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（1）以仿真為核心的“正向設(shè)計(jì)”是我國工業(yè)自主創(chuàng)新的必經(jīng)之路

“正向設(shè)計(jì)”是指在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，從需求出發(fā)，通過各種設(shè)計(jì)理念、方法和工具設(shè)計(jì)出產(chǎn)品的各類要素，以制作一個(gè)全新的產(chǎn)品，與此對(duì)應(yīng)的是“逆向工程”，是指對(duì)一項(xiàng)產(chǎn)品進(jìn)行逆向剖析及研究，從而演繹并得出該產(chǎn)品的各類設(shè)計(jì)要素，以制作出功用相近，但又不完全相同的產(chǎn)品。

我國工業(yè)在發(fā)展過程中，從產(chǎn)業(yè)鏈角度，偏加工、組裝和制造，但是前端的產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，原始創(chuàng)新不足，正向設(shè)計(jì)能力欠缺，更多的是做“逆向工程”，然后通過人口紅利、原材料價(jià)格等獲得的成本優(yōu)勢(shì)而拓展市場，導(dǎo)致在高端制造領(lǐng)域與部分發(fā)達(dá)國家存在一定的差距，成為制約我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要因素之一。

黨的十八大以來，我國經(jīng)濟(jì)由高速增長轉(zhuǎn)向了高質(zhì)量發(fā)展，轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)換增長動(dòng)能已經(jīng)成為了刻不容緩的重要任務(wù)。在此背景下，推進(jìn)新一代信息技術(shù)和工業(yè)制造業(yè)深度跨界融合，更加注重基礎(chǔ)研究、注重原始創(chuàng)新、正向設(shè)計(jì)，提升企業(yè)的底層自主研發(fā)設(shè)計(jì)能力，成為實(shí)現(xiàn)從“中國制造”向“中國創(chuàng)造”轉(zhuǎn)型的必由之路。

CAE 仿真軟件作為重要的研發(fā)設(shè)計(jì)類工業(yè)軟件，可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化、提升產(chǎn)品性能、縮短開發(fā)周期、減少設(shè)計(jì)成本，并通過模擬仿真預(yù)測(cè)產(chǎn)品功能可用性、可靠性、效率和安全性等，是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品正向設(shè)計(jì)、原始創(chuàng)新的核心工具軟件。

（2）CAE技術(shù)融入到制造業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)，重要性愈加凸顯

隨著競爭的加劇和客戶需求的多樣化，低附加值的產(chǎn)品或服務(wù)已經(jīng)不能滿足市場和環(huán)境發(fā)展的要求，現(xiàn)代制造業(yè)產(chǎn)品越來越復(fù)雜、功能越來越齊全，產(chǎn)品設(shè)計(jì)呈現(xiàn)數(shù)字化、專業(yè)化、集成化等特點(diǎn)。作為一種功能強(qiáng)大的工具軟件產(chǎn)品，CAE 軟件正在成為數(shù)字空間和物理世界融合的最重要的工具，其所帶來的核心變革是在產(chǎn)品全生命周期持續(xù)利用 CAE 技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)試驗(yàn)的替代。

當(dāng)產(chǎn)品處于早期概念設(shè)計(jì)階段時(shí)，開發(fā)人員可以通過 CAE 技術(shù)測(cè)試初始概念并尋求初始參數(shù)的最佳解，從而獲得可靠的初步產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案；在產(chǎn)品系統(tǒng)或詳細(xì)設(shè)計(jì)階段，開發(fā)人員可以通過 CAE 技術(shù)對(duì)產(chǎn)品或工程方案進(jìn)行模擬，從而對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案進(jìn)行不斷優(yōu)化；在產(chǎn)品制造階段，CAE 技術(shù)與人工智能的結(jié)合有助于確保成品制造的一致性，保證產(chǎn)品精確度和降低成本。

總體而言，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，CAE 軟件的功能不斷加強(qiáng)，能夠融入到制造業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)，成為制造業(yè)企業(yè)提升創(chuàng)新創(chuàng)造能力的重要手段。

（3）工業(yè)軟件國產(chǎn)化趨勢(shì)

依托于工業(yè)體系的發(fā)展，歐美等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)率先建立了較完善的工業(yè)體系，其在設(shè)計(jì)仿真分析技術(shù)領(lǐng)域有較強(qiáng)的先發(fā)優(yōu)勢(shì)。安西斯、達(dá)索、西門子等國際知名工業(yè)軟件企業(yè)憑借成熟的技術(shù)，在我國研發(fā)設(shè)計(jì)類軟件市場占有主導(dǎo)地位。近年來，我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)步伐不斷提速，多部門頒布智能制造發(fā)展相關(guān)政策，以推動(dòng)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化發(fā)展，大力推動(dòng)自主可控工業(yè)軟件推廣應(yīng)用，提高企業(yè)軟件化水平。

