问题描述
基础设施领域包含多个方面,如交通基础设施、能源供应设施、水利水电设施、通信设施、市政公用设施和公共服务设施等,其中交通基础设施领域在我国占据着至关重要的战略性地位,涵盖公路、铁路、航空、水运、轨道交通等。工程设计软件作为工业软件的重要分支,是基础设施领域的关键生产力,其生态与发展是交通强国的重要体现。工程设计软件分为基础软件和应用软件。基础软件如 AutoCAD、ArcGIS、ANSYS 等,具备基础且通用的功能,像二维/三维绘图、地理信息系统、有限元分析等,不依赖于其他软件。应用软件如纬地道路、桥梁大师等,是基于基础软件或利用其输出数据进行二次开发的,以实现专业化的设计功能,比如道路设计、桥梁设计等。软件集成了复杂的算法和模型,可以辅助各类工程项目进行规划、设计、分析以及仿真模拟,在基础设施建设中发挥着重要作用。根据《中国工业软件产业白皮书(2020)》中数据显示,直至2019年前,我国95%的工程设计软件依赖进口。从2020年开始,欧美国家开始对我国一些企业开展制裁,而设计软件领域严重被欧美国家制约。为打破国外技术壁垒与垄断,解决“卡脖子”难题,保障数字工程建设安全,提升新质生产力,在基础设施领域实现设计软件的自主可控迫在眉睫。
21世纪以来,我国基础设施建设领域迅猛发展,然而工程设计软件却高度依赖进口。采用国外设计软件存在巨大的信息安全风险,若基础设施重要控制性工程的关键信息发生泄露,将直接危及国家安全。与此同时,伴随中美贸易摩擦风险的不断增大,关键核心技术受制于人,致使我国基础设施建设面临“卡脖子”风险,甚至对“一带一路”国家战略产生影响。鉴于此,建议国家强化政策支持力度,完善相关学科建设,加大资金投入规模,健全软件生态体系,以此加快国产工程设计软件的发展,降低对国外技术的依赖,保障信息安全,促进产业的健康发展。问题背景
当前,全球科技竞争背景下,我国基础设施领域工程设计软件发展面临重大挑战。自上世纪80年代起,欧美国家在工程设计软件领域迅速崛起,Autodesk、Bentley、Dassault等知名企业凭借先发优势迅速占据市场主导地位。进入21世纪,尽管我国基础设施建设取得显著成就,但工程设计软件市场仍高度依赖进口。随着计算机科学与BIM技术的快速发展,国外三维设计软件进一步加剧了国内市场的竞争态势。根据国际数据公司(International Data Corporation,IDC)在2023年10月公布的报告《中国设计研发类工业软件之CAD市场厂商份额》数据显示,至2022年,国产CAD软件市场份额虽有所提升,达到20%,但市场主导地位仍为国外企业所保持,信息安全隐患与市场竞争压力并存,亟需加快自主工程设计软件的研发与推广。
随着全球科技竞争的加剧,特别是中美贸易摩擦的升级,美国开始将我国基础设施领域的企业纳入“出口管制实体清单”,导致工程设计软件领域的“卡脖子”问题日益严重。尽管近年来我国基础设施建设取得了显著进展,公路总里程达519.8万公里,铁路营业里程达14.5万公里,但在这强大基础设施的背后,基础类工程设计软件的自主研发却显得薄弱,成为发展中的明显短板。面对外部压力的加剧,软件供应中断的风险日益凸显,将直接影响到重大工程项目的推进和国家战略的实施。最新进展(截止问题发布年度)
近些年来,我国在基础设施领域的工程设计软件发展方面取得了一定的成果。伴随“两化”(工业化和信息化)融合的深入推进以及《智能制造2025》规划的有效实施,在2016年至2021年期间,我国工业软件以及信息化服务的需求呈现持续增长的态势。以CAD、BIM为典型代表的设计软件也获得了一定程度的发展,已逐渐在基础设施建设中得以应用,其市场规模亦有所提升。当前,交通基础设施领域的设计应用软件开发主要由交通设计企业和交通运输行业BIM技术应用研发中心开展,以中国交通建设集团有限公司、四川省交通勘察设计研究院有限公司等为代表的企业研发了BIMBase、经天路图等国产设计软件。根据IDC数据报告,截至2022年,国产CAD软件的市场份额逐步增长至20%,然而,我国的工程设计软件市场仍然由国外软件企业占据主导地位。如在勘察设计领域,纬地、鸿业、EICAD等国产软件虽已广泛应用,但都是基于AutoCAD底层的二次开发,没有实现完全的自主可控。
因此,国内工程设计软件的发展势头良好,但在技术研发和实际应用方面还与国外存在较大差距,不利于国家信息安全,建立国产化软件应用体系仍重而道远。重要意义
“十四五规划”提出大力发展数字经济,推进数字产业化和产业数字化,推动数字经济和实体经济深度融合,打造具有国际竞争力的数字产业集群。
研发基础设施自主工程设计软件,涉及多个基础科学知识,包括工程、数学、物理及计算机等知识。随着中国数字经济不断发展,自主工程设计软件的普及应用已成为众多行业数字化转型升级的源动力。对于推动国家数字产业化在基础设施设计行业的落地与应用,打破国外技术壁垒与技术垄断,解决“卡脖子”难题,保障数字工程建设安全,提升新质生产力,具有极其重要的战略价值与现实意义。