國產(chǎn)工業(yè)軟件嶄露頭角

中國自動化學(xué)會專家咨詢工作委員會 孫柏林

國產(chǎn)工業(yè)軟件嶄露頭角

中國自動化學(xué)會專家咨詢工作委員會 孫柏林

2016年10月22日，筆者應(yīng)邀出席了亞控科技公司在北京“釣魚臺”國賓館舉辦的“管控一體化全組態(tài)平臺 KingFusion3.0”新品發(fā)布會。真實感受到國產(chǎn)工業(yè)軟件正在嶄露頭角，努力與國際先進(jìn)水平接軌。本文將從三個角度談?wù)劰P者的真實感受。

1 對于工業(yè)軟件的地位作用有了進(jìn)一步地認(rèn)識

工業(yè)軟件（Industrial Software）是指在工業(yè)領(lǐng)域里應(yīng)用的軟件，包括系統(tǒng)、應(yīng)用、中間件、嵌入式等。一般來講工業(yè)軟件被劃分為編程語言、系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件和介于這兩者之間的中間件。其中系統(tǒng)軟件為計算機(jī)使用提供最基本的功能，但是并不針對某一特定應(yīng)用領(lǐng)域。而應(yīng)用軟件則恰好相反，不同的應(yīng)用軟件根據(jù)用戶和所服務(wù)的領(lǐng)域提供不同的功能。工業(yè)軟件大體上分為兩個類型：嵌入式軟件和非嵌入式軟件。嵌入式軟件是嵌入在控制器、通信、傳感裝置之中的采集、控制、通信等軟件，非嵌入式軟件是裝在通用計算機(jī)或者工業(yè)控制計算機(jī)之中的設(shè)計、編程、工藝、監(jiān)控、管理等軟件。由于在實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的自動化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化等方面無可替代的優(yōu)勢，工業(yè)軟件直接決定著兩化融合的進(jìn)程和先進(jìn)制造業(yè)的水平。隨著《中國制造2025》以及《國務(wù)院關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動的指導(dǎo)意見》的提出，智能制造已經(jīng)成為工業(yè)領(lǐng)域的熱點和發(fā)展趨勢，而智能制造的核心就在于工業(yè)軟件。

工業(yè)控制軟件除具有軟件的性質(zhì)外，還具有鮮明的行業(yè)特色，隨著自動化產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，通過不斷積累行業(yè)知識，將行業(yè)應(yīng)用知識作為發(fā)展自動化產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵要素，逐漸成為企業(yè)調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式的主要因素。軟件即是服務(wù)。這不單單是一個概念，而是一個過程、一個體系、是一項系統(tǒng)工程。不僅軟件是服務(wù)，明確地講，工業(yè)控制軟件也是服務(wù)，更是現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的重要組成部分。更是符合國家要求的“裝備制造業(yè)服務(wù)化”發(fā)展方向。

當(dāng)前，“工業(yè)4.0”、《中國制造2025》等都是十分火爆的詞匯。在“工業(yè)4.0”、《中國制造2025》中的智能制造領(lǐng)域，則處處與軟件技術(shù)相關(guān)聯(lián)。而其本質(zhì)是基于“信息物理系統(tǒng)”實現(xiàn)“智能工廠”。在生產(chǎn)設(shè)備層與生產(chǎn)管理層，通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計算、大數(shù)據(jù)、寬帶網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)軟件、管理軟件等一系列技術(shù)構(gòu)成服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)，并實現(xiàn)物理設(shè)備的信息感知、網(wǎng)絡(luò)通信、精確控制和遠(yuǎn)程協(xié)作。正所謂“無軟件，不智能”，作為重要知識載體的軟件，既能重構(gòu)知識，也可為數(shù)據(jù)增值、為機(jī)器設(shè)備增值、為管理過程增值。

