同元软控周凡利：数字化时代的需求是工业软件发展的重大机遇

2019年以来，工业软件逐渐成为炙手可热的行业门类，然而工业软件的发展需要过硬的IT产业基础支撑，更需要进行长久的工业经验积累和融合。国产新兴系统级设计与仿真工业软件MWORKS历经20余年持续积累，自主程度较高并具有底层求解内核，已在系列重大型号工程中开展验证应用。

近日，工信部赛迪研究院工控中国大会组委会采访了同元软控总经理周凡利，与他聊了聊国产工业软件MWORKS的发展故事，并分析了工业软件行业在未来的发展机遇。以下为访谈内容。

“问题是无穷无尽的，做软件就是应该迎难而上，就像传统武侠小说里面的修行一样，每克服一个难题，就上升了一个阶段。克服这些问题就是要靠创新，所以我们把创新作为企业文化最核心的要素。”

——周凡利  同元软控总经理

访谈内容

工控中国: 在什么样的契机下创立了同元软控？

周凡利：同元软控最早的工作在2001年就开始了。当时我攻读机械专业博士，想做一些更有意义，更具开创性、挑战性的事情。之前是模仿国外软件在做机械专业建模仿真软件，但一直追随别人的脚步、跟在后面跑，永远也实现不了超越，而且有限的市场也被别人抢先占领了，我们想要寻找新的方向。2001年，我们刚好了解到Modelica多领域统一建模，当时感觉Modelica多领域统一建模是开放的、有规范的，我们只需要做一个工具，大家开发不同的库，那么就可以用不同的库来做不同专业、不同行业的仿真。

当时我的导师陈立平教授的三个观点对我影响非常大。第一，他坚信“统一”的思想，认为工具一定要统一，Modelica很符合他的预期；第二，工具化，我们不能只做研究，而是要做个工具，为工业所用；第三，创新，创新的东西才能在未来有竞争力，不能只是模仿别人的东西。基于这三个观点，2001年到2003年我们花了三年时间做关键技术的研究，2004年到2006年又花了两年的时间做产品原型研究。

2007到2008年科技部在工业软件方向上加大支持力度，支持多领域统一建模，我们的创业思路也逐渐明晰。第一，我们觉得这个领域要做工具化，就必须要做产品化和产业化，离开学校环境、走近工业市场；第二，争取国家科技部863重点项目；第三，刚好苏州工业园区在武汉招商引资。在这三个这些契机的作用下，陈立平教授带着我们一共11个人的初创团队，在苏州成立了同元软控，我们的目标是要实现多领域统一建模技术的产品化和产业化。

工控中国: 同元这些年取得了很多的荣誉和奖项，您认为哪些对同元具有重大的意义？

周凡利：对我们来说，最大的荣誉是我们给工业提供的价值。陈立平教授说过，我们最核心的工作是为企业提供服务，能够真正帮到企业。比如嫦娥五号在国内首次实现了能源流系统的数字孪生和数字伴飞，这是我们支撑的。第二，我们和中国航天合作，在国内首次实现了复杂装备全系统级的数字孪生应用，“天和空间站”发射时，我们的数字空间站同步运行，实现了数字伴飞，发射至今已持续运行一年有余，发挥了重要的价值。第三，MWORKS在航天领域重大工程被列入型号必用软件，作为国产自主的高端工业软件，真正地应用在了国家重大型号工程。这些对我们来讲是真正的荣誉。

工控中国: 我们在自主研发过程当中，是否遇到过困难，又怎么跨越这些技术壁垒来实现全自主发展的？

周凡利：困难真的挺多的。工业软件有它的规律，以我们的经验，商品化的工业软件至少需要3年关键技术研究，2到3年原型开发，再有2到3年才能够开发出产品，未来还需要5到10年应用迭代。

第一，产品化的问题。产品做出来，使用上也没问题，但在高端装备上用不了，因为产品解决不了复杂的问题、适应不了复杂的场景。比方说，在做液体火箭发动机的时候，我们产品的非线性方程求解效率只有国外软件的1/10，我们反复提升非线性方程求解效率，后来也解决了这个问题，做到了跟国外一样的效率。

