工業(yè)軟件精準(zhǔn)使能

吳淼

制造企業(yè)的核心能力建設(shè)促使其必然邁進(jìn)智能互聯(lián)之路，而工業(yè)軟件在一定程度上擎起了制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)愿景。如果說(shuō)品牌力拓展與定位戰(zhàn)略研判讓企業(yè)贏在了起跑線，那么工業(yè)軟件的精準(zhǔn)賦能讓企業(yè)得以愈發(fā)行穩(wěn)致遠(yuǎn)。

智能制造“大腦”

一般而言，產(chǎn)業(yè)界對(duì)工業(yè)軟件（Industrial Software）的定義即為“在工業(yè)領(lǐng)域里應(yīng)用的軟件”，多被按屬性分為編程語(yǔ)言（數(shù)控化機(jī)床用）、系統(tǒng)軟件（特定領(lǐng)域工業(yè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)）、應(yīng)用軟件、中間件等類型，用以提高工業(yè)企業(yè)研發(fā)、制造、管理水平和工業(yè)裝備性能。而慣常通用的系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，如計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)、通用數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、辦公軟件等并不歸屬為工業(yè)軟件范疇。

若按產(chǎn)品形態(tài)、用途和特點(diǎn)的差異，工業(yè)軟件市場(chǎng)可進(jìn)一步細(xì)分為研發(fā)設(shè)計(jì)軟件、生產(chǎn)控制軟件、信息管理軟件、嵌入式軟件等，研發(fā)設(shè)計(jì)和嵌入式工業(yè)軟件一直保持較快增長(zhǎng)。上世紀(jì)60年代，CAD、CAE、CAM等研發(fā)設(shè)計(jì)類工業(yè)軟件的成功應(yīng)用即為制造業(yè)的信息化與自動(dòng)化增加了蓬勃?jiǎng)恿Α？梢哉f(shuō)，工業(yè)軟件是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、信息化和智能化制造的關(guān)鍵要素，研發(fā)設(shè)計(jì)類工業(yè)軟件更是企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的有力工具。

新時(shí)期的工業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)景與舊時(shí)差異極大，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，一臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)每天產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量便堪抵全球社交媒體的文章數(shù)量，智能制造的核心是智能化機(jī)器可以處理分析這些數(shù)據(jù)并與其他機(jī)器共享、交流，從而變得更加高效，工業(yè)軟件在此過(guò)程中起著非常重要的作用。按照業(yè)內(nèi)人士的觀點(diǎn)，逐漸完備的工業(yè)軟件“定義了產(chǎn)品功能、生產(chǎn)方式與生產(chǎn)流程，深度影響企業(yè)的創(chuàng)新能力，對(duì)整個(gè)制造業(yè)的生態(tài)塑造意義重大”。

清華大學(xué)軟件學(xué)院院長(zhǎng)王建民在解讀我國(guó)操作系統(tǒng)與工業(yè)軟件技術(shù)的發(fā)展路線圖時(shí)表示，“操作系統(tǒng)與工業(yè)軟件是新一輪工業(yè)革命的核心要素，發(fā)展實(shí)時(shí)工業(yè)操作系統(tǒng)及高端制造業(yè)嵌入式系統(tǒng)，以工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)與制造業(yè)核心軟件為代表的基礎(chǔ)工業(yè)戟件，面向先進(jìn)軌道交通裝備、電力裝備、農(nóng)業(yè)裝備、高檔數(shù)控機(jī)床與機(jī)器人、航空航天裝備、海洋工程裝備與高技術(shù)船舶等重點(diǎn)領(lǐng)域的工業(yè)應(yīng)用軟件，對(duì)我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域自主可控，具有重要意義。”他進(jìn)而指出尤為需要對(duì)工業(yè)操作系統(tǒng)及其應(yīng)用軟件、“云端”+“終端”工業(yè)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)與制造業(yè)核心軟件和重點(diǎn)領(lǐng)域工業(yè)應(yīng)用軟件方面傾力，同時(shí)對(duì)“端到端”的工業(yè)軟件安全技術(shù)、工業(yè)基礎(chǔ)資源庫(kù)與標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)、嵌入式操作系統(tǒng)技術(shù)、設(shè)備端智能化技術(shù)、工業(yè)大數(shù)據(jù)管理與分析技術(shù)、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的構(gòu)件組合技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)加以重視。

