题1-5：
工业软件有何特点？
工业软件兼具软件属性和工业属性，从软件属性看，工业软件与普通软件一样具有知识保护难度大的特征。从工业属性上看，工业软件既是研制复杂产品的关键工具和生产要素，也是工业机械装备中的“软零件”“软装备”，是工业品的基本构成要素。这些都决定了工业软件不同于普通意义的软件。下面介绍工业软件的基本特征。
一、工业软件是基础学科、工业技术、软件技术的融合
1.工业软件需要有良好的数学、物理、化学等基础学科知识的积累
CAE、EDA、工业控制等软件需要利用多种计算数学理论和算法，求解线性方程组、非线性方程组、偏微分方程、特征值和特征向量、大规模稀疏矩阵等。以仿真分析软件CAE为例，其求解器包含多种物理算法，每个专业领域都有众多问题的求解算法，不同领域如电磁、结构、流体、热力、空气动力等的求解器处理机制往往不同，无法通用。
2.工业软件是工业技术/知识的最佳“容器”
工业软件是工业技术/知识的最佳“容器”，其源于工业领域的真实需求，是对工业领域研发、工艺、装配、管理等工业技术/知识的积累、沉淀与高度凝练，是对工业属性的极度彰显和高效匹配。工业技术/知识包含工业领域知识、行业知识、专业知识、工业机理模型、数据分析模型、标准和规范、最佳工艺参数、广泛的材料属性数据等，是工业软件的基本内涵。没有丰富的工业技术/知识和经验积累，难以研发出先进的工业软件。
3.工业软件是先进软件技术的融合
工业软件不仅仅是先进工业技术的集中展现，更是各种先进软件技术的交汇融合。软件工程、软件架构、开发技巧、开发环境、部署环境，还是图形引擎、约束求解器、图形交互界面、知识库、算法库、模型库、高级语言、编译器、过程开发语言、测试环境、云存储/云计算等的进步，都会加速工业软件发展。60多年来，每当软件工程领域取得技术进展，这些技术都会被迅速吸收并融汇到工业软件中。以工业软件的图形用户界面（GUI）为例，早期图形用户界面采用“借用屏幕”（如阿波罗工作站）模式，一旦进入软件交互界面就无法执行其他操作，多窗口技术出现后，工业软件迅速发展成为多窗口交互；We b技术发展成熟后，部分工业软件从C/S（客户/服务器）部署发展到B/S（浏览器/服务器）部署；云计算成熟后，部分工业软件发展到基于云的订阅模式，等等。先进的软件技术利用工业技术/知识不限时空的复用性极大地增强了工业软件对物理实体赋值、赋能、赋智作用，有效地提升工业经济的规模效益。
二、工业软件与工业发展息息相关
1.工业软件源于工业需求
业界比较公认的第一款工业软件，是1957年出现的一款名为PRONTO的数控程序编制软件，由“CAD/CAM之父”Patrick J.Hanratty博士在美国通用电气公司工作时开发。20世纪60—70年代诞生了很多知名工业软件，绝大部分是工业企业根据自身产品研制的迫切需求，自行开发或重点支持的，如表1-5所示。
表1-5 工业企业支持的工业软件
续表
2.工业软件用于工业场景
工业软件作为数字化的产品创新工具，不断吸收最新工业技术、信息通信技术和智能技术，按照工业场景需求反复迭代，持续在工业各个细分领域得到快速部署和应用。没有交互式工业软件就没有复杂工业品的设计、制造与维护，没有嵌入式工业软件就没有复杂工业设备的高效生产与运行。
3.工业软件优于工业打磨
工业软件是开发出来的，也是在实战中磨炼出来的。工业企业不断使用软件并反馈软件问题，工业软件企业进而迭代优化软件产品。没有工业界用户对工业软件的充分应用，就很难发现其在设计、模型和算法等方面的缺陷，无法获得工业Know-how（诀窍）型知识，软件就难以迭代升级。
三、工业软件研发难度大、投入成本高、成功难复制
工业软件研发不同于一般意义的软件，具有研发难度大、研发周期长、迭代速度慢等特点。研发难度主要体现在体系设计复杂、技术门槛高、复合型研发人才紧缺、可靠性要求较高等方面。一般情况下，大型工业软件的研发周期为3～5年，被市场认可需要10年左右。此外，工业软件研发投入非常高，例如全球最大CAE供应商ANSYS每年研发投入在20亿元人民币左右。高额研发投入构成了较高行业壁垒，强者恒强，巨头难以被超越。
另外，工业软件成功经验很难复制，并不是有了足够的研发经费，工业软件企业就可以复制某个巨头的成功过程。
四、工业软件对可靠性与可控性要求提高
在一套工业软件几百万、几千万行代码的程序海洋中，一行代码也许微不足道，但是软件的特点决定了一行代码的错误就可能导致整个软件的运行结果错误，进而造成软件失效、系统宕机，甚至是某种运行装备的停工停产。
工业软件作为生产力工具服务于工业产品的研制和运行，在功能、性能效率、可靠性、安全性和兼容性等方面有着极高要求。工业软件应用于工业生产、经营的过程，计算、记录并存储工业活动所产生的数据，工业软件可控程度直接影响工业数据安全。使用国外的工业软件或随设备附带的工业软件，国外巨头工业企业可随时掌握用户关键工程领域核心数据、知识产权信息、产品生产制造等商业信息。随着国际形势不断变化，我国企业在使用国外工业软件时将会面临较大的数据泄露风险，存在极大的安全隐患。