石化工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)支柱型產(chǎn)業(yè)，經(jīng)濟(jì)總量大、產(chǎn)業(yè)鏈條長、關(guān)聯(lián)覆蓋廣。當(dāng)前，加快發(fā)展自主可控的石化工業(yè)軟件具有重大戰(zhàn)略意義，已迫在眉睫：一是保障石化產(chǎn)業(yè)鏈自主可控的重大舉措；二是推進(jìn)石化工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的戰(zhàn)略需求；三是實(shí)現(xiàn)石化科技高水平自立自強(qiáng)的必然選擇。

工業(yè)軟件是工業(yè)技術(shù)長期積累、沉淀并在應(yīng)用中迭代升級的軟件化產(chǎn)物，是工業(yè)化成熟度的體現(xiàn)。工業(yè)軟件已經(jīng)成為支撐現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系發(fā)展和創(chuàng)新的工業(yè)之魂。工業(yè)軟件正從產(chǎn)品、技術(shù)、業(yè)務(wù)形態(tài)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式等多維度重塑工業(yè)體系，現(xiàn)代工業(yè)正從“以裝備為核心的工業(yè)”向“以軟件定義的工業(yè)”轉(zhuǎn)變。

石化工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)支柱型產(chǎn)業(yè)，經(jīng)濟(jì)總量大、產(chǎn)業(yè)鏈條長、關(guān)聯(lián)覆蓋廣。當(dāng)前，加快發(fā)展自主可控的石化工業(yè)軟件具有重大戰(zhàn)略意義，已迫在眉睫：

? 一是保障石化產(chǎn)業(yè)鏈自主可控的重大舉措。全球新冠病毒疫情加速了產(chǎn)業(yè)鏈深度重構(gòu)，市場供需兩側(cè)不確定因素增加，產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全穩(wěn)定是構(gòu)建新發(fā)展格局的基礎(chǔ)。當(dāng)前，我國石化研發(fā)設(shè)計類軟件高度依賴國外，歐美產(chǎn)品占據(jù)價值鏈高地，形成產(chǎn)業(yè)化壟斷，存在“卡脖子”風(fēng)險，制約著產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展。

?二是推進(jìn)石化工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的戰(zhàn)略需求。經(jīng)過數(shù)十年發(fā)展，我國已躋身世界石化大國行列，煉油和乙烯產(chǎn)能均位居世界第一位，但與實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)下的高質(zhì)量發(fā)展要求相比，在原始創(chuàng)新能力、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、綠色安全水平等方面仍存在一定差距，面臨高端化、綠色化、智能化發(fā)展需求。石化工業(yè)軟件將成為優(yōu)化石化工業(yè)生產(chǎn)與管理流程、變革生產(chǎn)方式與生產(chǎn)關(guān)系、提升全要素生產(chǎn)率、促進(jìn)先進(jìn)石化工業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)化及溢出的直接動力和重要支撐。

?三是實(shí)現(xiàn)石化科技高水平自立自強(qiáng)的必然選擇。2021年10月21日，***總書記考察調(diào)研勝利油田時強(qiáng)調(diào)：“石油能源建設(shè)對我們國家意義重大，中國作為制造業(yè)大國，要發(fā)展實(shí)體經(jīng)濟(jì)，能源的飯碗必須端在自己手里?！崩^續(xù)依靠引進(jìn)別國技術(shù)謀求發(fā)展已經(jīng)行不通了，迫切需要發(fā)展核心工業(yè)軟件，特別是研發(fā)設(shè)計類軟件，提升正向研發(fā)設(shè)計能力、自主創(chuàng)新能力，掌握發(fā)展主動權(quán)。

本文首先介紹了石化工業(yè)軟件概況以及石化研發(fā)設(shè)計類軟件存在的“卡脖子”風(fēng)險，分析了我國石化工業(yè)軟件發(fā)展存在的問題，然后闡述了國際上石化工業(yè)軟件的三大發(fā)展趨勢，總結(jié)了艾斯本和劍維兩家公司的發(fā)展歷程，最后提出了對新時期我國石化工業(yè)軟件發(fā)展路徑的三點(diǎn)思考。

