板比較明顯的研發設計軟件要集中力量突破研發。對具有一定基礎的控制執行、生產制造和經營管理等軟件，要持續提升產品質量、提升市場競爭力。對工業微服務、云原生軟件等新方向，要充分發揮我國新一代信息技術與制造業融合發展的優勢，推動工業知識軟件化和架構開源化，加快推進工業軟件云化部署，研發一批達到國際同類水平的新型軟件。

云化、微服務化、集成化成為新趨勢

　　工業軟件云化部署和SaaS化服務。傳統意義上的云私有化部署具有運營支出高、升級換代慢、服務能力相對單一的特點。而工業軟件云化部署、SaaS化服務（軟件即服務）具有安裝靈活、成本低、通適、資源利用率高等特點。隨著各類工業軟件之間的業務重合度逐漸升高，不同軟件的邊界逐漸模糊，工業軟件的云化部署將成為不可逆轉的趨勢。軟件銷售方式也從銷售許可證轉向訂閱模式放置于云端，工業軟件訂閱服務成為主流。在訂閱模式下，用戶企業可根據需求靈活使用軟件，并即時獲得最新的軟件版本。工業軟件龍頭企業PTC已于近年收購了SaaS CAD廠商Onshape和SaaS管理平臺Arena Solutions，打造軟件即服務和云服務能力，逐步推進工業產品的云化和SaaS化進程。

　　工業軟件微服務化和嵌入式發展。傳統工業軟件往往面向基礎的流程或者服務進行設計和研發，無法靈活響應用戶個性化需求。而工業微服務可以根據用戶實際需求調用組件，高效率、個性化地滿足用戶需求，降低軟件研發的技術門檻和投入成本，實現從精英化軟件研發向大眾化研發轉變。工業軟件的應用模式也走向邊緣端部署。不止是管理層面的軟件嵌入，同時加強對控制層面的軟件嵌入，關注對邊緣側的部署。工控系統龍頭企業Honeywell依托其強大的工控系統集成能力，將智能模塊嵌入到工控產品和傳感器中，逐漸形成工業邊緣智能產品體系。

　　工業軟件集成化發展。傳統工業軟件專注單一功能，工業控制系統則分散在設備、網絡和其他硬件層面，部分工業軟件配置在特定設備中。分散和獨立的工業軟件有利于各獨立系統的封閉化運行，但難以滿足日益凸顯的互聯互通需求。工業軟件將通過工業物聯網的連接，打通端對端的數據，在產品制造全生命周期過程的各個階段，與產品數據及工業設備進行實時數據交互，對全生產過程進行監控和管理，再將數據進行采集分析后優化迭代，實現集成化發展，綜合提升企業的生產效率。比如，西門子推出的Xcelerator將PLM、EDA、ALM、MOM、IoT等，將設計、工程和制造等各環節工業軟件進行組合，收集、管理和傳遞來自各環節的應用數據，通過各種工程邊界協同工作，逐漸模糊了電氣、機械和軟件等傳統獨立工程領域的界限。

　　工藝機理模型成為工業軟件核心驅動力。工藝是制造業的核心。傳統的工藝技術依賴于企業內部的核心技術人員編寫的“技術寶典”和核心操作人員的工作經驗，不利于工藝技術的迭代和對工藝機理模型的優化升級。工業軟件的重要使命就是將工藝知識軟件化，通過對工藝數據的采集，結合工藝知識來形成工藝機理模型，并在工程實踐過程中不斷進行自適應分析和學習，提高工藝技術水平，智能優化生產方案。同時，工藝機理驅動的工業軟件將成為企業傳承核心工藝的重要工具，有助于推動整個工業知識體系的傳遞延續和迭代更新。工業設計龍頭企業達索系統依托其在汽車、航空領域的工業積累，不斷將工業機理模型提煉成工業軟件的核心模塊，通過CATIA等專業設計軟件，形成對終端客戶的深入綁定。

突破共性技術 推動本土應用

　　建立工業軟件協同創新聯合體。根據以上傳統工業軟件局限性和發展工業軟件的新需求，建議將工業軟件納入國家制造業創新中心、國家技術創新中心、國家產業創新中心等創新載體進行規劃，推動成立國家工業軟件新型研發機構，整合用戶企業、裝備企業、軟件企業和科研院所創新資源，以需求為導向，打造貫通創新鏈、產業鏈、供應鏈的協同創新體系。通過創新中心協調財政資金、高端人才以及企業研發團隊，通力突破工業軟件共性技術。鼓勵終端用戶提出軟件化及原創性方案需求，由科研院所實現基礎研發，軟件企業實現工程化發展，裝備企業與軟件企業共同推進產業化。

　　促進以工藝機理為基礎的工業軟件開發。建議基于開源系統研發自主工業算法平臺和工業嵌入式軟件操作系統，統籌建設工業軟件工藝機理模型庫，推動工藝知識的數字化呈現，并依托人工智能等新技術手段實現工藝數據的學習訓練，推動分行業研發工藝機理模型和工藝機理驅動的工業軟件。聚焦焊接、鑄造、熱處理等通用工藝領域，實施“工藝一條龍”工程，加快通用工藝數字化、模型化、軟件化研發進程。

　　推動本土工業軟件應用。建議實施“首版次”工業軟件產品應用推廣工程，研究出臺針對工業軟件首版次質量安全責任等進行保險補償等鼓勵措施，推動本土工業軟件及服務產業化。推動在技術改造、智能制造、綠色制造、工業互聯網創新發展等重大工程項目中將工業軟件納入統計和支持范圍。依托重大項目和骨干企業，推動開展本土工業軟件創新應用示范。鼓勵高校新工科建設中優先采用本土工業軟件進行工程實踐教學，通過校園推廣逐漸培育本土工業軟件的用戶黏性。