一、引言

国外一流工业软件一直是国内工业软件学习的标杆。分析世界一流工业软件的成长历程，对加速解决工业软件 “卡脖子” 问题具有重要借鉴意义。下面就 Catia、Synopsys、Ansys 三款工业软件的发展历程从工业知识沉淀、独立运营发展、信息技术赋能、资本市场运作四个方面进行系统剖析，并分别给出国产工业软件发展的启示。

二、工业知识沉淀是工业软件孵化成长的立本基石

（一）一流工业软件孵化成长模式

1. Catia软件

20世纪 70 年代，达索航空工程师团队为支撑公司的飞机研制过程，开发了一套完整的 3D CAD/CAM 软件，将飞机研制的工业知识沉淀至该软件工具中，全面支撑达索航空飞机的研制过程。由于这套软件是伴随达索航空的具体项目开发完成的，项目痕迹重、集成水平低、软件使用复杂。

2.Synopsys软件

20世纪 80 年代，通用电气微电子中心的工程师团队结合公司电路设计工作，研发了逻辑综合技术，编写了专为优化速度和面积的程序综合电路软件，可自动根据功能描述创建逻辑块。这项逻辑综合技术也成为后续 Synopsys 软件的核心及独有的技术。

3.Ansys软件

20世纪 50 年代，NASA 开始考虑在太空任务中使用核动力火箭，西屋电气公司宇航核实验室负责火箭飞行器用核引擎项目研究。为实现火箭部件的应力分析，实验室工程师编写了用于在温度和压力作用的火箭发动机零件计算应力分析的非线性有限元程序 STASYS，支持火箭发动机零件的迭代分析和质量提升，STASYS 也是 Ansys 软件的前身。

（二）工业软件发展规律探索总结

从国际一流工业软件孵化、验证及持续成长来看，工业软件的研发是结合了工业产品的研发过程，特别是军工行业复杂装备的研制场景，以工业软件为载体实现不同行业不同领域的 “工业知识沉淀”，进一步通过工业产品创新和工业数据验证实现工业软件的持续迭代创新。

（三） 国产工业软件发展借鉴启示

国产工业软件的孵化、验证及持续成长同样需要与工业产品的研制过程相结合，最好是与国内重大装备研制过程深度融合，通过工业软件实现不同行业“工业知识沉淀”，通过工业数据实现国产工业软件的持续验证，支撑国产工业软件的迭代创新发展。

三、独立运营发展是工业软件商业成功的必要条件

（一）一流工业软件独立运营发展

1.达索系统公司

1981 年，达索系统公司成立，公司联合创始人弗朗西斯 伯纳德认为，如果 Catia 留在达索航空，不可能取得今天的市场规模及霸主地位。达索系统通过与 IBM 签署全球分销协议，以及与用户建立合作伙伴关系取得了重大突破；在产品创新上，达索系统通过持续了解不同行业的业务流程和工业知识，以及大量吸纳航天、航空、汽车行业的业务专家，对内指导固化行业流程及工业知识，对外牵引用户的信息化建设。

2. 新思科技公司

1986 年，通用电气公司退出半导体业务，Synopsys 软件创始人阿特 德吉亚斯带领团队离开通用电气公司，创立了三角研究园最优解决方案公司，并获得通用电气公司 40 万美元的投资；1987 年，最优解决方案公司改名为 SYNOPSYS 公司。凭借独有的逻辑综合技术优势，公司研发的 Synopsys 软件上市后，用户反应良好，营收迅速扩大。

3. 安斯科技公司

1969 年，Ansys 软件创始人约翰 斯旺森博士离开西屋电气公司，创立 SASI 公司，开发了Ansys2.0，为线性和非线性结构分析和动力学以及稳态和准稳态传热提供了解决方案，在公司成立初期，订单主要来自西屋电气公司；1984 年，Ansys4.0 开始支持 PC，软件安装数量上升到 300 多个；1993 年，SASI 公司被出售并更名为 ANSYS 公司，同年发布Ansys5.0，用户群进一步扩大。