石化工業(yè)軟件概況及存在的問題

（一）石化工業(yè)軟件概況

本文研究的工業(yè)軟件聚焦在石油化工（簡稱石化）行業(yè)，包括煉油、石化、化纖等，不包含油氣勘探開發(fā)、地質(zhì)工程、鉆井工程等上游業(yè)務(wù)的專業(yè)軟件。

據(jù)估計，我國石化行業(yè)工業(yè)軟件市場規(guī)模約占國內(nèi)工業(yè)軟件市場規(guī)模的10%，包括上百種軟件，可以從兩個維度來刻畫，如圖1所示。橫向是業(yè)務(wù)維度，包括工藝研發(fā)、工程設(shè)計、工程建設(shè)、生產(chǎn)運(yùn)營等，覆蓋石油化工核心業(yè)務(wù)范圍；縱向是 ISA95 關(guān)于企業(yè)信息系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的架構(gòu)分層維度，從下往上包括過程控制層（PCS）、生產(chǎn)執(zhí)行層（MES）以及經(jīng)營管理層（ERP）等。

圖1石化工業(yè)軟件全景圖

王子宗等將石化工業(yè)軟件分為五大類，即基礎(chǔ)及研發(fā)設(shè)計類、生產(chǎn)管控類、供應(yīng)鏈物流管理類、資產(chǎn)管理類和經(jīng)營管理類，研究分析了國產(chǎn)石化工業(yè)軟件的市場和成熟度情況，編制了國產(chǎn)石化工業(yè)軟件成熟度圖譜、供應(yīng)商圖譜、短板清單等。文獻(xiàn)進(jìn)一步研究分析了石化工程設(shè)計軟件、流程模擬軟件、資產(chǎn)績效管理軟件的技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用情況。

（二）我國石化工業(yè)軟件發(fā)展存在的問題

當(dāng)前，我國石化工業(yè)軟件高度依賴國外，一是生產(chǎn)控制類軟件，如安全儀表系統(tǒng)、先進(jìn)過程控制、在線實(shí)時優(yōu)化、實(shí)時數(shù)據(jù)庫等軟件，存量的高端市場國外產(chǎn)品占80%以上，一旦受到外方攻擊、斷供或不授權(quán)使用，石化工業(yè)生產(chǎn)將面臨重大安全隱患和停產(chǎn)風(fēng)險。二是基礎(chǔ)及研發(fā)設(shè)計類軟件，如物性數(shù)據(jù)庫、流程模擬、工藝設(shè)計、三維工廠設(shè)計等軟件，歐美產(chǎn)品占據(jù)價值鏈高地，產(chǎn)品占比90%以上，存在嚴(yán)重的“卡脖子”風(fēng)險，制約了產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展。

造成我國石化工業(yè)軟件薄弱的核心原因，與我國工業(yè)軟件整體發(fā)展問題有共性之處，如對工業(yè)軟件的戰(zhàn)略性認(rèn)識不足、創(chuàng)新環(huán)境和市場機(jī)制有待完善、技術(shù)成果轉(zhuǎn)化體系不健全、工業(yè)軟件人才匱乏等。同時，作為細(xì)分領(lǐng)域，石化工業(yè)軟件發(fā)展中也存在一些特有的問題。

1.缺乏對基礎(chǔ)研發(fā)設(shè)計軟件的布局

當(dāng)前，石化基礎(chǔ)性和研發(fā)設(shè)計類軟件仍然是最薄弱環(huán)節(jié)。此類軟件研發(fā)難度大、周期長，需要持續(xù)投入。軟件企業(yè)一般會選擇避開對這些基礎(chǔ)性軟件的投入。

2.國外供應(yīng)商構(gòu)筑起三大壁壘

三大壁壘包括：技術(shù)積累形成“累積效應(yīng)”壁壘；平臺化構(gòu)成“生態(tài)效應(yīng)”壁壘；軟硬捆綁、轉(zhuǎn)換成本巨大構(gòu)成“鎖定效應(yīng)”壁壘。

3.我國石化工業(yè)軟件企業(yè)處于產(chǎn)業(yè)鏈低端

國內(nèi)石化工業(yè)軟件企業(yè)的規(guī)模普遍小而散，在資金投入、人力儲備和技術(shù)積累方面都不足，多采用項(xiàng)目定制開發(fā)，還沒有形成統(tǒng)一的軟件架構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