第二，大规模方程求解问题。我们在空间站做试点工程的时候，整个空间站近十个专业，几十万个方程，这几十万个方程有大量非线性方程、微分方程等比较复杂的方程，刚开始的时候求解效率很低，甚至求解不了。我们把模型放在同类的国外软件运行，软件直接无法运行。别人不行，我们不能不行，我们从底层改起，哪里有问题就改哪里，这种大规模的问题是产品化的过程中必须要解决的。

第三，技术创新的问题。我们产品在核动力上应用时，核动力和航天的侧重是完全不一样的，Modelica在航天应用得很好，但是核动力是热工水力，要处理两相流的偏微分方程求解，Modelica还不支持这种能力。我们改底层求解，扩展Modelica支持热工水力。这个技术在国际上公开报道的只有法国EDF能实现，现在我们做得比国外做得更深入。我们把机电液控统一建模、系统仿真引入到核能行业，而这在国际上的公开报道不多。

问题是无穷无尽的，做软件就是应该迎难而上，就像传统武侠小说里面的修行一样，每克服一个难题，就上升了一个阶段。克服这些问题就是要靠创新，所以我们把创新作为企业文化最核心的要素。

工控中国: 同元软控是否跟制造业企业长期绑定，来推进底层工艺迭代和更新？

周凡利：这个是必然的。初期我们主要向汽车行业推广，但产品叫好不卖座，大家觉得这东西挺好，但没资源、没模型，企业用不上。09年开始，我们不得不一个行业一个行业去试，慢慢地也逐渐走出了自己的道路。

在航空领域，我们跟中国商飞合作了十多年，从ARJ21到C919都有同元的参与。我们配合商飞“多点式”解决问题，在实际中哪里有问题就解决哪里，现在同元也在协同航空行业走向数字化、体系化。

在航天领域，航天自主性比较强，对自主工具和创新方式比较支持。2020年嫦娥五号发射，我们提供能源系统数字伴飞支撑，虽然从发射到返回地球只有23天，但我们的合作是从2013年开始的，有8年时间都在积累沉淀。从嫦娥三号、嫦娥四号到嫦娥五号，我们解决了一个个难题，实现技术的融合与迭代，这才有了嫦娥五号后面23天的全程伴飞。在空间站方向，我们和航天团队从13年开始思考如何用系统模型、数字化模型来提升研发效率。前期没有任何参考案例，我们从概念开始探索，一个一个专业去建模，探寻数字化解决方案，直到2019年，我们完成8个分系统模型，实现了全系统仿真。

在核能领域，我们从10年前的一个设想，到5年前做单一案例，再到3年前做一个原型平台，再到现在的平台商品化和数字化，都在不断与行业进行深度融合。我们提供软件、数字化技术，结合各行业专业知识、行业场景和行业需求，共同验证和优化产品。

工控中国: 在国内国际大形势利好的状态下，您觉得国产工业软件发展机遇在哪？

周凡利：我认为机会在于三点：第一，数字化技术革命。我们正在面临着数字化和智能化的技术革命，数字化会逐步渗透到所有的工业行业和领域，转型的支撑就是工业软件。时代的需求是工业软件最直接的机会。第二，在实现第二个百年目标过程中，把握中国创新、工业发展的需求。中国要完成跃迁，屹立于世界民族之林，实现中华民族的伟大复兴，工业发展要比现在的体量大得多，例如航空航天行业，欧洲和美国加起来可能都没有中国重大工程的机会和发展多。第三，国际形势要求中国必须要自主创新，创新是中国工业软件唯一的出路。工业软件发展的出路，在于抓住这几个机会，尤其是前两个机会。

工控中国: 您觉得“云”对于未来的中国工业软件来说，会是一个机会吗？

周凡利：我个人认为云化只是工业软件的一种形式或渠道，工业软件的核心还是工业软件技术本身，让工业软件有更广阔未来机会的是数字化革命。

第一，云是一种方式和手段，如果把工业软件所有的希望都寄托在云上，是有问题的。以曾经的工业软件云化明星Onshape为例，原来国内外一致看好Onshape云化，但后来Onshape被收购的价格只有原估值的几分之一。

第二，云化肯定是必然的趋势，但是什么阶段云化，什么软件适合云化，是有节奏的。同元早在13年就推出了云版的MWORKS，但是那个时候可能时机不到，没有引起关注，也没有直接产生价值。