（二） 工业软件发展规律探索总结

工业软件持续发展壮大，实现产业化、规模化发展，需要有独立面对市场、面对多个用户群、沉淀多个行业工业知识的能力，“独立运营发展” 是工业软件成长壮大、产业化发展、面向社会服务、商业成功的必要条件。

（三） 国产工业软件发展借鉴启示

国产工业软件为实现商业化成功及产业化推广，满足市场多个用户群需求，也必须逐步 “独立运营发展”，实现国产工业软件面对多个用户群、沉淀多个行业工业知识的能力。通过与用户方建立战略合作关系、引进行业业务专家等多种形式，实现国产工业软件对其他行业的不断理解和工业知识的不断沉淀，实现国产工业软件的不断发展壮大。

四、信息技术赋能是工业软件与时俱进的必由之路

（一） 一流工业软件信息技术赋能

1. Catia软件

1977 年，达索航空工程师采用单一的架构和完整的交互式图形界面重新编写了所有的 CAD/CAM 软件，以方便非专业人士使用；1994 年，达索系统采用了全新的平台化软件架构，重新开发了全新的 Catia V5 版本，界面更加直观友好，功能也日趋强大；进入21 世纪，引入了云计算的设计理念开发了 Catia V6，标志着 Catia 正式进入了云时代；为实现 Catia 的智能设计，Catia 还进一步使用了人工智能（AI）和机器学习（ML）等新一代信息化技术。

Catia 软件在成长过程中，充分利用了 “信息技术赋能” 的优势，通过软件架构调整及功能完善，不断提升 Catia 软件易用性、稳定性、界面友好及应用协同能力，大大加速了 Catia 软件的商业化推广进程。

2.Synopsys软件

Synopsys 软件也随着软件技术演进不断进行软件架构调整及软件功能强化。Synopsys 在原有版本的基础上，引入 AI 技术，开发的 Synopsys.ai 是业界首款人工智能驱动的 EDA 套件，可在从系统架构到制造的全流程中充分利用 AI 的强大功能。2022 年，新思科技公司启动了全新的、基于云的 SaaS 解决方案，通过与微软的合作，Synopsys 推出了业界首个由 Microsoft Azure 提供支持的云优化、人工智能驱动 SaaS EDA 解决方案。

Synopsys 软件的发展同样充分发挥了 “信息技术赋能” 的优势，通过软件架构调整及智能驱动，不断提升 Synopsys 软件智能性、易用性、界面友好及应用协同能力，有力加速了 Synopsys 软件商业化推广进程。

3. Ansys软件

Ansys 软件在发展过程中也随着信息技术演进不断进行软件架构调整及功能强化。1977 年，Ansys 3.0 发布，公司结合信息技术发展进一步强化软件的模块化和交互性；自 Ansys 7.0 开始，公司推出了经典版本及Workbench 协同仿真平台两个版本；2020 年，通过与微软 Azure 云合作，开发了 Ansys Cloud 平台，扩展了 Ansys 云端访问能力，推进前沿工程仿真技术在工业制造和汽车等多个行业的普及应用。

Ansys 软件的发展同样充分发挥了 “信息技术赋能” 的优势，通过软件架构调整及版本分类，不断提升 Ansys 软件智能性、易用性、界面友好及应用协同能力，有力助推了 Ansys 软件商业化推广进程。

（二） 工业软件发展规律探索总结

随着计算机技术的发展和信息技术的持续进步，工业软件作为软件中的一员，也要随着信息技术的发展进行软件架构及技术的更新迭代和持续完善，以确保工业软件使用的易用性、稳定性、便捷性、稳定性及智能化。为此，“信息技术赋能” 是实现工业软件发展壮大、加速商业化推广的必由之路。