4.企業(yè)用戶不愿意使用國產(chǎn)軟件

軟件具有贏家通吃的特征，由于國產(chǎn)軟件在功能、性能和成熟度等方面與國外產(chǎn)品還有一定差距，企業(yè)用戶不愿意承擔(dān)相應(yīng)的風(fēng)險，新研發(fā)的國產(chǎn)石化工業(yè)軟件難以獲得工程應(yīng)用和市場機(jī)會。

石化工業(yè)軟件發(fā)展趨勢

（一）軟硬一體化

工業(yè)軟件的演進(jìn)就是“大魚吃小魚”的過程。從20世紀(jì)90年代以來，收購和兼并成為國際 自動化企業(yè)擴(kuò)張和數(shù)字化轉(zhuǎn)型的一個重要手段。進(jìn)入21世紀(jì)以后，工業(yè)軟件的重要性日益凸顯，工業(yè)軟件成為自動化巨頭下半場爭奪戰(zhàn)的關(guān)鍵。西門子、施耐德電氣、愛默生、霍尼韋爾、?？怂箍档裙I(yè)硬件巨頭，紛紛加快并購優(yōu)質(zhì)工 業(yè)軟件企業(yè)，與自身的工業(yè)自動化、工業(yè)測量等拳頭產(chǎn)品形成軟硬一體的解決方案。市場占有率靠前的商業(yè)流程模擬軟件全部被工業(yè)動化頭部企業(yè)收購，詳見表 1。

表1 國際工業(yè)自動化企業(yè)收購流程模擬軟件情況

收購和兼并不外乎幾個目的：一是為了市場的本地化，間接提高市場占有率；二是為了規(guī)模的快速擴(kuò)張，形成協(xié)同效應(yīng)；三是為了盡快充實(shí)自己的產(chǎn)品線，獲得上游或下游的更多控制權(quán)，減少產(chǎn)品從研發(fā)到上市的時間；四是通過收購和資產(chǎn)剝離向“軟實(shí)力”發(fā)展，如 GE 和西門子向工業(yè)軟件企業(yè)轉(zhuǎn)型。

（二）集成化

德國工業(yè) 4.0提出了端到端、縱向和橫向三個維度的集成。通過分析國際流程工業(yè)自動化企業(yè)收購兼并案例，可以清晰地看出其普遍圍繞三項(xiàng)集成，打造一體化的整體軟件解決方案這一趨勢，這也是國際工業(yè)企業(yè)完善其工業(yè)軟件產(chǎn)品線的基本邏輯所在。

1.工程數(shù)據(jù)生命周期管理端到端集成

基于各自軟件產(chǎn)品的互補(bǔ)性，國際領(lǐng)先的供應(yīng)商，如艾斯本與海克斯康、西門子與本特利、達(dá)索系統(tǒng)與 ABB、劍維與騰訊等結(jié)成戰(zhàn)略聯(lián)盟，面向流程工業(yè)提出了“一體化工程”解決方案。該方案從單學(xué)科的專業(yè)軟件產(chǎn)品發(fā)展到多領(lǐng)域整合、多專業(yè)協(xié)同、多業(yè)務(wù)流程銜接的軟件生態(tài)體系；提供從概念設(shè)計、基礎(chǔ)設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計、工程采購、施工到數(shù)字化交付的一體化工程解決方案，實(shí)現(xiàn)工程數(shù)據(jù)生命周期管理端到端集成；徹底打通工廠生命周期的數(shù)據(jù)流，為工廠的運(yùn)營維護(hù)提供準(zhǔn)確、完整的數(shù)據(jù)底座，從而提高設(shè)計效率、降低風(fēng)險，實(shí)現(xiàn)資本項(xiàng)目的投資回報最大化。

一體化工程設(shè)計由兩大部分組成：統(tǒng)一的生命周期仿真平臺（一個模型）和一體化工程設(shè)計（一個數(shù)據(jù)庫）。二者共同構(gòu)成強(qiáng)大的工藝模型與數(shù)據(jù)庫，能夠在一個平臺上對一維、二維和三維的數(shù)據(jù)流進(jìn)行雙向同步。穩(wěn)態(tài)及動態(tài)同步工藝模型與工程設(shè)計數(shù)據(jù)庫的雙向整合，使過程能夠無縫銜接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的直接傳遞。

