國產工業(yè)軟件嶄露頭角

中國自動化學會專家咨詢工作委員會 孫柏林

國產工業(yè)軟件嶄露頭角

中國自動化學會專家咨詢工作委員會 孫柏林

2016年10月22日，筆者應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。真實感受到國產工業(yè)軟件正在嶄露頭角，努力與國際先進水平接軌。本文將從三個角度談談筆者的真實感受。

1 對于工業(yè)軟件的地位作用有了進一步地認識

工業(yè)軟件（Industrial Software）是指在工業(yè)領域里應用的軟件，包括系統(tǒng)、應用、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)軟件為計算機使用提供最基本的功能，但是并不針對某一特定應用領域。而應用軟件則恰好相反，不同的應用軟件根據用戶和所服務的領域提供不同的功能。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或者工業(yè)控制計算機之中的設計、編程、工藝、監(jiān)控、管理等軟件。由于在實現(xiàn)工業(yè)生產的自動化、智能化、網絡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程和先進制造業(yè)的水平。隨著《中國制造2025》以及《國務院關于積極推進“互聯(lián)網+”行動的指導意見》的提出，智能制造已經成為工業(yè)領域的熱點和發(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外，還具有鮮明的行業(yè)特色，隨著自動化產業(yè)的不斷發(fā)展，通過不斷積累行業(yè)知識，將行業(yè)應用知識作為發(fā)展自動化產業(yè)的關鍵要素，逐漸成為企業(yè)調整經濟結構，轉變經濟增長方式的主要因素。軟件即是服務。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，明確地講，工業(yè)控制軟件也是服務，更是現(xiàn)代服務業(yè)的重要組成部分。更是符合國家要求的“裝備制造業(yè)服務化”發(fā)展方向。

當前，“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》中的智能制造領域，則處處與軟件技術相關聯(lián)。而其本質是基于“信息物理系統(tǒng)”實現(xiàn)“智能工廠”。在生產設備層與生產管理層，通過互聯(lián)網技術、云計算、大數(shù)據、寬帶網絡、工業(yè)軟件、管理軟件等一系列技術構成服務互聯(lián)網，并實現(xiàn)物理設備的信息感知、網絡通信、精確控制和遠程協(xié)作。正所謂“無軟件，不智能”，作為重要知識載體的軟件，既能重構知識，也可為數(shù)據增值、為機器設備增值、為管理過程增值。

工業(yè)軟件的內涵：一般來說，工業(yè)軟件較之通用軟件具有更強的行業(yè)性、專業(yè)性，它依托于具體的制造業(yè)領域，若脫離了具體的產業(yè)環(huán)境而單方面推進工業(yè)軟件，工作效果會很有限。因此，在推進工業(yè)軟件產業(yè)發(fā)展的工作中，首先要注重服務高新技術產業(yè)，對接先進制造業(yè)，以應用為導向，以解決制造業(yè)業(yè)務需求為主要內容，推進工業(yè)軟件工作與所依托產業(yè)的緊密結合。

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

全球正在出現(xiàn)以信息網絡、智能制造為代表的新一輪技術創(chuàng)新浪潮。而在這一浪潮中，傳統(tǒng)的行業(yè)界限將消失，并會產生各種新的領域和業(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，產業(yè)鏈分工將被重組。這個新型的產業(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、自動化技術、現(xiàn)代管理技術與新的服務模式。

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，從供應鏈管理、產品設計、生產管理、企業(yè)管理等四個維度，提升“物理世界”中的工廠/車間的生產效率，優(yōu)化生產工程。工業(yè) 4.0 中囊括了MES（制造執(zhí)行管理系統(tǒng)）、DNC（數(shù)控機床及生產工位聯(lián)網管理系統(tǒng)）、MDC（數(shù)控機床狀態(tài)及生產數(shù)據采集分析管理系統(tǒng)）、PDM（制造過程生產數(shù)據文檔管理系統(tǒng))、Tracker（工裝及刀夾量具智能管理系統(tǒng)）、SCM（產業(yè)鏈管理）、PLM（產品生命周期管理）、CAD（計算機輔助設計）等軟件系統(tǒng)以及數(shù)據處理系統(tǒng)，能夠將分散的各種信息匯總分析，從而解決產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)領域，軟件產業(yè)正以其特有的滲透力，廣泛服務我國工業(yè)化發(fā)展進程。無論是鋼鐵、汽車、石化、電子制造等行業(yè)應用領域，還是工業(yè)自動化以及工業(yè)產品研發(fā)、設計、生產、流通等產品生命周期各個環(huán)節(jié)的管理領域，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年設計頂層規(guī)劃和路線圖，以信息技術與制造技術深度融合的數(shù)字化、網絡化、智能化制造為主線。中國制造業(yè)轉型需要跨界與平臺思維，從機器人替代進口到智慧工廠，再到工業(yè)4.0制造與服務，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 對于國產工業(yè)軟件的現(xiàn)狀有了進一步地認識

