工業軟件作為現代工業體系的“大腦”與“神經”，其自主可控性直接關系到我國制造業的高端化發展和產業安全。當下，我國工業軟件發展面臨諸多挑戰，部分高校及企業因美國出口管制政策遭遇研究軟件MAT-LAB禁用困境，華為海思也因電子設計自動化（EDA）軟件斷供致芯片設計停滯，暴露出我國95%的研發設計類工業軟件依賴進口、高端CAD/CAE/CAM市場超90%被歐美巨頭壟斷的嚴峻現實。黨的二十屆三中全會強調，抓緊打造自主可控的產業鏈供應鏈，健全強化基礎軟件、工業軟件等重點產業鏈發展體制機制，全鏈條推進技術攻關、成果應用，為我國工業軟件的技術突圍提供了方向指引。在此背景下，以國家智能設計與數控技術創新中心為代表的產學研力量，正通過技術攻堅、產業化轉化與生態構建的系統性探索，推動我國工業軟件從技術突圍邁向生態重構，助力我國從制造業大國向制造業強國邁進。

核心技術攻堅：國產工業軟件突圍的第一戰場

工業軟件的技術突圍，需在系統建模、結構設計、全生命周期管理等關鍵領域，從底層技術到應用場景實現全面突破，集中力量攻克“卡脖子”關鍵核心技術。

在系統建模仿真領域，國內團隊自主研發的科學計算與系統建模仿真平臺MWorks對標MATLAB，突破多領域統一建模與信息物理融合仿真技術，成為全球第四個具備完整自主知識產權的系統建模仿真平臺。該技術已深度服務于嫦娥工程、空間站、C919大飛機等國家重大工程，實現從“依賴進口”到“自主可控”的跨越。

在結構設計與優化技術方面，基于共形幾何的復雜曲面設計與拓撲優化技術取得突破，研發的優化引擎使復雜結構設計效率提升40%以上，為運載火箭尾段、船舶推進器葉片等關鍵部件實現15%以上的輕量化。這一進展打破了AltairInspire/Hyperworks.Optistruct等國外軟件在高端結構設計中的壟斷局面。

在產品全生命周期管理（PLM）領域，對標美國PTC的Windchil、達索3DE、西門子Teamcenter，研發In-tePLM產品全生命周期管理軟件，攻克平臺分層解耦、微服務架構、基于模型的系統工程正向產品研發過程支持、供應鏈跨域數字化研發協同和制造協同、基于幾何參數的模型相似性搜索等關鍵核心技術。IntePLM在華為全面實現對美國Windchil 的國產化替代，全面融入華為的工業軟件生態，并進一步完成了30多家半導體和電子制造行業客戶的試點應用，這標志著國內在工業軟件生態融合領域邁出關鍵一步。

高端數控系統的突破更具標志性。最新發布的華中10型智能數控系統，深度融合DeepSeek行業大模型與神經網絡算法，成為全球首款具備自主學習能力的智能數控系統，突破多軸聯動、高速高精、現場總線、開放式平臺及基于指令域大數據的智能化等核心技術，實現對西門子、發那科、海德漢等國際巨頭從“跟跑”到“領跑”的戰略轉折。

在生產系統仿真領域，FactoryS-imulation 對標西門子PlantSimula-tion，攻克基于離散事件系統與智能體理論的多層次混合建模、高性能仿真引擎等關鍵技術，并在仿真性能、開放性及優化能力上實現全面超越，成功應用于中車、航天科工、航天科技、中國電科、中國船舶等10余家央企及大型民企。

在生產系統優化領域，對標日本Asprova開發的智能生產調度引擎，通過算法組件化與低代碼化降低應用門檻，其核心調度技術已賦能數十家核心科技企業。

這些技術突破印證了一條核心路徑：唯有以“從0到1”的底層技術突破構建自主可控的工業軟件體系，才能打破國外壟斷格局，為中國制造高端化提供核心支撐。

產業化轉化：破局“實驗室到市場”的生態壁壘

工業軟件的價值最終體現在產業端的深度應用與價值創造，其產業化進程關乎技術創新的生死存亡。當前國產工業軟件面臨“實驗室成果豐碩、工程場景落地艱難”的嚴峻挑戰，其產業化瓶頸不僅在于技術成熟度，更源于應用生態的結構性鎖閉。跨國巨頭通過數十年深耕，已構建“產品、服務、標準”三位一體的“護城河”，致使制造企業在替換國產軟件時面臨數據遷移成本高、工藝適配風險大、技術支援體系弱三重阻礙。