2.計劃調(diào)度與過程控制的縱向集成

計劃調(diào)度與過程控制的縱向集成是指通過煉化一體化價值鏈表征及全廠多單元動態(tài)優(yōu)化技術(shù)，將物料和質(zhì)量平衡模型與動態(tài)的 APC 模型結(jié)合起來，構(gòu)建計劃調(diào)度、經(jīng)濟(jì)目標(biāo)與過程控制縱向集成，實(shí)現(xiàn)面向煉化產(chǎn)品價值鏈的多單元動態(tài)優(yōu)化，如柴油產(chǎn)品價值鏈、芳烴和汽油產(chǎn)品價值鏈等，真正做到優(yōu)化目標(biāo)從上到下、從全局到局部的層層分解和動態(tài)控制。

例如：艾斯本的通用動態(tài)優(yōu)化技術(shù)（GDOT）將計劃的基本模型與 APC 經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ拖嘟Y(jié)合，同時保留了模型的一致性，通過使計劃/調(diào)度目標(biāo)與實(shí)際運(yùn)營保持一致，縮小計劃與實(shí)際之間的差距；KBC 公司的動態(tài)實(shí)時優(yōu)化（D-RTO）解決方案對流程模擬平臺 Petro-SIM、先進(jìn)控制（PACE）、供應(yīng)鏈調(diào)度軟件（VM-SCS），以及雪佛龍公司的分布式遞歸 LP 軟件（PETRO）進(jìn)行集成，提供集成化的動態(tài)實(shí)時優(yōu)化；劍維公司的實(shí)時優(yōu)化解決方案集成了實(shí)時優(yōu)化平臺（ROMeo）、先進(jìn)控制（SIMSCI APC）以及供應(yīng)鏈管理套件（Spiral Suite）；霍尼韋爾的工廠級優(yōu)化解決方案包括全廠優(yōu)化（Honeywell Forge Plant-Wide Optimizer）、先進(jìn)控制（Forge APC）以及動態(tài)優(yōu)化執(zhí)行器（Profit Executive）等。

3.供應(yīng)鏈管理橫向集成

供應(yīng)鏈管理橫向集成是指通過一體化的企業(yè)級供應(yīng)鏈管理平臺實(shí)現(xiàn)覆蓋原油采購、生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)調(diào)度、分銷網(wǎng)絡(luò)等供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)的橫向集成。該集成支持各部門的協(xié)同工作，不同角色的用戶均可訪問并參與相應(yīng)的決策制定。例如艾斯本的供應(yīng)鏈管理套件（Aspen Unified for Refinery Planning and Scheduling）、KBC的供應(yīng)鏈管理套件（Visual MESA Supply Chain Scheduling，VM-SCS）、劍維的供應(yīng)鏈管理套件（Spiral Suite）、霍尼韋爾的供應(yīng)鏈與生產(chǎn)管理軟件（Symphosite）等。

（三）平臺化

任何單一軟件工具的品牌都不再重要，平臺成為一種頂層戰(zhàn)略。現(xiàn)在企業(yè)的競爭已經(jīng)不是單一產(chǎn)品的競爭，而是平臺的競爭、產(chǎn)品鏈的競爭、生態(tài)圈的競爭。這里的平臺包括2層含義：一是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。傳統(tǒng)工業(yè)軟件通過解耦與重構(gòu)，向SaaS化、微服務(wù)化發(fā)展，軟件開發(fā)向低代碼化發(fā)展，銷售模式向訂閱化發(fā)展。二是軟件產(chǎn)品平臺化、組件化。例如，多學(xué)科商業(yè)CAD軟件差不多需要用到70個組件，最核心的組件有幾何建模內(nèi)核（主要有西門子 Parasolid，達(dá)索 ACIS/CGM）、2D/3D約束求解器（主要有西門子 DCM）、圖形組件（主要有TECH SOFT 3D）、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器（主要有達(dá)索與Tech Soft 3D）。CAE 軟件還需要網(wǎng)格剖分器的組件（主要有 Distene 的MeshGems）。達(dá)索系統(tǒng)、西門子、歐特克、PTC等公司既是CAD/CAE平臺型軟件供應(yīng)商，也是CAD/CAE商業(yè)組件供應(yīng)商。