通過專家與用戶的發(fā)言，使我對于國產工業(yè)軟件的現(xiàn)狀有了進一步地認識。主要是：

第一，與國外存在較大差距

我國工業(yè)軟件在關鍵技術、工業(yè)需求結合方面與國外產品存在較大差距。部分工業(yè)軟件的核心算法尚未掌握，如CAD的幾何內核算法和CAE有限次元算法，國內軟件企業(yè)仍需通過授權經營或整體購買的方式進行使用；二是與工業(yè)應用需求結合不緊密，國產工業(yè)軟件多為標準化通用型產品，對產品定制和二次開發(fā)的相關經驗積累不足，難以滿足復雜多變的工業(yè)實際業(yè)務與特定場景需求。

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。當前我國軟件企業(yè)整體不強，軟件產品多集中在OA、CRM等門檻較低的軟件類型，而國外產品在MES、ERP、PLM等主流工業(yè)軟件市場上占據主導，穩(wěn)定性與可用性均強于國內產品。同時，國內工業(yè)軟件產品雖然價格較低，但是性能參差不齊，與其他廠商軟件的兼容性較差，持續(xù)服務水平無法保證，市場對國內產品的信心和認可程度總體偏弱。

第三，企業(yè)的產業(yè)鏈較脆弱

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

第四，軟件復合型人才稀缺

我國工業(yè)軟件復合型人才稀缺。工業(yè)軟件的研發(fā)和應用需要大量既懂信息技術又懂工業(yè)技術，并且具有一定企業(yè)管理知識的復合型人才，成材率低、培養(yǎng)難度大導致工業(yè)軟件人才大量缺口。同時，受經濟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，也使得國內各企業(yè)間爭奪人才的現(xiàn)象更加激烈，許多國內企業(yè)依靠實施工業(yè)軟件項目培養(yǎng)出的工業(yè)軟件人才流失嚴重。

第五，知識產權的保護滯后

工業(yè)軟件知識產權保護滯后。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)軟件與生產過程的緊耦合性，盜版軟件帶來的安全風險問題可能會使整個工業(yè)企業(yè)承受嚴重的損失。不注重知識產權保護“免費意識”的形成，使得國內企業(yè)不愿意投巨額資金進行工業(yè)軟件的研發(fā)，從此進入工業(yè)軟件企業(yè)凋零的惡性循環(huán)。

第六，產學研的道路沒走好

多年來，我們產學研的道路并沒有走好，學校搞，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業(yè)鏈，形成上下貫通的技術鏈。

專家們認為：“專注才有機會，抱團才能發(fā)展。只有形成產業(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。”

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軟件長期面臨的局面。

當前，國內整個工業(yè)的發(fā)展需求為國產工業(yè)軟件的生存和發(fā)展提供了良好的產業(yè)發(fā)展背景。而技術變革，包括云計算、物聯(lián)網的興起，以及服務模式、商業(yè)模式的變革都為國產工業(yè)軟件企業(yè)帶來新的發(fā)展機遇。

3 對于亞控科技公司的業(yè)績有了進一步地認識

作為智能制造支柱的工業(yè)軟件，發(fā)達國家紛紛占領核心工業(yè)軟件的制高點。利用技術上的優(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%的設計軟件，50%的制造軟件，95%的服務軟件市場被國外產品占領。國產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)軟件平臺是轉型升級的關鍵。面對軟件產業(yè)發(fā)展的新形勢、新變化，如何進一步強化工業(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)軟件具有多學科交叉的特點，不僅需要專業(yè)的軟件知識和技術，還需要將相關工業(yè)領域的材料、工藝、能源、經濟、環(huán)境等知識和技術有機組合，通過豐富的多學科知識庫，為生產流程的各個環(huán)節(jié)提供技術支撐。

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

目前，我國工業(yè)軟件領域缺乏打通企業(yè)內部縱向和橫向各系統(tǒng)層級間的數(shù)據流的管控一體化平臺。KingFusion3.0產品打通了上層管理和下層生產控制的全組態(tài)化開發(fā)平臺，填補了生產管理層可組態(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)構建周期，降低了開發(fā)的復雜度；另一方面，全組態(tài)化構建模式使得當客戶需求發(fā)生變化時能靈活的實現(xiàn)系統(tǒng)架構調整。

KingFusion3.0平臺融合了實時數(shù)據采集功能、實時計算和監(jiān)控功能、生產過程數(shù)據庫存儲和管理功能、數(shù)據挖掘和分析功能、調度系統(tǒng)中的地理信息展示、虛擬展示生產設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)軟件具有很強的創(chuàng)新性，因要求對行業(yè)更為貼近，工業(yè)軟件產品的開發(fā)也將與其他類型的軟件產品不同。究竟應該如何開發(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，需要科學家與工程技術專家共同開發(fā)。在工業(yè)軟件產品整個生命周期中，往往包含有科學研究或者技術創(chuàng)新的過程，復雜度很高，需要科學家或技術專家的直接和長期的介入。因此，沒有“內行”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)在產品開發(fā)之前進行調研，了解工業(yè)企業(yè)用戶在應用上關注的焦點，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)境的應變能力等。亞控科技公司正是通過內部培訓、聘請行業(yè)專家培訓、項目鍛煉，以及國外考察等提高人才素質。從全球范圍來看，當前工業(yè)軟件的產品組合已趨于成熟。亞控科技公司正是緊緊抓住這一機遇，不斷提供套裝化、一體化的產品，并在功能細節(jié)方面不斷改進與完善。

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。