工業(yè)軟件的內(nèi)涵：一般來說，工業(yè)軟件較之通用軟件具有更強(qiáng)的行業(yè)性、專業(yè)性，它依托于具體的制造業(yè)領(lǐng)域，若脫離了具體的產(chǎn)業(yè)環(huán)境而單方面推進(jìn)工業(yè)軟件，工作效果會很有限。因此，在推進(jìn)工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展的工作中，首先要注重服務(wù)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，對接先進(jìn)制造業(yè)，以應(yīng)用為導(dǎo)向，以解決制造業(yè)業(yè)務(wù)需求為主要內(nèi)容，推進(jìn)工業(yè)軟件工作與所依托產(chǎn)業(yè)的緊密結(jié)合。

工業(yè)軟件重要的地位與作用：軟件產(chǎn)業(yè)作為國家的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，在促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展信息化中具有重要的地位和作用。軟件產(chǎn)業(yè)是我國大力發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，在促進(jìn)我國科技發(fā)展，人才就業(yè)和信息化建設(shè)方面都有舉足輕重的作用。未來伴隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展和應(yīng)用的不斷深化，軟件與網(wǎng)絡(luò)深度融合，軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)加快向網(wǎng)絡(luò)化、服務(wù)化、體系化和融合化方向演進(jìn)。工業(yè)軟件作為軟件產(chǎn)業(yè)重要的分支，可以說，工業(yè)軟件技術(shù)支撐了絕大部分的生產(chǎn)制造過程。因此，制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級是絕對不可能脫離工業(yè)軟件的。

全球正在出現(xiàn)以信息網(wǎng)絡(luò)、智能制造為代表的新一輪技術(shù)創(chuàng)新浪潮。而在這一浪潮中，傳統(tǒng)的行業(yè)界限將消失，并會產(chǎn)生各種新的領(lǐng)域和業(yè)態(tài)。創(chuàng)造新價值的過程也因軟件系統(tǒng)而發(fā)生改變，產(chǎn)業(yè)鏈分工將被重組。這個新型的產(chǎn)業(yè)鏈將使制造業(yè)不再僅僅是硬件制造的概念，而將更多地融入軟件技術(shù)、自動化技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)與新的服務(wù)模式。

工業(yè) 4.0 將工業(yè)軟件提升到了前所未有的高度。工業(yè) 4.0 將各種工業(yè)軟件植入到制造流程之中，從供應(yīng)鏈管理、產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)管理、企業(yè)管理等四個維度，提升“物理世界”中的工廠/車間的生產(chǎn)效率，優(yōu)化生產(chǎn)工程。工業(yè) 4.0 中囊括了MES（制造執(zhí)行管理系統(tǒng)）、DNC（數(shù)控機(jī)床及生產(chǎn)工位聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)）、MDC（數(shù)控機(jī)床狀態(tài)及生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集分析管理系統(tǒng)）、PDM（制造過程生產(chǎn)數(shù)據(jù)文檔管理系統(tǒng))、Tracker（工裝及刀夾量具智能管理系統(tǒng)）、SCM（產(chǎn)業(yè)鏈管理）、PLM（產(chǎn)品生命周期管理）、CAD（計算機(jī)輔助設(shè)計）等軟件系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，能夠?qū)⒎稚⒌母鞣N信息匯總分析，從而解決產(chǎn)品生命周期的不斷縮短、物流交貨周期的不斷加快以及滿足客戶定制化要求的多樣性的問題，為制造工藝帶來決定性的影響。在工業(yè)領(lǐng)域，軟件產(chǎn)業(yè)正以其特有的滲透力，廣泛服務(wù)我國工業(yè)化發(fā)展進(jìn)程。無論是鋼鐵、汽車、石化、電子制造等行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，還是工業(yè)自動化以及工業(yè)產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)、流通等產(chǎn)品生命周期各個環(huán)節(jié)的管理領(lǐng)域，都能感受到軟件的力量。

《中國制造 2025》將作為中國制造業(yè)未來10年設(shè)計頂層規(guī)劃和路線圖，以信息技術(shù)與制造技術(shù)深度融合的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化制造為主線。中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型需要跨界與平臺思維，從機(jī)器人替代進(jìn)口到智慧工廠，再到工業(yè)4.0制造與服務(wù)，中國工業(yè)4.0可拓展的空間還很大，而在發(fā)展工業(yè)4.0中工業(yè)軟件技術(shù)正發(fā)揮著極其重要的作用。制造到創(chuàng)造，軟件是橋梁。因此，極而言之，沒有工業(yè)軟件，就沒有工業(yè)4.0。