2019年以來，我國多家科研機(jī)構(gòu)和研究所被禁用基礎(chǔ)工業(yè)軟件，工業(yè)軟件領(lǐng)域核心技術(shù)國產(chǎn)化的重要性愈發(fā)突出，面向國家重大需求，在關(guān)鍵領(lǐng)域、卡脖子的領(lǐng)域努力實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵核心技術(shù)自主可控的需求較為迫切。出于對(duì)先進(jìn)制造和信息安全問題的考慮，國產(chǎn)工業(yè)軟件進(jìn)入國內(nèi)大型企業(yè)的步伐也將加快。在國內(nèi)政策推動(dòng)及宏觀環(huán)境影響下，工業(yè)軟件國產(chǎn)化將成為工業(yè)軟件行業(yè)的長期發(fā)展趨勢(shì)。

（4）工業(yè)軟件云端化趨勢(shì)明顯

工業(yè)云平臺(tái)本質(zhì)屬于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，是智能制造的重要載體，依托信息技術(shù)針對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘和分析，實(shí)現(xiàn)工業(yè)制造過程的全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價(jià)值鏈的顯性化與數(shù)字化。

根據(jù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)布的《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展報(bào)告》，2020年工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)核心產(chǎn)業(yè)（工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)涉及的網(wǎng)絡(luò)、平臺(tái)、安全等軟硬件基礎(chǔ)設(shè)施）增加值達(dá)到6,520億元。

云計(jì)算通過虛擬化技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)底層 IT 資源的池化，即將過去獨(dú)立的服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備組成一個(gè)規(guī)模更為龐大的算力資源池，云計(jì)算技術(shù)能夠提供彈性、可擴(kuò)展、高性能的計(jì)算資源。通過搭建仿真云平臺(tái)，可以將仿真技術(shù)在中小企業(yè)中普及推廣，中小企業(yè)可通過購買服務(wù)的方式進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)，降低研發(fā)創(chuàng)新成本，滿足激發(fā)中小企業(yè)創(chuàng)新活力的需要。

（5）通過仿真模擬，構(gòu)建數(shù)字孿生體

隨著新一代信息技術(shù)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)的加速融合，工業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化演進(jìn)趨勢(shì)日益明顯，催生了一批制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型新模式、新業(yè)態(tài)，其中數(shù)字孿生日趨成為產(chǎn)業(yè)各界研究熱點(diǎn)，未來發(fā)展前景廣闊。數(shù)字孿生是充分利用物理模型、傳感器更新、運(yùn)行歷史等數(shù)據(jù)，集成多學(xué)科、多物理量、多尺度的仿真過程，在虛擬空間中完成對(duì)物理實(shí)體的映射，從而反映物理實(shí)體的全生命周期過程。

企業(yè)在開發(fā)新產(chǎn)品時(shí)，可以事先做好數(shù)字孿生體，以較低成本，在數(shù)字孿生體上預(yù)先做待開發(fā)產(chǎn)品的各種數(shù)字體驗(yàn)，直到在數(shù)字空間中把生產(chǎn)、裝配、使用、維護(hù)等各階段的產(chǎn)品狀態(tài)都調(diào)整和驗(yàn)證到最佳狀態(tài)，再將數(shù)字產(chǎn)品投產(chǎn)為物理產(chǎn)品，一次把產(chǎn)品做好做優(yōu)。基于數(shù)字孿生的數(shù)字體驗(yàn)是對(duì)工業(yè)技術(shù)的極其重要的貢獻(xiàn)與補(bǔ)充，是產(chǎn)品創(chuàng)新的嶄新技術(shù)手段。

（6）知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識(shí)不斷增強(qiáng)

近年來，我國企業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識(shí)不斷增強(qiáng)。2009年至2021年，我國專利申請(qǐng)量、專利授權(quán)量、計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)登記量的年均復(fù)合增長率分別達(dá)15.03%、18.81%和34.02%，均實(shí)現(xiàn)了快速增長。

數(shù)據(jù)來源：國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局和中國版權(quán)保護(hù)中心

推進(jìn)軟件正版化是尊重和保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的重要舉措，軟件正版化是實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略、加快創(chuàng)新型國家建設(shè)的必然要求。我國政府高度重視軟件版權(quán)保護(hù)，并將軟件正版化作為專項(xiàng)工作來推進(jìn)，逐步強(qiáng)化知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，大力打擊各種侵權(quán)行為，將惡意侵權(quán)納入社會(huì)信用體系，鼓勵(lì)創(chuàng)新創(chuàng)造。

自2001年以來，國家兩次修訂《著作權(quán)法》和《計(jì)算機(jī)軟件保護(hù)條例》，不斷加大軟件版權(quán)保護(hù)力度，一方面大力鼓勵(lì)扶持國產(chǎn)軟件企業(yè)的發(fā)展，一方面嚴(yán)厲打擊各類侵犯軟件知識(shí)產(chǎn)權(quán)的行為，凈化軟件市場環(huán)境，大力推進(jìn)使用正版軟件工作，取得了重大成效。

未來軟件正版化將持續(xù)成為我國軟件行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，激發(fā)軟件企業(yè)的研發(fā)創(chuàng)新活力，推動(dòng)軟件企業(yè)快速發(fā)展壯大，促進(jìn)軟件行業(yè)得到健康可持續(xù)發(fā)展。