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关于促进自主知识产权三维图形平台建设的建议
发布日期:2013-03-17来源:九三学社中央参政议政部 【字体:】 【颜色:】 【打印页面】 【关闭页面

十八大提出“推动信息化和工业化深度融合”和“实施创新驱动发展战略”。工业软件在工业各行业规划、设计、制造、服务全过程中的嵌入、渗透、融合日趋深入和广泛,有着“工业化和信息化融合剂”之称,是工业化和信息化融合的关键突破口,也是创新驱动工业化发展的重要抓手,而诸多工业软件特别是工业设计和仿真软件的基础核心技术之一就是图形平台。图形平台,为工业设计和模拟仿真软件提供建模、图形算法、显示和用户交互等重要功能,能够模拟机械、建筑、飞机等的形状以及性能分析等,从而实现虚拟设计、虚拟制造和虚拟运营维护。图形平台技术自上世纪末诞生以来,逐步从二维图形平台发展成为三维图形平台,在各行业特别是制造、机械、建筑、航空和军事等领域的应用日益普及,具有十分重要的战略价值。

一是全面提升传统产业。以建筑业为例,全球建筑行业均已开始采用基于三维图形平台的BIM(建筑信息模型)技术和产品,在计算机中完整表达建筑的三维模型以及其他属性,并对建筑进行各种分析、计算和模拟仿真。BIM技术的全面应用,将大大提高建筑工程的集约化程度,使建筑行业的规划、设计、施工、运营乃至工程的质量和效率均显著提高。以基于BIM的能耗分析软件为例,设计师借助计算机模拟分析,可在设计阶段就计算出不同建造方案下的建筑能耗,从而为发展绿色建筑提供非常关键的技术支撑。另据专家测算,如果全面应用BIM技术,我国建筑行业每年节省的投资将达到5000亿元。

二是支撑战略性新兴产业发展。包括CAD等工业软件在内的高端软件本身就是战略性新兴产业的一部分。而制造业普遍应用的设计软件CAD、制造软件CAM和工程分析软件CAE中最关键的核心技术之一就是图形平台技术。图形平台技术在产品概念设计、工程设计、工程分析(虚拟仿真)、市场推广(动漫和3D广告制作)的全过程集成应用,可大大缩短新产品的研发过程和减少研发费用。图形平台软件已经成为高端装备制造业发展的关键因素。

三是保障国家安全。在关系国家安全的航天航空业,以图形平台为基础的制造CAD技术应用到核心部件,如机身和发动机的研制中,能大大提高设计质量,降低研制成本,缩短研发周期,已成为必不可少的核心技术。我国现在普遍采用西方发达国家的CAD软件研制民机、军机以及航天器,存在很大的安全隐患。2011年,参与了我国所有航空航天产品设计的法国达索公司就曾被曝出其Solidworks软件存在后门,严重威胁到我国国家安全。

图形平台技术的重要战略价值意味着,如果在图形平台核心技术上没有自主知识产权,二次开发的工业软件也没有竞争力,工业化水平的提升也就失去了支撑,甚至国家安全也得不到保障。在二维图形平台时代,美国Autodesk公司的AutoCAD占据着绝对垄断地位,其全球市场占有率在2011年达到31%。中国的大学、研究机构和企业从1980年代开始到现在,一直在不断挑战AutoCAD的统治地位,但是没有形成有国际竞争力的平台,也没有开发出主流的设计软件。现在国内市场上普遍使用的CAD系统,从低端到高端,基本上都是国外的系统。这导致我国工业软件市场需求由于无法自给而不得不拱手让人,而且一些关系到国家安全的行业对高端工业软件的需求还受到西方国家出口控制政策的严厉打压。2012年6月,美国航空航天企业联合科技的子公司——加拿大普拉特•惠特尼公司对华出口“有助于研发武装直升机”的相关软件后,被美国政府处以7500万美元的罚款,就是一个例证。

随着三维图形平台时代的到来,行业格局发生了急剧的变化。目前,机械行业的中低端设计软件对图形平台技术的需求已经完成了从二维到三维的转化,而达索公司则依靠三维机械设计软件Solidworks取代了Autodesk公司的统治地位。但是从其他细分领域来看,制造业和建筑业软件对图形平台技术的需求目前正处于从二维向三维的快速转变过程中;电影、动画、游戏等很多行业的核心软件也都与三维图形平台密切关联。这些行业中尚未诞生占据绝对统治地位的三维图形平台技术,由此也为包括中国在内的后来者提供了难得的赶超机遇。事实上,中国的一些具有社会责任感和历史使命感的民族软件企业已经做了大量艰苦的工作,打下了良好的基础。但是当前我国自主知识产权的三维图形平台还面临着几个发展难题。

一是高技术门槛制约了相关企业和科研院所的进入。图形技术研发需要大量的资金和人力投入。从国外经验来看,图形技术研发人员的平均年薪在20万美金以上,按50个人的团队计算,一年人员工资就在1000万美金以上。如此巨量投入显然单靠一家企业是难以支撑的。在二维图形技术时代,我国投入大量的资金,分散到多个高校进行图形平台和CAD软件的开发,但最终结果并不理想。一些企业也试图在结合国外二维图形平台的基础上,开发自己的平台和软件,迄今为止并不顺利。二是相关产业没有形成产业链。从AutoCAD等图形平台软件的发展历程来看,不论是二维图形平台还是三维图形平台,要发展壮大并且保持长久的生命力,需要有在此基础上的应用软件的二次开发,在其周围形成完整的产业链。然而由于现阶段我国涉及核心图形平台技术的公司数量少,二次开发的软件公司又大都利用的国外图形平台,导致无法形成具有我国自主知识产权的相关产业链。三是产业政策支持力度不够。从信息技术的发展规律来看,三维图形平台在开发和应用的初期,需要政府提供一定的政策支持。现阶段我国只有个别民族软件企业在社会责任感和历史使命感的驱动下投身三维图形平台的开发,得到的来自相关政府部门的支持和推动尚显不足,使得整个行业的发展仍然举步维艰。

为此建议:

1、推动构建三维图形平台产业技术创新联盟。引导和支持软件企业、高等院校、科研机构以及装备制造业和建筑业等大型工业企业参与构建三维图形平台产业技术创新联盟,促进三维图形平台产业技术创新链上下游的软件、硬件以及用户的协同合作,共同开展三维图形平台和工业软件的开发和应用。

2、加大三维图形平台研发的科技投入。针对三维图形平台产业技术创新链的各个环节,在国家重大科技计划的立项上给予重点支持,在三维图形平台的研究、应用软件的二次开发、项目使用单位的试点示范等方面形成一批可持续发展的研发、应用和示范项目。加强军民合作,寓军于民,协调攻克三维图形平台关键技术、核心环节的瓶颈制约,利用强大的国防、军事需求促进三维图形平台和工业软件的开发和应用。

3、整合配套政策形成支持合力。在“千人计划”中支持我国图形平台研发企业引进国际顶尖图形平台研发人才;落实好这些企业在金融税收上应享的优惠政策;支持以三维图形平台产业技术创新联盟为核心制定行业标准,并推动这些标准的实施;通过补贴用户等方式引导支持相关部门和企业采购使用基于自主知识产权的图形平台相关产品。