（三） 国产工业软件发展启示

国产工业软件的成长同样需要与计算机技术和信息技术的快速发展充分结合，通过 “信息技术赋能”，改变传统基于专业、基于个人的 “烟囱式”、“小范围” 的工业软件研发及应用模式，实现向 “平台化”、“SaaS 化” 的应用模式转型，以确保国产工业软件在易用、好用、智能的基础上实现规模化、协同化发展，加速国产工业软件发展壮大及商业化进程。

五、资本市场运作是工业软件产业竞争的强大动力

（一）一流工业软件资本市场运作

1. Catia软件

Catia 软件的成长一直伴随着兼并收购这一过程。典型收购包括，1975 年收购洛马公司的 CADAM 软件，完善了软件的草图绘制能力；2000 年收购SPTIAL，强化了 3D 几何建模内核技术；2007 年收购 ICEM，将 Catia 的领导地位拓展到了高度多样化的造型领域；2011 年收购 Simulayt，强化了 Catia 与仿真工具的集成及复合材料仿真能力；2015 年收购Modelon GmbH，扩大了 Catia 对复杂机电系统工程的覆盖范围；2017 年收购 AITAC，提升了 Catia 船舶与海洋工程设计能力。

Catia 软件在发展过程中，充分借助了资本的力量，通过 “资本市场运作”，助推了 Catia 软件在激烈的国际市场竞争中的领先优势。

2. Synopsys软件

Synopsys 软件在发展过程中，通过兼并收购迅速补全领先产品技术。据统计，Synopsys 兼并收购次数高达 80 多次。典型收购包括，1990 年收购 Zycad 公司的 VHDL 仿真业务，推出了测试综合产品；1995 年收购 Silicon Architects，获得下一代门阵列（基于单元阵列）的开发技术；2008 年收购 Synplicity，进入了FPGA 领域和原型市场；2020 年收购 Qualtera，为半导体测试和生产提供大数据分析能力。

Synopsys 软件在发展过程中，充分借助了资本的力量，通过 “资本市场运作”，助推了 Synopsys 软件在激烈的 EDA 市场竞争中的领先优势。

3. Ansys软件

Ansys在发展过程中已经完成了 30 余次收购，最近几年收购更加频繁。典型收购包括，2000 年收购 ICEM CFD，强化 Ansys 软件在几何处理、网格生成及网格输出能力；2006 年收购 Fluent，应用先进的计算流体动力学技术实现流体、热、传导等方面的仿真；2008 年收购 Ansoft，拓展了 Ansys 软件在集成电路、机械电子设计领域的应用；2014 年收购SpaceClaim，彻底解决了 Ansys 再几何造型的短板问题；2020 年收购 LSTC，进一步强化了结构、流体、电磁的多物理场求解器能力。

Ansys 软件在发展过程中，充分借助了资本的力量，通过 “资本市场运作”，助推了 Ansys 软件在激烈的 CAE 市场竞争中的领先优势。

（二） 工业软件发展规律探索总结

工业软件公司发展壮大到一定规模，为应对国内、国际激烈的市场竞争，在保持自身创新发展的同时，更需进一步借助资本的力量，通过战略性重组并购，实现工业软件公司的快速发展壮大及多行业拓展，资本市场运作是工业软件有效的快速发展模式和产业竞争手段。

（三）国产工业软件发展借鉴启示

国产工业软件的迭代研发需要持续的大规模资金投入，从投资回报来看，仅依靠单一的行业细分市场基本难以支撑前期的研发投入；从国际市场竞争来看，产业化、规模化、跨行业应用已经成为必然选择。为实现国产工业软件快速成长、满足多行业应用及国际市场竞争需求，资本市场运作将成为国产工业软件发展的必然选择。

六、结束语

世界一流工业软件通过“工业知识沉淀+独立运营发展+信息技术赋能+资本市场运作”等要素的组合，实现了从初创企业到霸主地位的蜕变。本文对世界一流工业软件发展规律梳理、总结、分析，为国内工业软件发展提供了有益探索。

作者：

航天长征火箭技术有限公司 周静平 夏青

北京神舟航天软件技术股份有限公司 桑国彪 张萌萌

首都航天机械有限公司 王逸杰