李培根、倪光南等6院士：讓工業軟件“硬碰硬”，解決制造業痛點
http://www.debgrams.com 2023-01-10 11:06 來源：數字經濟聯合會
導讀
軟件是新一代信息技術的靈魂，是數字經濟發展的基礎，是制造強國、網絡強國、數字中國建設的關鍵支撐。當前，軟件已成為全球新一輪競爭的“制高點”，也是未來經濟發展的“增長點”。本文特梳理國內6位院士關于軟件產業發展的重要觀點，以供參考閱讀。
中國工程院院士李培根：讓工業軟件“硬碰硬”，解決制造業痛點
目前我國正加快由制造大國向制造強國轉變，作為智能制造的關鍵支撐，工業軟件對推動制造業轉型升級具有重要戰略意義。
發展工業軟件，關鍵是要“硬碰硬”，讓它解決制造業實際問題，破解生產“痛點”。他舉例稱，在企業中，機器人和工人是協同關系，工人通過操作系統平臺，精準控制操作機器人進行作業，而機器人通過精準操作，可以完成不少人工無法完成的工序，這樣的人工和機器兩者通過互相作用以此增強工作效率，正是在工業軟件的支持下進行的。
在工業化進程中，需要不斷積累工業技術實現工業技術軟件化，以此孕育出優秀的工業軟件。從政府部門到企業單位都需要以工業化、信息化“兩化融合”為主線，通過信息化賦能創新，推動工業軟件發展壯大。
要發展壯大工業軟件，必須更加堅定自主創新信念，加強產學研協同合作。只有凝聚各方力量，提煉核心技術，解決行業關鍵共性問題，才能培育出更多高水平的工業軟件產品。
中國工程院院士倪光南：工業軟件短板要補齊，不然會成“卡脖子”的薄弱環節
從制造大國變成制造強國，產業鏈現代化非常重要，但在產業鏈中間，中國大規模的企業還是處于價值鏈的低端。倪光南院士以iPhone價值鏈解釋說：從iPhone價值鏈來看，中國大部分企業處于低端制造的位置，就是不管我做怎么快、怎么好，但人家給你的價值分配不到2%。如果你不能通過工業軟件、通過工業基礎高級化工作，進入價值鏈的高端，那工作只能處于低端。這就表明了，要使中國的制造進入制造強國，我們不僅要解決產業鏈現代化，而且要解決好產業技術高級化的問題。
工業軟件是一個很大的領域，從集成電路來看，有個短板是芯片設計工具被控制，集成電路的工業軟件、應用軟件基本上被外國壟斷，在這方面過去沒有發展起來主要怪我們自己。”倪光南院士說，行業在“造不如買，買不如租”的思想之下走了彎路，影響了發展。從流程制造和離散制造來講，軟件一樣非常薄弱，軟件市場被國外公司壟斷，中國急需突破他們的控制。這個薄弱環節，在中美貿易摩擦以來是一個‘卡脖子’的切入點。對我們來講是一個很大的軟肋，從中興到華為，即使我們的一些大學也不能逃脫這種制裁。所以工業軟件的短板必須要迅速補齊，要不就是我們被‘卡脖子’的一個非常薄弱的環節。
倪光南院士表示，美國工業互聯網為代表的GE公司特別強調了數字孿生技術，希望通過數字孿生技術把制造業提高到一個更高的智能化水平。這個技術很熱，世界上現在有兩大空間，一個是物理空間，另一個是數字空間，未來的車間、工廠會存在于這兩個空間，所以理想情況下，今后生產新產品，是先在數字世界里調整參數、改變原料、方式、設計，這個試錯過程不需要消耗材料，也不需要產生很多廢物。所以未來，我們希望物理世界和數字世界通過數字孿生技術能夠并行推進。
對于如何提升工業軟件的發展，倪光南院士建議，加大支持力度，將其列入國家重大軟件工程，并在軟件基金方面給予大力支持。
中國工程院院士陳左寧：做基礎系統類軟件要有“坐冷板凳”的決心
軟件是一項創新性很強的工作，唯有創新，才能鑄魂。當前中國軟件產業中最大的短板是基礎系統類軟件，如操作系統、數據庫等。雖然這幾年國內有一些進步，但客觀說，這類軟件還是以集成創新為主，真正的原始創新非常少。對此，陳左寧院士提出，要把這類軟件做好，首先要搞清楚基本原理，要有基礎研究做支撐，要有“坐冷板凳”的決心。