化工流程模擬軟件同樣向平臺化發(fā)展。化工流程模擬軟件應(yīng)用于工藝設(shè)計、虛擬開車、操作員培訓(xùn)、生產(chǎn)優(yōu)化等工廠全生命周期。經(jīng)過40多年發(fā)展，領(lǐng)先供應(yīng)商的產(chǎn)品已經(jīng)集成穩(wěn)態(tài)模擬與動態(tài)模擬、集成煉油模擬與化工模擬，主要包括5大功能模塊，即工藝規(guī)范、過程結(jié)構(gòu)（流程圖）、優(yōu)化求解器、過程單元模型和化工物性，如圖2（a所示，并通過CAPE- OPEN軟件接口標(biāo)準(zhǔn)促進(jìn)了通用流程模擬軟件平臺與單元模型、熱力學(xué)模型組件間的互操作。未來，化工流程模擬平臺軟件的5大模塊將進(jìn)一步融合生產(chǎn)實(shí)時數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、資產(chǎn)生命周期數(shù)據(jù)，進(jìn)一步集成第三方求解器、優(yōu)化器、大數(shù)據(jù)模型、專用反應(yīng)器模型、物性數(shù)據(jù)庫等，為打造石化工藝數(shù)字孿生提供平臺化支撐，如圖 2（b）所示。

圖2通用流程模擬軟件平臺組成及發(fā)展趨勢

國際工業(yè)軟件發(fā)展案例及啟示

（一）典型企業(yè)發(fā)展案例

1.艾斯本公司

艾斯本公司軟件產(chǎn)品組合經(jīng)歷了三大發(fā)展階段。研發(fā)階段（1976—1981年）：為了應(yīng)對20世紀(jì)70年代的石油危機(jī)，1976年美國能源部聯(lián)合50家化工企業(yè)，投資600萬美元，支持MIT的化學(xué)工程組用于研究過程工業(yè)的新技術(shù)，項(xiàng)目名稱叫ASPEN (Advanced System for Process Engineering)。

初創(chuàng)階段（1981—1994年）：1980年ASPEN 項(xiàng)目完成；1981年開發(fā)隊(duì)伍在風(fēng)險投資公司支持下成立艾斯本公司（AspenTech）；1982年發(fā)布了第一款產(chǎn)品 Aspen Plus；1984年發(fā)布第一款煉油廠計劃軟件 Aspen PIMS；1986年發(fā)布第一款可投入商業(yè)應(yīng)用的模型預(yù)測控制軟件ApsenDMCplus；1994年在納斯達(dá)克上市。

并購發(fā)展階段：從 1996 年起，艾斯本收購了超過 25 個領(lǐng)域中最優(yōu)秀的公司，打造了涵蓋績效工程、制造與供應(yīng)鏈、資產(chǎn)績效管理三大類軟件的產(chǎn)品線，廣泛應(yīng)用于能源、化工、制藥、工程設(shè)計以及其他采用化學(xué)工藝生產(chǎn)產(chǎn)品的行業(yè)，如圖 3 所示。這與艾斯本從流程模擬、優(yōu)化到人工智能的業(yè)務(wù)發(fā)展邏輯保持同步。2021年 10月，艾默生以 60億美元現(xiàn)金獲得艾斯本55%的多數(shù)股權(quán)，并將旗下 OSI 公司的電力軟件和地質(zhì)建模軟件業(yè)務(wù)并入艾斯本業(yè)務(wù)中。

圖3 艾斯本軟件產(chǎn)品組合演變

2.劍維公司

劍維（Aveva）成立于1964年，是與本特利、鷹圖齊名的工程設(shè)計公司，為造船和海洋工程、石油和天然氣、造紙、電力、化工和制藥等工業(yè)領(lǐng)域提供全生命周期解決方案及服務(wù)。