漸成重要推手

互聯(lián)網(wǎng)思維已給產(chǎn)業(yè)界打上了深刻的烙印，制造類企業(yè)與軟件開(kāi)發(fā)企業(yè)的發(fā)展眼光與路徑均需站在“互聯(lián)網(wǎng)+”的新高度，軟件工具促進(jìn)核心生產(chǎn)力，軟硬結(jié)合成為工業(yè)領(lǐng)域的必然潮流。

此前，多地提出打造工業(yè)強(qiáng)市，廣泛運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與工業(yè)軟件，推行互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)融合創(chuàng)新，成為探索產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)路徑的重要選擇。早在2017年11月，工信部發(fā)布《深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導(dǎo)意見(jiàn)》，明確提出到2020年將建立30萬(wàn)個(gè)面向特定行業(yè)、特定場(chǎng)景的工業(yè)APP，到2025年這一數(shù)字將達(dá)到百萬(wàn)級(jí)，充分發(fā)揮軟件賦能、賦值、賦智作用，推動(dòng)工業(yè)提質(zhì)增效?！吨笇?dǎo)意見(jiàn)》還指出，到2020年，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)體系將初步形成，支持建設(shè)10個(gè)左右跨行業(yè)、跨領(lǐng)域平臺(tái);到2025年，重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化制造，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)體系基本完善，形成3-5個(gè)具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。平臺(tái)搭建需要軟件支撐，中國(guó)工業(yè)技術(shù)軟件化產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書(shū)長(zhǎng)楊春暉表示，“軟件與平臺(tái)是相輔相成的關(guān)系，有了更多優(yōu)秀的軟件才能推動(dòng)相關(guān)平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)生。反之，平臺(tái)有了良好的生態(tài)環(huán)境才會(huì)吸引軟件前來(lái)。”

近年來(lái)，我國(guó)軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)良好，結(jié)構(gòu)持續(xù)調(diào)整優(yōu)化，中國(guó)信通院的數(shù)據(jù)顯示，2018年我國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)規(guī)模達(dá)31.3萬(wàn)億元，占GDP比重為34.8%;2018年全行業(yè)實(shí)現(xiàn)軟件產(chǎn)品收入19353億元，同比增長(zhǎng)12.1%;其中工業(yè)軟件產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)收入1477億元，同比增長(zhǎng)14.2%;我國(guó)的工業(yè)軟件市場(chǎng)近三年來(lái)保持著15%以上的復(fù)合增長(zhǎng)率，因軍工航天和高端裝備制造等領(lǐng)域的快速發(fā)展，研發(fā)設(shè)計(jì)與嵌入式軟件增速居前，為工業(yè)領(lǐng)域的自主可控發(fā)展發(fā)揮了重要作用。工信部信息化和軟件服務(wù)業(yè)司副司長(zhǎng)董大健表示，還將進(jìn)一步加強(qiáng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，實(shí)現(xiàn)信息基礎(chǔ)設(shè)施升級(jí)，帶動(dòng)傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施提升智能化水平;研究制定推動(dòng)軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的政策文件，加快發(fā)展基礎(chǔ)軟件、高端工業(yè)軟件，培育壯大平臺(tái)軟件和應(yīng)用系統(tǒng)等新興業(yè)態(tài)。工業(yè)和信息化部部長(zhǎng)苗圩在“2018智能制造國(guó)際會(huì)議”上對(duì)制造業(yè)發(fā)展提出建議時(shí)強(qiáng)調(diào)，“在著力補(bǔ)齊短板上下功夫，把提升智能制造供給能力放在更為突出的位置，加快突破智能制造核心裝備及工業(yè)軟件系統(tǒng)，特別是盡快補(bǔ)齊關(guān)鍵短板裝備、基礎(chǔ)零部件、系統(tǒng)軟件等卡脖子問(wèn)題?！睂?duì)此領(lǐng)域的愿景目標(biāo)亦非常明晰：2025年我國(guó)絕大部分核心技術(shù)取得突破，形成自主可控的操作系統(tǒng)與工業(yè)軟件及其標(biāo)準(zhǔn)體系，自主工業(yè)軟件具有滿足市場(chǎng)50%的供給能力。