我覺得做基礎軟件是門檻很高的事情，現在大家都覺得做基礎軟件是一件門檻很低的事情，但實際上有多少是自己原創的？陳左寧院士說，創新就是要更加重視從0到1的原始突破，不能僅僅抱著功利主義的想法，不能對開源實施簡單的“拿來主義”，這會極大地損傷整個軟件行業原始創新的積極性。希望大家不忘軟件創新的初心，以市場需求為牽引，加強基礎研究，不斷通過創新去提高自身的競爭力和持續發展能力。
在當前加快構建國內國際“雙循環”相互促進的新發展格局下，陳左寧院士還表示要通過數智轉型，構建完整的生態，實現軟件的高質量發展。軟件產品要想在市場上成功，技術只是一部分因素，生態是核心要素。
中國在應用類軟件方面已經取得了較大的突破，但這些應用軟件與國內的基礎軟件之間，還沒有形成真正的閉環。即便是基礎軟件之間，也沒有形成非常完備的生態。也就是說，中國整個軟件產業只是形成了點或者面的突破，但沒有體系化。構建完整的生態體系，需要產學研用各個環節協同發力，需要各個企業之間的協同創新。陳左寧院士指出，每個軟件企業今后都需要在技術路線、產品定義和市場推廣過程中充分考慮生態的完整性，提前布局與產業鏈上下游的合作。
中國工程院院士廖湘科：軟件根技術助上層應用枝繁葉茂
當前我國正在加速進入數字經濟發展新周期，數字經濟時代的主要特征之一就是“軟件定義一切”，軟件成為關鍵基礎設施的重要載體。
在中國廣闊的市場上，軟件產業就像一棵參天大樹，上層應用的枝繁葉茂，更需要大地之下基礎軟件的強勁發達。的確，根深才能葉茂。在當前錯綜復雜的國際環境和新技術迭代的變革下，基礎軟件的關鍵性日益凸顯。無論是應對“卡脖子”風險，打造自主可控的軟件產業體系，還是釋放硬件生產力，促進數字經濟發展，基礎軟件作為信息化建設的根能力與根技術，向上促進了應用軟件的創新與發展，向下決定了ICT基礎設施的高效架構，不僅是國家發展數字經濟的重要加速器，也是ICT產業持續發展的核心驅動力。
近年來我國政府通過戰略部署、政策牽引、資金扶持等多種方式，全方位提升軟件產業的發展速度和發展質量，特別是在“十四五”新基建規劃中，進一步強化軟件產業高質量發展的要求及其相關配套政策，也為我國軟件根技術產業發展帶來彎道超車新機遇。在這個重大的窗口變革期，我們如何推動軟件產業邁上新的臺階，軟件根技術創新突破，勢必成為業界關注的焦點。
毫無疑問，根技術概念的提出，有利于產業界迅速聚焦攻關方向，推動產業資源的集結和對關鍵技術的重點突破。對此，廖湘科院士指出：“以開源激發技術創新，以政策和市場合力推進產業生態建設，持續加強專業人才培養，三者缺一不可。”
首先，堅持開源創新，建設自主原創性根技術體系。建立開放共享平等參與的開源社區，促進生態鏈大中小企業彼此合作，充分釋放各企業創新能力，發揮各企業優勢，盡量夯實自主可控的根基，促進數字經濟發展。
其次，強化政策和市場引領，打造軟件根技術發展生態。包括操作系統、數據庫管理系統等戰略軟件根技術的健康高質量和持續發展，離不開貫徹落實國家政策、完善行業治理、合理軟件價值評估、深化知識產權保護、加快軟件人才培養等各個環節的全方位推動，優化軟件產業的布局，促進軟件產業在國內循環健康發展，形成具有更具創新能力、更高附加值、更安全可靠的軟件產業鏈供應鏈體系。
最后，還要加強軟件根技術人才培養，建設一流的人才隊伍。人才是可持續發展的基礎，各層面技術專業人才是保證軟件根技術可持續發展的動力源泉，也需要各方聯動加大投入。一方面，企業應該投入更多的技術力量，跟高校共建，把行業多年積累的知識，通過課程教材聯合培養、聯合實驗室等方式和高校一起加快建設專業能力；另一方面，要進一步做大軟件人才培養的規模，只有足夠大的人才培養規模，才能支持足夠大的產業規模，才能吸引更多的人才進入這個領域。
中國科學院院士朱中梁：軟件是驅動數字孿生發展的重要因素
各行各業都可以用數字孿生技術來對它進行一些生態的控制、管理、監測。其中在制造業領域，如果沒有數字孿生對現實生產體系的準確模型化的描述，所謂的智能制造實際上很難實現。