施耐德于2014年收購英維斯（Invesys），2017 年反向收購劍維，并將英維斯的業(yè)務(wù)與劍維整合。原來英維斯的軟件，包括用于化工流程模擬的 PRO/II、用于換熱設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的HEXTRAN、用于動態(tài)過程模擬的 DYNSIM、用于在線實(shí)時優(yōu)化的ROMeo等，現(xiàn)在都集成在劍維品牌下，形成了工程設(shè)計集成平臺AVEVA E3D、IE&D、流程模擬平臺軟件、資產(chǎn)績效管理套件，提供從工程設(shè)計、工程建設(shè)、數(shù)字化交付到生產(chǎn)運(yùn)營全生命周期的解決方案，如圖 4 所示。

圖4 劍維工廠全生命周期軟件解決方案

（二）國外工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展啟示

1.國家的戰(zhàn)略重視和經(jīng)費(fèi)扶持

世界產(chǎn)業(yè)格局正在發(fā)生深刻變化，圍繞技術(shù)路線主導(dǎo)權(quán)、價值鏈分工、產(chǎn)業(yè)生態(tài)的競爭日益激烈，在關(guān)鍵工業(yè)產(chǎn)業(yè)和領(lǐng)域，早已超出了企業(yè)、產(chǎn)業(yè)之爭，變成了國家之爭。無論出身科研機(jī)構(gòu)或制造業(yè)企業(yè)，歐美工業(yè)軟件巨頭的共同特點(diǎn)是背后始終有政府戰(zhàn)略和經(jīng)費(fèi)扶持的影子。近年來，美國將“把握最先進(jìn)的制造業(yè)中心軟件”視為確保本國制造業(yè)“繼續(xù)掌控全球工業(yè)布局主導(dǎo)權(quán)”的必要條件。為了維護(hù)國際競爭地位，國外廠商對外出售固化了上一代甚至上幾代技術(shù)和數(shù)據(jù)的工業(yè)軟件，采取禁售或者禁運(yùn)高端模塊等手段進(jìn)行技術(shù)保護(hù)。從產(chǎn)業(yè)安全、大型工業(yè)系統(tǒng)尤其是流程型生產(chǎn)系統(tǒng)功能安全、信息安全來看，發(fā)展自主工業(yè)軟件技術(shù)、產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)具有重大意義。

2.完善的產(chǎn)學(xué)研用合作機(jī)制

石化工業(yè)軟件研發(fā)涉及化工熱力學(xué)、傳遞過程、單元操作、化學(xué)反應(yīng)工程、化工系統(tǒng)工程、應(yīng)用數(shù)學(xué)、計算機(jī)與軟件等眾多學(xué)科的交叉融合，唯有多類創(chuàng)新主體的共同參與才能促 進(jìn)石化工業(yè)軟件的技術(shù)進(jìn)步與產(chǎn)品創(chuàng)新。很多流程模擬軟件最早源自大學(xué)，例如AspenPlus 源自MIT, Spyro 最初源自Mario Dente教授提出的動力學(xué)和數(shù)學(xué)模型，gPROMS 源自英國帝國理工學(xué)院，國內(nèi)的“化工之星”源自青島科技大學(xué)等。這是自然科學(xué)原理的一種自發(fā)性外溢，之后需要很好的成果轉(zhuǎn)化機(jī)制和市場生態(tài)環(huán)境，才能促進(jìn)軟件不斷迭代完善，成為一款成熟的商業(yè)化軟件產(chǎn)品。

3. 自主研發(fā)與收購并重

工業(yè)軟件研發(fā)周期長、投入成本高。據(jù)估計，一款大型工業(yè)軟件的研發(fā)周期需要3—5年的時間，要被市場認(rèn)可則需要10年左右。例如，西門子2001—2019年收購了23家工業(yè)軟件公司，平均成立時間為23.6年。因而，除了自主研發(fā)外，收購兼并是軟件行業(yè)版圖巨變的助推器，成為國際自動化企業(yè)擴(kuò)張和數(shù)字化轉(zhuǎn)型的一個重要手段。國際工業(yè)軟件巨頭通過長時間研發(fā)和并購，形成了龐大的產(chǎn)品鏈，甚至生態(tài)圈，構(gòu)建了以強(qiáng)打弱、以長打短的競爭戰(zhàn)略優(yōu)勢。