第三，我个人认为，工业软件的核心是通过计算解决工业问题。如果是用云去解决工业软件对计算要求比较高的问题是必要的，但如果是用互联网的模式去吸引流量关注，可能就会走进误区，因为工业软件本身不是一个大众化的消费产品，它有自己的专业受众和范围。

工控中国: 现在国内有什么行业是对数字化系统解决方案有需求的呢？同元的下一个目标是什么？

周凡利：以我们的经验，对数字化有需求的首先是航天、航空、能源、船舶等大型复杂装备制造业，研制成本高、技术难度大、自主要求高。汽车行业也是很典型，例如特斯拉，是从销售模式到产品研发模式都是全方位的革新。特斯拉使用数字化的方式研发，传统的研发不能满足它的需求。汽车企业如果想赶上新能源革命，就必须要用数字化的方式。除了这些复杂装备，目前家电、轻工等行业对数字化的需求也越来越强烈。同元的下一个目标就是打造数字化时代先进的自主工业软件，为各行业的数字化提供先进自主的数字化建模仿真平台。

工控中国: 您认为国内工业软件的瓶颈是什么？

周凡利：核心是要解决数字化时代需要什么样的工业软件这个命题。中国有世界上最大的工业软件需求市场和应用场景，但发展工业软件有三个方面的问题：

第一，专业软件替代是基础。除替代之外，如果能抓住创新的趋势，发展新一代CAD、CAE软件，就有可能在未来引领时代。

第二，工业软件人才是关键。中国的工业软件需要的肯定不是3、5年时间，而是8年、10年甚至20年。首要是要有一帮精兵强将，从国家层面来讲，首先要培育一批龙头企业，引领先进技术，在行业得到认可，并不是谁量大谁就是龙头，搞代理搞集成的企业解决不了根本问题，有核心技术才是龙头企业，有精兵强将才能打胜仗。

第三，数字化创新是未来。一个时代有一个时代的工业软件，二十世纪80年代到2000年，是专业设计与专业仿真的时代，最典型的代表是CAD、CAE、CAM等软件。数字化时代需要新的工业软件，工业软件创新是时代需求、是真正出路，也是发展瓶颈所在。

工控中国: 同元软控业务的下一步布局或计划是什么？

周凡利：同元的发展有两条主线，第一条是信息物理系统建模仿真平台，我们希望同元建模仿真平台能够持续发展，乃至超越国际同类产品。第二条主线是平台怎么支撑数字化，支撑航天、航空、核能、船舶包括汽车这些行业的数字化。这个层面的投入是海量的，我们还是希望能得到各方面的大力支持，虽然我们也取得了一些成果，但是距离我们完成使命和目标还有很大的差距。

工控中国: 您觉得政府怎么做可以快速精准地解决这些工业软件企业现在面临的发展问题？ 

周凡利：近几年美国对中国实施工业软件卡脖子限制之后，政策环境发生了很大改变，给工业软件带来了非常好的土壤和环境。

如果要做得更好一点，第一，我觉得要辩证地看待替代问题。“有无问题”是要先解决，但替代不是工业软件的全部。数字化时代需要更符合我国工业发展的工业软件，这是更大的命题。

第二，我觉得国家应该要分级别分批次为企业提供持续支持，发掘和识别高潜力工业软件企业。与其在池小鱼小的环境下整合构建一个工业软件大企业，不如分行业、分领域去识别遴选国内最具有希望的潜力股，然后大力扶持它们，让它们快速成长，我认为可能更有效果。

第三，构建教育产业和工业软件企业的新型模式。比如培育工业软件专业人才，学校可以帮助工业软件解决部分技术攻关问题。产业应用应与产品迭代共同发展，而不是等着产品做好了再去使用。如果一定要和国外产品对标后再应用，可能需要5年、10年时间。所以，面向工业软件的数字化新时代，需要重新定义教育产业和工业软件企业之间的相互支撑关系。以行业需求作为牵引，研发主体是工业软件企业，教育作为人才的支撑。

人物简介

周凡利，工学博士，苏州同元软控信息技术有限公司总经理，国际Modelica协会会员，航空电气工程专业委员会委员，苏州工业园区科技领军人才。研究领域为数字化工程、基于模型的系统工程(MBSE)、 多领域统一建模与仿真、多体系统动力学，自2001年起开始从事多领域统一建模与仿真技术研究、平台开发及工程应用，主持开发了新一代多领域统一建模与仿真平台MWORKS系列版本。