破解這一困局，需以重大工程牽引技術迭代。如MWorks在空間站、載人登月等國家重大工程中，首次實現自頂向下的建模要求下發與自底向上的模型數字交付，橫向打通型號跨專業、跨階段協同研發，縱向打通型號跨層級模型融合，并探索實踐形成“建評管用”數字化工程研制標準化流程與新模式。這種“以應用促創新”的路徑，有效加速了技術成熟度提升。

專利運營與市場對接機制同樣關鍵。以“參數化水平集法結構拓撲優化技術”為例，8項發明專利構成完整技術體系，通過市場化協商實現技術價值提升，既保障國有資產規范管理，又實現了科研團隊與企業需求的精準對接。這種模式為科研成果轉化提供了可復制的經驗。

生態重構：從單點突破到“開源——標準——協作”的體系競爭

工業軟件的競爭本質是生態體系的競爭，單一技術突破難以撼動根深蒂固的全球產業格局。我國亟須構建“開源筑基、標準立信、全球協作”的生態網絡，重塑產業規則話語權。

開源生態成為技術迭代加速器。MWorks開放系統內核模塊，聯合華為等企業構建開發者社區，并在300多所高校推廣應用，發布60多本專業教材，將自主軟件融入人才培養、創新實踐體系。這種“技術開源+人才培育”的雙輪驅動，打破了國外軟件對開發生態的壟斷。

標準體系建設是掌握話語權的核心。遠程運維系統對標國際領先標準，建立機床全生命周期健康保障體系，主持參與制定6項行業標準，推動機床后服務數字化轉型。標準的自主化，為國產工業軟件在全球產業體系中爭取規則制定權。

開放平臺架構激活產業智慧。新型智能數控系統集高性能控制平臺、端——邊——云協同架構、二次開發平臺與智能APP平臺于一體，為數控機床融合大數據與AI技術提供了算力與架構支撐，形成“基礎系統+工業知識插件”生態，顯著提升了數控機床的數字化、網絡化和智能化水平，為智能制造裝備的規模化應用奠定了平臺基礎。這種平臺化思維，正推動工業軟件從單一產品競爭轉向生態體系競爭。

未來之路：從自立到自強的戰略躍遷

技術攻堅與生態構建雖能推進工業軟件發展，但要真正突破認知和制度的深層障礙，還需開展全方位的思維與體系改革。目前，我國工業軟件雖在技術和生態方面取得一定突破，但仍面臨諸多深層挑戰，例如，高端人才短缺、跨單位協同效率低下、科研成果快速工程化與產品化能力不足以及基礎原始創新不夠等問題。究其根源，往往不是技術本身，而是長期形成的思維定式，如對國外技術的依賴慣性及對國產軟件成熟度的固有疑慮。同時，現有制度體系也存在束縛，包括成果轉化機制不完善、跨組織協同壁壘較高以及人才評價激勵機制不合理等問題。因此，工業軟件的自立自強絕非單一機構能夠完成，而是需要政產學研用協同推進的系統工程。

從MWorks支撐國家重大工程，到IntePLM融入華為生態，再到智能數控系統實現全球領跑，這些實踐進展印證了一條清晰路徑：以“有組織科研”模式集中突破核心技術，以重大工程與市場需求牽引產業化，以開源生態與標準體系構建產業話語權。當前，我國工業軟件已從“跟跑追趕”進入“并跑競爭”階段，但要實現真正的“自強引領”，仍需在基礎研究、人才培育、制度創新等層面持續發力。這不僅是技術的突圍，更是產業生態與發展范式的重構。唯有如此，才能讓工業軟件這顆“工業大腦”擺脫外部束縛，為中國制造的高質量發展注入核心動力。

（作者系華中科技大學黨委常委、副校長）