2 對于國產(chǎn)工業(yè)軟件的現(xiàn)狀有了進(jìn)一步地認(rèn)識

通過專家與用戶的發(fā)言，使我對于國產(chǎn)工業(yè)軟件的現(xiàn)狀有了進(jìn)一步地認(rèn)識。主要是：

第一，與國外存在較大差距

我國工業(yè)軟件在關(guān)鍵技術(shù)、工業(yè)需求結(jié)合方面與國外產(chǎn)品存在較大差距。部分工業(yè)軟件的核心算法尚未掌握，如CAD的幾何內(nèi)核算法和CAE有限次元算法，國內(nèi)軟件企業(yè)仍需通過授權(quán)經(jīng)營或整體購買的方式進(jìn)行使用；二是與工業(yè)應(yīng)用需求結(jié)合不緊密，國產(chǎn)工業(yè)軟件多為標(biāo)準(zhǔn)化通用型產(chǎn)品，對產(chǎn)品定制和二次開發(fā)的相關(guān)經(jīng)驗積累不足，難以滿足復(fù)雜多變的工業(yè)實際業(yè)務(wù)與特定場景需求。

第二，我國企業(yè)競爭力較低

我國工業(yè)軟件市場成熟度較低，企業(yè)競爭力不強(qiáng)。當(dāng)前我國軟件企業(yè)整體不強(qiáng)，軟件產(chǎn)品多集中在OA、CRM等門檻較低的軟件類型，而國外產(chǎn)品在MES、ERP、PLM等主流工業(yè)軟件市場上占據(jù)主導(dǎo)，穩(wěn)定性與可用性均強(qiáng)于國內(nèi)產(chǎn)品。同時，國內(nèi)工業(yè)軟件產(chǎn)品雖然價格較低，但是性能參差不齊，與其他廠商軟件的兼容性較差，持續(xù)服務(wù)水平無法保證，市場對國內(nèi)產(chǎn)品的信心和認(rèn)可程度總體偏弱。

第三，企業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈較脆弱

我國工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)價值鏈仍不完善，新興產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)主體缺失。由于市場環(huán)境不夠完善、關(guān)鍵技術(shù)存在差距等原因，我國工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)鏈缺少高技術(shù)附加值的增值服務(wù)供應(yīng)商，如結(jié)合信息技術(shù)與行業(yè)需求的行業(yè)應(yīng)用服務(wù)商、工程技術(shù)咨詢服務(wù)商等。同時，在一些新興的產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)，國內(nèi)企業(yè)受限于多方面考慮尚未進(jìn)行有效布局，如工業(yè)整體數(shù)字解決方案、工業(yè)數(shù)據(jù)分析應(yīng)用系統(tǒng)、工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺等。實際應(yīng)用時，軟件服務(wù)和工業(yè)的融合仍是兩張皮。

第四，軟件復(fù)合型人才稀缺

我國工業(yè)軟件復(fù)合型人才稀缺。工業(yè)軟件的研發(fā)和應(yīng)用需要大量既懂信息技術(shù)又懂工業(yè)技術(shù)，并且具有一定企業(yè)管理知識的復(fù)合型人才，成材率低、培養(yǎng)難度大導(dǎo)致工業(yè)軟件人才大量缺口。同時，受經(jīng)濟(jì)等各方面因素的影響，人力成本上升較快，軟件企業(yè)人力成本支出壓力日益增大。國外軟件企業(yè)加快在華布局，也使得國內(nèi)各企業(yè)間爭奪人才的現(xiàn)象更加激烈，許多國內(nèi)企業(yè)依靠實施工業(yè)軟件項目培養(yǎng)出的工業(yè)軟件人才流失嚴(yán)重。

