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    以工業互聯網為抓手 推動工業軟件發展

    以工業互聯網為抓手 推動工業軟件發展

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    【摘要】:
    http://www.gkong.com 2020/11/20 14:24:53 來源:國家數字化設計與制造創新中心北京中心主任 屈凱峰
    以“CAX”為代表的工業軟件是第三次工業革命即計算機技術與工業融合的核心產物。CAX包括CAD(計算機輔助設計)、CAE(計算機輔助工程)、CAM(計算機輔助制造)等。通俗地說,CAD是替代手工繪圖,CAE是替代物理實驗,CAM是實現生產自動化。在第四次工業革命

    以“CAX”為代表的工業軟件是第三次工業革命即計算機技術與工業融合的核心產物。CAX包括CAD(計算機輔助設計)、CAE(計算機輔助工程)、CAM(計算機輔助制造)等。通俗地說,CAD是替代手工繪圖,CAE是替代物理實驗,CAM是實現生產自動化。在第四次工業革命即互聯網技術與工業融合的過程中,“CAX”將演變為“IAX”,即互聯網輔助設計(IAD)、互聯網輔助工程(IAE)和互聯網輔助制造(IAM)。

    互聯網推動工業軟件大規模社會化應用

    有需求就會有供給。中國制造業正在大規模轉型升級,越來越多的企業比以往任何時候都更加注重關鍵核心技術的自主研發,孵化出大量的工業軟件。首先,“關鍵核心技術是買不來的”,高端工業領域所需要的核心工業軟件技術,國外商業軟件不會提供,需要我們自主開發;其次,在廣大中小制造業領域,企業需要“小、散、專”的工業軟件,需要低成本、本土化、定制化開發,國外大型商業軟件公司難以滿足,國內新興工業軟件企業更有優勢提供本土化精準供給。

    互聯網時代催生了新的需求、新的生產方式和新的商業模式。我們發展中國工業軟件,不能照搬國外工業軟件發展路徑,不能“刻舟求劍”,我們要定位于用時代的技術,開發時代的產品,滿足時代的需求。

    首先,互聯網創造出了新的供求關系,將催生巨大的增量市場。在需求端,互聯網能夠低成本、高效率地將大量中小企業對工業軟件的“小、散、專”的需求匯集起來,以規模效應降低定制成本;在供給端,互聯網能夠同樣低成本、高效率地找到能夠滿足中小企業“小、散、專”需求的工程師,以規模效應提高定制產出。

    其次,互聯網提供了新的軟件供給形式。區別于傳統大型軟件的本地部署形式,互聯網軟件有IaaS(基礎設施即服務)、PaaS(平臺即服務)和SaaS(軟件即服務)等多個層次。與本地部署的傳統大型軟件相比,互聯網軟件的多層解耦和多層復用特性,一方面使得軟件最終使用價格得以大幅降低,另一方面使得軟件開發能夠形成大規模社會化協同?;ヂ摼W化的工業軟件,將是“PaaS大平臺+APP小應用”的模式,將推動工業軟件的大規模社會化應用。

    最后,互聯網技術與工業的融合,給中國工業軟件的發展提供了開辟新賽道的機會。與前三次工業革命的追趕路徑不同,在互聯網驅動的第四次工業革命過程中,中國并不落后,甚至有機會領先。我們需要用“網絡化帶動數字化”,以新時代的新需求,驅動和培育新供給,實現技術的跨越式發展。中國在消費互聯網領域,已經誕生出世界級的互聯網企業。中國擁有全球最豐富的、最完善的工業體系和數量最多的工業企業,以及最大規模的工程師群體,一定能夠孵化出世界級的工業互聯網軟件企業。

    仿真APP滿足互聯網時代的需求

    在眾多工業軟件中, IAE(互聯網輔助工程)平臺是實現計算機仿真技術普及應用的突破口,有企業已搭建了IAE,并將其稱為 “工業蘋果/安卓”系統。“工業蘋果/安卓”以一個統一強大的開放不開源的仿真引擎作為底層平臺(仿真“操作系統”),支持面向各種工業仿真應用場景的仿真APP開發和運行。

    “工業蘋果/安卓”借鑒了移動互聯網時代手機的成功模式,是典型的互聯網時代的產品。在軟件架構上,摒棄了傳統商業軟件“封閉大系統”的模式,采用“操作系統+應用軟件”的分層解耦模式,使主要依賴基礎理論的“數學層”、依賴軟件開發的“軟件層”和依賴工業應用場景知識的“物理層”解耦分離,在技術上支持各個層面的分層協同開發。在商業模式上,放棄了“桌面操作系統時代”單純的賣軟件模式,而是創造多層次商業協作機制和平臺,使數學層的求解器、物理層的專業場景化應用(APP)都能夠實現大規模社會化交易和復用,調動起全社會各個層面的技術創新能力,用“眾創、眾包、共享”的生態化模式發展互聯網時代的工業軟件。

    各行各業的工業APP將集中在“仿真APP商店”中呈現。對于工業企業用戶來說,不用理解仿真操作系統和仿真APP的開發過程,不需要安裝任何仿真軟件,只需直接登陸“仿真APP商店”,就可以找到自己需要的仿真計算工具。仿真APP既可以在云平臺上完成計算,也可以編譯下載到本地長期重復使用。如果沒有找到合適的APP,則可聯系類似APP的開發者進行定制開發。

    仿真APP具有明顯的互聯網產品特征。第一,軟件云化,支持云開發、云計算、云存儲;第二,無代碼化開發,APP開發者不需要懂得編程;第三,小而專,不同于傳統單機版工業軟件“大而全”;第四,專用性強,融合了特定專業、特定產品的研發設計知識;第五,便于傳播,可通過PC、手機等多種渠道分享傳播。

    每一個仿真APP都是物理世界中物理實體的數字孿生體。仿真APP不僅可以輔助產品研發,不斷優化產品設計,還能給用戶提供產品使用場景的仿真分析,更便于用戶科學合理地使用產品。仿真APP就是數字世界里的“物體”,開發仿真APP就是在數字世界中“造物”。

    基于上述平臺,仿真APP使用者、開發者、平臺建設者將協力創造全新的工業仿真生態體系。仿真APP使得包括中小企業在內的廣大制造業企業能夠高效、便捷地利用計算機仿真技術提高設計、制造和運行維護水平,創造仿真技術的“藍海市場”。市場需求將帶動起大批專業仿真工程師開發專業仿真APP,創造海量的數字孿生體。用互聯網時代的技術,開發互聯網時代的產品(互聯網的仿真“操作系統”+仿真APP),滿足互聯網時代的需求,從而開辟新的賽道,用“網絡化帶動數字化”,實現中國工業軟件本土化發展。

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