我國石化工業(yè)軟件發(fā)展路徑思考

關(guān)于工業(yè)軟件發(fā)展路徑，近年來文獻(xiàn)進(jìn)行了廣泛討論，其中也有細(xì)分行業(yè)軟件發(fā)展的研究，如鋼鐵行業(yè)、建材行業(yè)等。以下重點(diǎn)從體制機(jī)制、軟件頂層架構(gòu)和基礎(chǔ)共性技術(shù)三個方面進(jìn)行分析。

（一）創(chuàng)新聯(lián)合體機(jī)制

當(dāng)前是發(fā)展國產(chǎn)石化工業(yè)軟件的最好時機(jī)，但如何發(fā)揮國內(nèi)石化市場規(guī)模巨大、應(yīng)用場景豐富和工程數(shù)據(jù)積累的優(yōu)勢，如何把分散在高校、科研單位、軟件開發(fā)企業(yè)、裝備制造企業(yè)、工程設(shè)計公司、石化生產(chǎn)企業(yè)等不同組織中的技術(shù)資源、模型和數(shù)據(jù)資源、人力資源等整合起來，發(fā)揮新型舉國體制優(yōu)勢，是一項(xiàng)值得深入研究的課題。

截至2022年底，國家級的制造業(yè)創(chuàng)新中心總數(shù)已達(dá)到26個。比照制造業(yè)創(chuàng)新中心管理模式，以石化央企為主體，設(shè)立國家級石化工業(yè)軟件創(chuàng)新中心（具有獨(dú)立實(shí)體法人資格），構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研用創(chuàng)新生態(tài)，不失為一種可行路徑。只有解決了體制機(jī)制問題，人才、資金、知識產(chǎn)權(quán)等激勵機(jī)制才會迎刃而解。

（二）軟件架構(gòu)頂層設(shè)計

以石化工程數(shù)據(jù)生命周期管理為例，該軟件涉及流程模擬軟件、二維P&ID軟件和三維CAD軟件的集成、多學(xué)科數(shù)據(jù)的共享和交換。國際領(lǐng)先供應(yīng)商已經(jīng)建立起一系列基于平臺化的支撐，覆蓋全業(yè)務(wù)流程，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和交換的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)體系。而從國內(nèi)石化行業(yè)多年自研軟件發(fā)展看，此類軟件由于缺乏統(tǒng)一開發(fā)平臺、標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范，不能有效對數(shù)據(jù)、功能和業(yè)務(wù)流程進(jìn)行整合，多是圍繞單點(diǎn)技術(shù)進(jìn)行研發(fā)，軟件功能單一，技術(shù)競爭力與適應(yīng)性不足，軟件研發(fā)不斷回到起點(diǎn)。

云架構(gòu)、人工智能、低代碼開發(fā)等都是軟件發(fā)展的新動力，但想要將這一類技術(shù)在石化工業(yè)軟件發(fā)展中的作用充分發(fā)揮出來，基于石化業(yè)務(wù)邏輯、兼容行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的頂層軟件架構(gòu)設(shè)計便成為關(guān)鍵。

（三）基礎(chǔ)共性技術(shù)突破

石化工業(yè)軟件與鋼鐵、建材等流程制造的工業(yè)軟件，以及離散制造的工業(yè)軟件，在底層核心技術(shù)堆棧方面有不少通用共性。例如CAD/CAE軟件的三維建模引擎、幾何約束求解器、計劃優(yōu)化軟件的線性規(guī)劃求解器、先進(jìn)過程控制軟件的多變量預(yù)測模型控制算法等都是工業(yè)軟件基礎(chǔ)共性技術(shù)。實(shí)現(xiàn)共性技術(shù)突破需要統(tǒng)籌國家資源，包括開源資源，統(tǒng)一規(guī)劃，從而推進(jìn)跨行業(yè)融合。

總之，石化工業(yè)軟件發(fā)展是一個不斷投入、持續(xù)迭代的漫長過程。集中攻關(guān)以便在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)個別軟件0-1的突破，并非不可逾越，但要形成一個完整的石化工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系，則需要一個漫長的資源整合過程。