第五，知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)滯后

工業(yè)軟件知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)滯后。工業(yè)軟件的主要用戶是企業(yè)用戶，部分中小型工業(yè)企業(yè)為了節(jié)省資金而選擇盜版軟件或是放任員工使用盜版軟件，且由于工業(yè)軟件與生產(chǎn)過程的緊耦合性，盜版軟件帶來的安全風(fēng)險問題可能會使整個工業(yè)企業(yè)承受嚴(yán)重的損失。不注重知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)“免費意識”的形成，使得國內(nèi)企業(yè)不愿意投巨額資金進(jìn)行工業(yè)軟件的研發(fā)，從此進(jìn)入工業(yè)軟件企業(yè)凋零的惡性循環(huán)。

第六，產(chǎn)學(xué)研的道路沒走好

多年來，我們產(chǎn)學(xué)研的道路并沒有走好，學(xué)校搞，企業(yè)也搞，軟件公司也搞，并沒有將資源和力量形成有效的產(chǎn)業(yè)鏈，形成上下貫通的技術(shù)鏈。

專家們認(rèn)為：“專注才有機(jī)會，抱團(tuán)才能發(fā)展。只有形成產(chǎn)業(yè)鏈，每家工業(yè)軟件企業(yè)必須聚集、專注，才能滿足現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的要求，才能更具有競爭力，才能不斷發(fā)展壯大?！?/p>

改革開放三十年，為中國建立了較為完善的現(xiàn)代工業(yè)體系，但遲遲未能扭轉(zhuǎn)中國制造落后局面。而兩化融合的提出在為我國工業(yè)的發(fā)展指明新方向和途徑的時候，也讓更多國產(chǎn)工業(yè)軟件企業(yè)看到了發(fā)展的新曙光?？裳巯?，想要抓住這道曙光的企業(yè)，仍需克服重重阻礙，才有可能改變以往國產(chǎn)軟件長期面臨的局面。

當(dāng)前，國內(nèi)整個工業(yè)的發(fā)展需求為國產(chǎn)工業(yè)軟件的生存和發(fā)展提供了良好的產(chǎn)業(yè)發(fā)展背景。而技術(shù)變革，包括云計算、物聯(lián)網(wǎng)的興起，以及服務(wù)模式、商業(yè)模式的變革都為國產(chǎn)工業(yè)軟件企業(yè)帶來新的發(fā)展機(jī)遇。

3 對于亞控科技公司的業(yè)績有了進(jìn)一步地認(rèn)識

作為智能制造支柱的工業(yè)軟件，發(fā)達(dá)國家紛紛占領(lǐng)核心工業(yè)軟件的制高點。利用技術(shù)上的優(yōu)勢和價格策略，力圖控制各國實現(xiàn)智能制造的進(jìn)程。工業(yè)軟件本身具有很大的市場，引來各方的激烈競爭。目前在中國工業(yè)軟件市場上，80%的設(shè)計軟件，50%的制造軟件，95%的服務(wù)軟件市場被國外產(chǎn)品占領(lǐng)。國產(chǎn)軟件絕大部分處于維持和掙扎狀態(tài)。

正是處于這樣一種尷尬的被動地位，國家迫切期望能改變這種狀況，因為優(yōu)秀的工業(yè)軟件平臺是轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵。面對軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新形勢、新變化，如何進(jìn)一步強(qiáng)化工業(yè)軟件與制造業(yè)融合發(fā)展，亞控科技公司正是本著為國奮斗不息的精神，做出了此方面的努力和探索。

然而，發(fā)展工業(yè)軟件，并非易事。由于工業(yè)軟件具有多學(xué)科交叉的特點，不僅需要專業(yè)的軟件知識和技術(shù)，還需要將相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域的材料、工藝、能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等知識和技術(shù)有機(jī)組合，通過豐富的多學(xué)科知識庫，為生產(chǎn)流程的各個環(huán)節(jié)提供技術(shù)支撐。

此次發(fā)布會，亞控推出的“管控一體化全組態(tài)平臺KingFusion3.0”產(chǎn)品正是針對著國內(nèi)外工業(yè)軟件的主要不足而設(shè)計開發(fā)的。

