美国|【专题研究】世界八大最顶尖的工业软件强国协同|千兆光网|河南|建设|5g网

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工业软件是指专用于工业领域里的软件，包括系统、应用、中间件、嵌入式等。工业软件大体上分为两个类型：嵌入式软件和非嵌入式软件，嵌入式软件是嵌入在控制器、通信、传感装置之中的采集、控制、通信等软件，非嵌入式软件是装在通用计算机或者工业控制计算机之中的设计、编程、工艺、监控、管理等软件。尤其是嵌入式软件，应用在军工电子和工业控制等领域之中，对可靠性、安全性、实时性要求特别高，必须经过严格检查和测评，还要特别强调的是与设计相关的软件，如AutoCAD、CAE等。
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工业软件在产品设计、成套装备设计、厂房设计、工业系统设计中起着非常重要的作用，可以极大地提高工业企业研发、制造、生产管理水平，提升工业管理性能和设计效率，有效节约成本，并实现可视化管理，是现代工业装备的“大脑”，也是制造业落地工业互联网，转型智能制造的有力武器。世界工业软件主流厂商：达索系统、西门子数字工业软件、欧特克、PTC、新思、CADENCE、AVEVA、ANSYS、ALTAIR、海克斯康、ESI、ZUKEN、ALTIUM、ARAS等。下面分别介绍世界八大软件强国。
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#1美国
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美国是工业软件全球领先的国家之一。事实上，美国最大的工业软件公司不是微软，不是谷歌，更不是苹果，而是洛克希德·马丁公司。世界最大的工业软件公司同时也是世界头号军火商。上世纪60年代，人工手绘图件已经无法驾驭越来越复杂的产品需求，美国波音、洛克希德、NASA等航天巨头开始研发工业软件来代替人工制图。因为计算机技术能更好地表达产品需求，且能免除人力驱动的物理设备。尤其是冷战时期，美国为了缩减昂贵的军用软件开支，开展军民融合，而洛克希德公司瞅准机会扎进了工业软件领域。可以说CAD产业就是军火商搞起来的。值得一提的是，这一时期开发的工业软件都是企业自用，后来为了赚取利益很多软件转为商用，现在仍然活跃在市场上的有洛克希德投资而达索开发的CADAM、麦道开发的UG、西屋电气太空核子实验室开发的ANSYS等等。美国十分重视软件及工业软件的开发，比如美国国家航空航天局联合GE、普惠等公司，20年时间里研发的NPSS软件，内嵌大量发动机设计知识、方法和技术参数，一天之内就可以完成航空发动机的一轮方案设计。再比如波音787的整个研制过程用了8000多种工业软件，其中只有不到1000种是商业化软件，其余的7000多种都是波音多年积累的私有软件，不对外销售，包含了波音公司核心的工程技术。工业软件是未来战略性新兴产业的基础，时至今日，世界上每一件工业品，几乎都是工业软件的重要结晶。工业软件在其中举足轻重的作用。美国是全球最早发展CAE的国家，且是从美国航空航天局NASA开始。在国家资金的支持下，NASA开发了著名的有限元分析软件Nastran。1971年MSC公司改良Nastran了这个程序，因此，成为美国仿真软件的鼻祖。世界上基础软件比如CAD和CAE的顶尖软件大多掌握在欧美国家手中。说到CAD很多人认为就是Autodesk公司的AutoCAD，事实上除了美国的Autodesk（欧特克）公司外，法国达索（Dassault）、德国西门子（SIEMENS）、美国参数技术公司（PTC）都是CAD的头部企业，并且这4家企业就占据了国内CAD市场90%以上的份额。值得一提的是，Ansys（美国安斯科技）、Altair(美国澳汰尔软件）、MSC（美国诺世创）基本垄断了CAE领域。根据2020年的数据显示，世界工业软件市场规模达到4358亿美元。特别是EDA软件的三巨头Cadence（美国楷登电子）、Synopsys（美国新思科技）、Mentor（德国西门子的子公司明导电子）占据了全球市场份额的90%，在我们国内市场份额更是达到了95%。下面盘点一下美国基础软件和工业软件：A、美国的操作系统1、Windows：Microsoft Windows操作系统是美国微软公司研发的一套操作系统，它问世于1985年，当前应用最广泛的操作系统。2.Unix：Unix是20世纪70年代初出现的一个操作系统，。Unix作为一种开发平台和台式操作系统获得了广泛使用，目前主要用于工程应用和科学计算等领域。3.Android：Android是一种基于Linux内核（不包含GNU组件）的自由及开放源代码的操作系统。由美国Google公司和开放手机联盟领导及开发。4.Mac OS：Mac OS由苹果公司自行开发，是首个在商用领域成功的图形用户界面操作系统。5.iOS：iOS是由苹果公司开发的移动操作系统。