在全球产业链加速重构、科技竞争日益激烈的当下，国产工业软件面临的 “卡脖子” 难题，已成为阻碍中国高端制造业迈向高质量发展的关键制约因素。目前，我国工业软件市场中超过 80% 的份额被欧美企业牢牢占据，尤其在核心技术领域，与国际领先水平存在着显著的代差。本研究基于最新的行业调研与政策分析，系统梳理国产工业软件亟待突破的 “卡脖子” 技术清单，并探寻切实可行的破局路径。
一、五大核心技术短板亟待攻克
（一）三维几何建模引擎
三维几何建模引擎堪称 CAD 软件的 “心脏”，在工业设计、制造等环节发挥着核心作用。然而，达索、西门子等国际巨头凭借多年的技术积累，构筑起了极高的专利壁垒。其先进的建模算法能够精准处理复杂曲面建模，在航空航天、汽车制造等对精度要求极高的领域表现卓越。相比之下，国产软件在复杂曲面建模精度上存在量级差距，难以满足高端制造的设计需求。例如在航空发动机叶片设计中，国产 CAD 软件的建模误差可能导致后续制造环节的精度偏差，影响产品性能和质量。
（二）多物理场仿真求解器
在多物理场仿真领域，ANSYS、COMSOL 等国际厂商长期垄断着流体力学、电磁场等核心求解器市场。这些求解器能够对复杂物理现象进行精确模拟，是航空发动机、高端电子产品等研发过程中不可或缺的工具。而国产替代产品在计算精度、求解效率和功能完整性上尚无法与国际产品相媲美，难以满足航空发动机等高端装备的仿真需求。以航空发动机涡轮叶片的热流固耦合仿真为例，国产求解器在模拟极端工况下的物理场交互时，计算结果的准确性和可靠性不足，无法为设计优化提供有效支撑。
（三）工艺知识库系统
制造工艺知识库是数控系统和制造执行系统的重要支撑。三菱、发那科等企业的数控系统内置的工艺参数库经过长期积累和优化，能够覆盖 2000 余种加工场景，为不同材料、不同工艺要求的加工提供精准的参数指导。反观国产系统，其工艺知识库积累不足，仅能支持 300 余种加工场景，在复杂工艺、新材料加工等方面缺乏足够的参数支持，导致国产数控系统在高端加工领域的应用受限，难以实现高精度、高效率的加工。
（四）工业数据中台
工业数据中台是实现智能工厂设备互联、数据采集分析和可视化的关键。目前，数据采集、分析及可视化工具链主要被 PTC、GE 等企业主导，国内 80% 的智能工厂仍依赖国外平台进行设备互联和数据处理。国产工业数据中台在数据兼容性、分析算法的先进性和可视化效果等方面存在不足，无法有效整合工厂内不同类型、不同来源的数据，难以实现数据驱动的生产决策优化，限制了智能制造的深度发展。
（五）协同设计工具链
在 PLM（产品生命周期管理）领域，达索的 Teamcenter 占据垄断地位，其在跨地域协同、版本管理、数据安全等关键模块具有成熟的技术和丰富的应用经验。国产 PLM 软件在这些方面的成熟度不足，在多部门、多地域协同设计过程中，容易出现数据不一致、协同效率低下等问题，影响产品研发进度和质量，难以满足现代制造业对协同设计的高效、精准要求。
二、四大突破路径加速破局
（一）底层技术攻坚
借鉴华为 “南泥湾计划” 模式，设立专项基金对几何内核、求解器等基础研究给予重点支持。2024 年国家工业软件专项已投入 23 亿元，支持 12 家领军企业开展底层技术攻关。后续应持续加大资金投入，鼓励高校、科研机构与企业开展产学研合作，建立长期稳定的研发机制，深入研究核心算法，突破技术瓶颈，逐步缩小与国际先进水平的差距，为国产工业软件的发展筑牢技术根基。
（二）开源生态共建
依托开放原子基金会等平台，积极打造工业软件开源社区，吸引全球开发者共同参与。以 “天工” EDA 开源项目为例，其已吸引全球 1800 名开发者参与，通过开源协作降低了中小微企业的研发门槛，加速了技术创新。未来应进一步完善开源社区的运营机制，建立开源项目的评价和激励体系，鼓励更多企业和开发者贡献代码，共享技术成果，形成良好的开源生态，推动国产工业软件技术的快速迭代和普及应用。
（三）产业链协同创新
大力推广 “整机厂 + 软件商” 联合攻关模式，充分发挥整机厂的应用需求牵引作用和软件商的技术开发优势。例如，中国商飞联合中望软件开发的飞机线缆设计系统，通过紧密合作实现了波音 787 同等级的布线效率，为国产工业软件在高端装备领域的应用树立了典范。后续应加强产业链上下游企业的协同合作，围绕重点行业和关键领域的需求，开展联合研发和应用示范，推动国产工业软件与制造业的深度融合，提升国产软件的实用性和市场竞争力。
（四）人才体系重构
清华大学、北航等高校试点 “工业软件卓越工程师计划”，2025 年将培养 5000 名复合型人才，为国产工业软件发展提供人才支撑。同时，应积极推进 ISO/TC184 国际标准话语权争夺，鼓励国内专家参与国际标准制定，提升我国在工业软件领域的国际影响力。此外，还需完善企业人才培养和激励机制，吸引更多优秀人才投身工业软件行业，形成产学研用协同的人才培养体系，为技术突破和产业发展提供持续的人才动力。
据工信部预测，2025 年我国工业软件市场规模将突破 4500 亿元，国产化率有望从当前不足 20% 提升至 35%。随着 “十四五” 智能制造发展规划的深入实施，以中望、华天、数码大方为代表的国产力量正通过 “垂直深耕 + 生态聚合” 策略积极突围。攻克国产工业软件 “卡脖子” 技术，构建自主可控的工业软件基座，是一场关乎中国制造业根基的技术攻坚战，既需要政策的持续护航，更需要全产业链凝聚共识，形成 “硬核突围” 的强大合力，方能在工业 4.0 时代占据主动，实现中国高端制造业的高质量发展。
九河云以'技术+生态'双轮驱动，为制造业提供全周期数字化转型解决方案。联合华为及国产ISV厂商，为企业精准匹配CAD/CAE/EDA等国产工业软件替代方案，实现智能设计、生产流程优化及管理系统升级，推动制造业高质量发展。