目前，我國工業(yè)軟件領(lǐng)域缺乏打通企業(yè)內(nèi)部縱向和橫向各系統(tǒng)層級間的數(shù)據(jù)流的管控一體化平臺。KingFusion3.0產(chǎn)品打通了上層管理和下層生產(chǎn)控制的全組態(tài)化開發(fā)平臺，填補(bǔ)了生產(chǎn)管理層可組態(tài)的空白。

KingFusion3.0平臺的組態(tài)化全建模開發(fā)方式，使得MES的搭建更加靈活。一方面是縮短了系統(tǒng)構(gòu)建周期，降低了開發(fā)的復(fù)雜度；另一方面，全組態(tài)化構(gòu)建模式使得當(dāng)客戶需求發(fā)生變化時能靈活的實現(xiàn)系統(tǒng)架構(gòu)調(diào)整。

KingFusion3.0平臺融合了實時數(shù)據(jù)采集功能、實時計算和監(jiān)控功能、生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)庫存儲和管理功能、數(shù)據(jù)挖掘和分析功能、調(diào)度系統(tǒng)中的地理信息展示、虛擬展示生產(chǎn)設(shè)備和場景展示以及圖形化的終端展示功能，方便了用戶。

工業(yè)軟件具有很強(qiáng)的創(chuàng)新性，因要求對行業(yè)更為貼近，工業(yè)軟件產(chǎn)品的開發(fā)也將與其他類型的軟件產(chǎn)品不同。究竟應(yīng)該如何開發(fā)？這其實涉及兩個方面：一個是開發(fā)過程的特殊性，一個是人才培養(yǎng)的特殊性。而從亞控推出KingFusion3.0軟件平臺的過程來看，較好地解決了這兩個特殊性的問題。

就開發(fā)過程而言，從宏觀著眼，需要科學(xué)家與工程技術(shù)專家共同開發(fā)。在工業(yè)軟件產(chǎn)品整個生命周期中，往往包含有科學(xué)研究或者技術(shù)創(chuàng)新的過程，復(fù)雜度很高，需要科學(xué)家或技術(shù)專家的直接和長期的介入。因此，沒有“內(nèi)行”的直接參與，僅僅依靠軟件人員是編寫不出工業(yè)軟件的。

從微觀著眼，則要求企業(yè)在產(chǎn)品開發(fā)之前進(jìn)行調(diào)研，了解工業(yè)企業(yè)用戶在應(yīng)用上關(guān)注的焦點，提高開發(fā)的可靠性，滿足企業(yè)信息化的要求。

從軟件開發(fā)的過程追本溯源，落腳點就是軟件人才的培養(yǎng)。工業(yè)軟件的特殊性注定了軟件人才培養(yǎng)模式的差異性。行業(yè)應(yīng)用軟件開發(fā)人才不僅要懂軟件更要懂行業(yè)，這需要院校、行業(yè)企業(yè)、軟件公司以及行業(yè)協(xié)會互動，共同搭建培養(yǎng)平臺。行業(yè)軟件開發(fā)人才的培養(yǎng)，不同于基礎(chǔ)軟件開發(fā)人才的培養(yǎng)，不但需要培養(yǎng)軟件方面的知識，還要培養(yǎng)行業(yè)知識以及行業(yè)現(xiàn)場環(huán)境的應(yīng)變能力等。亞控科技公司正是通過內(nèi)部培訓(xùn)、聘請行業(yè)專家培訓(xùn)、項目鍛煉，以及國外考察等提高人才素質(zhì)。從全球范圍來看，當(dāng)前工業(yè)軟件的產(chǎn)品組合已趨于成熟。亞控科技公司正是緊緊抓住這一機(jī)遇，不斷提供套裝化、一體化的產(chǎn)品，并在功能細(xì)節(jié)方面不斷改進(jìn)與完善。

目前，我國工業(yè)軟件的發(fā)展難點主要集中在高端領(lǐng)域，高端工業(yè)軟件的發(fā)展更是我國工業(yè)軟件行業(yè)今后發(fā)展的重點。亞控推出KingFusion3.0的重要意義確切來講就在于此，在行業(yè)里，起到了榜樣的作用，值得鼓勵和支持。