最初是设计给iPhone使用的。属于类Unix的商业操作系统。B、美国的数据库1.Oracle：Oracle数据库是美国甲骨文公司的一款关系数据库管理系统。在数据库领域一直处于全球领先地位，是目前世界上流行的关系数据库管理系统，其系统可移植性好、使用方便、功能强，适用于各类大、中、小、微机环境，是一种高效率、可靠性好的、适应高吞吐量的数据库方案。2.IBM DB2：IBM DB2 是美国IBM公司开发的一套关系型数据库管理系统。DB2提供了高层次的数据利用性、完整性、安全性、可恢复性，以及小规模到大规模应用程序的执行能力。3.SQL Server：是Microsoft 公司推出的关系型数据库管理系统，具有使用方便可伸缩性好与相关软件集成程度高等优点。它是一个全面的数据库平台，使用集成的商业智能 (BI)工具提供了企业级的数据管理。C、通用办公软件1. Microsoft Office：Microsoft Office是由Microsoft(微软)公司开发的一套基于 Windows 操作系统的办公软件套装。2.Adobe Acrobat/Adobe Reader: Adobe公司开发的用于阅读和编辑PDF格式文档的软件。3. Adobe Photoshop：简称“PS”，是由Adobe Systems开发和发行的图像处理软件。4. Adobe Illustrator：是一种应用于出版、多媒体和在线图像的工业标准矢量插画的软件。作为一款非常好的矢量图形处理工具，适合生产任何小型设计到大型的复杂项目5. Maya：Maya软件是Autodesk旗下的著名三维建模和动画软件。Maya可以大大提高电影、电视、游戏等领域开发、设计、创作的工作流效率。6.3ds MAX:Discreet公司开发的（后被Autodesk公司合并）基于PC系统的三维动画渲染和制作软件，广泛应用于广告、影视、工业设计、建筑设计、三维动画、多媒体制作、游戏、以及工程可视化等领域。D、数据分析处理软件1.Mathematica：Mathematica由沃尔夫勒姆研究公司开发，是一款科学计算软件，很好地结合了数值和符号计算引擎、图形系统、编程语言、文本系统、和与其他应用程序的高级连接。Mathematica是世界上通用计算系统中最强大的系统，其很多功能在相应领域内处于世界领先地位，是使用最广泛的数学软件之一。2.Matlab：Matlab是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于数据分析、无线通信、深度学习、图像处理与计算机视觉、信号处理、量化金融与风险管理、机器人，控制系统等领域。3.Tecplot：Tecplot系列软件是由美国Tecplot公司推出的功能强大的数据分析和可视化处理软件。4.Origin：Origin是由OriginLab公司开发的一个科学绘图、数据分析软件，因其功能强大且使用方便，在各国科技工作者中使用较为普遍。E、美国的专业计算软件1. Gaussian：Gaussian是一个功能强大的量子化学综合软件包，可用于研究许多化学领域的课题。2.Materials Studio：Materials Studio是美国Accelrys公司生产的新一代材料计算软件，是专门为材料科学领域研究者开发的一款可运行在PC上的模拟软件。F、EDA芯片设计软件1.Synopsys: Synopsys软件覆盖了整个IC设计流程，使客户从设计规范到芯片生产都能用到完备的最高水平设计工具。2.Cadence：Cadence是一个大型的EDA软件，它几乎可以完成电子设计的方方面面，在仿真、电路图设计、自动布局布线、版图设计及验证等方面有着绝对优势。3. Mentor：Mentor软件由Mentor公司开发，涵盖电子设计自动化先进系统电脑软件与模拟硬件系统。在PCB（印刷电路板）设计工具等方面有相对独到之处。G、计算机辅助设计软件1.AutoCAD：AutoCAD是Autodesk公司首次于1982年开发的自动计算机辅助设计软件，用于二维绘图、详细绘制、设计文档和基本三维设计，现已经成为国际上广为流行的绘图工具。2. Solidworks：SolidWorks软件是世界上第一个基于Windows开发的三维CAD系统，自1995年问世以来，以其优异的性能、易用性和创新性，极大地提高了机械工程师的设计效率，成为三维机械设计软件的标准。H、计算机辅助工程软件1.Ansys：Ansys软件是美国Ansys公司研制的大型通用有限元分析（FEA）软件，是世界范围内增长最快的计算机辅助工程（CAE）软件，是国内100多所理工院校采用Ansys软件进行有限元分析或者作为标准教学软件。2.Nastran：Nastran是1966年美国国家航空航天局(NASA)为了满足当时航空航天工业对结构分析的迫切需求主持开发大型应用有限元程序。3. Fluent：Fluent是目前国际上比较流行的商用CFD软件包，在美国的市场占有率为60%，凡是和流体、热传递和化学反应等有关的工业均可使用。#2德国