目前，我國各行各業的軟件尤其是工業軟件嚴重依賴國外。朱中梁院士談到，國外軟件存在安全隱患，進口軟件需要花費高昂的資金等都是目前我國軟件行業存在的憂患。
數字孿生這一聽起來極為科幻的名詞被越來越多地提及。簡單來說，數字孿生即以數字化手段在虛擬信息空間構造出一個與物理實體相對應的數字形式的“雙胞胎”。
在數字孿生技術中，物理空間與虛擬空間是如何互動的？虛擬空間和物理空間中間要構成一個閉環，在工作中通過傳感器等對物理空間的各種數據進行感知，實時監測有沒有什么異常情況，提供到虛擬的仿真里，建模后進行分析、處理，得出一個糾正的決策，此決策最后要再回到物理空間里面來。所以是這么一個循環的過程。
數字孿生技術的應用場景極為廣泛，包括航空航天、石油天然氣、城市管理、制造業等。朱中梁院士認為，各行各業都可以用數字孿生技術來對它進行一些生態的控制、管理、監測?，F在一些城市正在嘗試利用數字孿生技術進行城市管理，監測哪個地方擁擠，或者哪個地方有什么險情。其中，工業制造領域的數字孿生技術應用被提及得較多。在工業領域，我們經常會想怎么樣把物理世界反饋到數字世界里面來，形成有回路反饋的全生命周期跟蹤，如果沒有數字孿生對現實生產體系的準確模型化的描述，所謂的智能制造實際上就很難實現。
而數字孿生技術中，軟件是三大必備條件之一。在朱中梁院士看來，軟件已成為驅動數字孿生技術發展的重要因素。軟件與其他的新技術、傳感器等聯系到一起，才能保證數字孿生的實時性、閉環性。
目前我國應用的軟件，尤其是工業軟件主要還是國外軟件為主。從研發的技術難度來講，工業軟件涉及學科較多，包括力學、材料學、軟件工程學等，想做出一個好的軟件是非常難的。但這并不意味著，軟件尤其是工業軟件國產替代化的步伐就應該放緩。
朱中梁院士談到過于依賴國外軟件存在幾大憂患：進口軟件被卡脖子的事不可避免，國外軟件存在安全隱患，進口軟件需要花費高昂的費用。在朱中梁院士看來，目前我國軟件行業發展還存在軟件國產替代化重視程度不夠、軟件開發工具國產化迫在眉睫、軟件專業人才的素質和數量培養力度不夠等問題。
中國科學院院士王懷民：以“開源”助力國產軟件突圍
軟件已經成為我們社會的基礎設施，關系著經濟社會文化的運轉。作為一個基礎性的技術，帶動一個領域的技術相互之間的迭代推進。以前作為工具的軟件，我們愛用不用。但作為基礎設施的軟件，則不得不用。
但是我國軟件核心技術還受制于人，國產基礎軟件、工業軟件存在被“卡脖子”的短板。如何突破這一痛點？王懷民院士認為，人類今天的生活，都離不開軟件，軟件已經成為現代文明的新載體。軟件科技與軟件產業是相互賦能發展的，軟件產業起到了一個牽引的重要作用。隨著計算機普及，到互聯網普及，再到人工智能普及，泛在智能計算時代呼喚新型軟件技術，開源生態將給中國軟件業帶來破局的新機遇。
目前我國已具備了基于國際開源自主發展軟件核心關鍵技術的能力，相關企業已經在云端操作系統和AIoT系統軟件等方面創立開源社區。王懷民院士認為，中國軟件產業近年來發展迅速，背后的一個重要原因是趕上了“開源”這樣一個生態。
要積極參與開源項目，不斷提升中國軟件實力。與此同時，要預判開源創新隱藏的風險，建設開源基礎設施，用開源的多樣性應對泛智能化的不確定，最終推動中國軟件業“立開源網絡計算的時代優勢，還傳統個人計算的歷史舊賬，尋新興智能計算的創新超越，實現我國軟件產業的自立自強，助力新經濟發展。
從產業的角度來看軟件教育，尤其是結合開源這一軟件技術創新和產業發展的重要模式，提出了由高校、產業部門、服務機構和科研機構共同構建開源平臺+教育聯盟，推動產教融合、服務國家創新驅動發展戰略的全新模式。同時，升級軟件通識教育 與其他領域教育融合銜接，為構建我國開源人才培養生態和服務全球的中國開源群智平臺提供了重要支撐和實現路徑。
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