由競(jìng)爭(zhēng)到融合

軟件是實(shí)現(xiàn)智能互聯(lián)的重要推動(dòng)力，工業(yè)軟件構(gòu)筑起智能制造的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。走向智能研究院執(zhí)行院長(zhǎng)趙敏描述過(guò)軟件在現(xiàn)代制造中的作用，“軟件封裝了工業(yè)知識(shí)，建立了數(shù)據(jù)自由流動(dòng)規(guī)則體系，是一種對(duì)業(yè)務(wù)活動(dòng)的賦能體系。工業(yè)軟件是工業(yè)實(shí)力的重要體現(xiàn)，因?yàn)樗梢蕴娲^(guò)去的機(jī)械零件、機(jī)電零件、電子元器件，甚至是人和企業(yè)等系統(tǒng)要素，由此產(chǎn)生高柔性、高效率;它能夠通過(guò)自動(dòng)有序的數(shù)據(jù)流動(dòng)，把不同零部件、不同系統(tǒng)要素黏結(jié)起來(lái)，集成在一起，由此產(chǎn)生新產(chǎn)品、新系統(tǒng);工業(yè)軟件是原有系統(tǒng)的賦能器，由此產(chǎn)生新動(dòng)力;它將物理世界的事物以‘?dāng)?shù)字孿生’的形式予以精確映射，模擬其形態(tài)、變化與運(yùn)動(dòng)規(guī)律，由此產(chǎn)生新認(rèn)知;工業(yè)軟件激發(fā)起人們?cè)跀?shù)字空間里的創(chuàng)新能量，由此產(chǎn)生新創(chuàng)意、新設(shè)計(jì)?！惫I(yè)軟件是工業(yè)技術(shù)與信息技術(shù)融合的產(chǎn)物，需始終貼近應(yīng)用行業(yè)，工業(yè)軟件企業(yè)與傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)的良性互動(dòng)被視為雙贏關(guān)鍵。業(yè)界共識(shí)，“未來(lái)工業(yè)將由軟件支撐和定義，由數(shù)據(jù)和知識(shí)協(xié)同驅(qū)動(dòng)，由平臺(tái)主導(dǎo)向服務(wù)化轉(zhuǎn)型”。

強(qiáng)烈的行業(yè)屬性讓工業(yè)軟件產(chǎn)品具有極強(qiáng)的生命力，換言之，真正把行業(yè)吃透是工業(yè)軟件企業(yè)的做強(qiáng)之道。但由競(jìng)爭(zhēng)到融合也是該領(lǐng)域的現(xiàn)況，軟件企業(yè)持續(xù)提升自身服務(wù)制造企業(yè)的能力，并與制造企業(yè)進(jìn)行更為緊密、直接的融合。一方面，系統(tǒng)之間的傳統(tǒng)界限正在消失，傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)與仿真CAD/CAM/CAE軟件，電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件EDA，以及與其他軟件如制造執(zhí)行系統(tǒng)MES、人機(jī)界面HMI等都在逐步融合;另一方面，傳統(tǒng)制造業(yè)巨頭紛紛深度推行“軟件化”，通過(guò)并購(gòu)等手段布局工業(yè)軟件領(lǐng)域，在產(chǎn)業(yè)鏈上烙下自身印記以提升競(jìng)爭(zhēng)力。2016年年末，通用電氣先后收購(gòu)云服務(wù)公司ServiceMax和加拿大工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)軟件公司Bit Stew，同時(shí)段西門(mén)子將美國(guó)工業(yè)軟件供應(yīng)商Mentor Graphics收入陣營(yíng)……此外巨頭們還積極與系統(tǒng)軟件端企業(yè)攜手，不斷整合施為的目標(biāo)相當(dāng)明確，以最高效的方式擴(kuò)展現(xiàn)有工業(yè)軟件產(chǎn)品組合，提升自身數(shù)字化制造能力，并對(duì)業(yè)界施加更大影響力。

設(shè)計(jì)與仿真的融合、機(jī)器自我發(fā)揮的創(chuàng)成式設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)傳遞“全屏化”、基于模型的系統(tǒng)工程、從一次買(mǎi)斷到持續(xù)訂閱、由工具向平臺(tái)進(jìn)化、天生云端、擁抱IoT、重續(xù)PLM使命等正成工業(yè)軟件進(jìn)一步進(jìn)化的趨勢(shì)。