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把握工业互联网机遇,加快工业软件创新发展


  随着工业互联网的不断演进,工业数字化转型的不断深入,工业软件市场呈现出海量工业数据的处理和分析、数字孪生技术的应用、便捷开发与快速迭代、软件云化等新需求。面对新需求,融合物联与分析技术、推动数字孪生应用、聚焦云化部署、提升低代码开发能力等成为未来工业软件发展的新趋势。

工业软件发展未来可期

  当前,随着工业互联网发展的不断推进,万物互联、数据驱动、智能主导、软件定义等工业新趋势凸显,工业软件面对工业互联网背景下的企业数字化转型的需求变化,加快软件产品体系调整,推动软件产业创新发展呈现四大趋势。

  一是融合“物联﹢分析”,助力软件拓展升级。借助物联网的泛在连接,充分融合人工智能技术,以数据科学为新驱动推动现有产品的智能化创新升级和领域拓展,不断成为工业互联网企业发展的新趋势。第一,聚焦人工智能技术的潜在价值,拓宽现有产品的应用领域。如日本发那科公司在工业互联网平台Field System中引入机器学习与深度学习技术,实现平台新增人工智能伺服监视(AI Servo Monitor)和良莠判断功能。第二,强化AI技术在工业软件的应用,助推现有软件智能化。如PTC集团在最新CREO的版本中深入融合AI技术,实现CREO对尺寸和形状的自动优化。第三,以物联网为基础,整合领先的智能技术,推进现有产品体系的创新升级。如SAP公司以SAP Cloud Platform云平台为基础,融合机器学习、数据智能等技术构建SAP Leonardo产品体系,推进现有产品体系的智能化创新升级。

  二是聚焦研发与运营集成交互,推动数字孪生深入应用。研发与运营业务的集成交互,促进多模型融合集成,推动数字孪生由设备状态描述向数字工厂自主优化的转变。第一,研发设计软件与经营管理软件基于统一数据源的BOM实现数据集成交互,提升设计、仿真、生产、经营等工业全链条数字化整体解决方案能力。如PTC依托CreoSimulation Live集合了PTC和ANSYS在设计及仿真方面的能力,与Rockwell共同发布FactoryTalk InnovationSuite,打通研发设计与运营管理链条。第二,基于虚实映射、智能决策、动态优化的数字化工具的全面集成,支撑多源数据流通与复杂场景的数字孪生技术应用。如Bentley在2019年推出新的iTwin云服务,融合地理信息系统GIS、建筑信息模型BIM等多个数据源,帮助用户创建和管理数字孪生模型。第三,依托工业互联网平台实现研发与运营领域的多模型深度交互应用,拓展数字孪生技术的应用范围与深度。如Dassault依托3D EXPERIENCE平台推进CAD、CAE、PLM、MES、ERP等软件产品中模型与数据交互集成,构建从产品设计到运营管理的数字孪生,提升生产决策优化能力。

  三是聚焦云化部署,助推软件云化发展。工业互联网时代的新变化,加之云计算的高灵活性、可扩展性和高性比的特点,对工业软件的发展带来了启示,工业互联网巨头均在多措并举加速工业软件的云化。第一,云企合作,夯实工业软件云化发展基础,推动产品云化发展。如Software AG公司与德国电信合作,打造Cumulocity平台的云基础,未来为全球物联提供服务。第二,构建云上开发能力,助推软件灵活创新。如Oracle推出集成云服务,便于用户进行集成应用的开发和部署。第三,深化边缘与云的协同发展,扩展边缘能力。如GE利用Field Agent技术,促进Predix Cloud与 Predix Edge深度协同,提高数据的实时分析能力。第四,调整销售模式,顺应工业软件云化趋势。例如,达索不断推广软件订阅销售模式,将软件的订阅收入提升到70%~80%,有力推进了软件的云化发展。

  四是聚焦低代码开发,加速软件创新迭代。低代码开发技术具备“敏捷开发”“快速迭代”的特点,是工业App能够根植于复杂工业场景、满足不同工业应用需求的先决条件,能有效推进平台沉淀应用、加快软件创新升级。一方面,低代码开发技术将提升工业应用软件的创新能力。如西门子Xcelerator产品将数字工业软件产品组合与低代码开发平台Mendix结合在一起,使任何人都可以轻松地构建、集成和扩展现有系统。另一方面,低代码技术将改变工业软件创新生态,借助低代码的便捷开发,工业软件的开发模式将由IT部门按需开发方式转变为工业部门直接开发,实现快速开发、测试、部署、验证和迭代,大幅加快工业软件创新迭代速度。2019年阿里云推出的IoT Studio 最新版本,提供可视化应用开发的功能,基于可视化拖拽实现各种组件、图表与设备相关数据源的关联,无须任何编程经验,将开发过程从几周缩短到短短的几天。

我国工业软件发展遇挑战

  我国的工业软件随着物联网、大数据、云计算等新技术的应用实现了跨越式发展,加之工业互联网的普及催生了各类新模式、新业态,为工业软件的应用创新培育了新空间、新动力。但我国工业软件与国际企业相比面临如下挑战:

  一是我国工业软件基础薄弱。我国工业软件市场尤其是核心软件基本被国外品牌所占领,如2018年国内CAD软件市场规模约为7.33亿美元,但95%以上的市场被国外软件所占据,国内企业仅占5%左右;经初步分析,相比国外巨头,我国工业软件领域差距主要体现在:工业软件生态微弱,工业建模与虚拟仿真等基础能力不足,工业软件国内标准缺失,综合集成应用程度不够,等等。

  二是工业软件企业呈点状发展。我国工业软件企业尚处于培育发展期,工业软件领域方面呈现点状分布,如在设计、加工和分析领域,工业软件被欧美厂商100%垄断,国产工业软件几乎全军覆没;在平台及软件产品方面,由于开放合作的生态机制仍不完善、软件开源的意识严重缺乏等问题,难以构建完整的产业生态体系,严重限制了我国工业软件的创新发展。

  三是国内工业软件企业投入不足。相比消费软件,工业软件的发展需要大规模的投入而且需要很长时间才可见到回报,造成国内工业软件企业积极性不高,与国外工业软件企业相比国内工业软件企业投入有限,如收并购方面,与国外西门子收购Mendix,施耐德电气先后并购INVENSYS、Aveva等国外工业软件企业大规模收并购相比,国内很少有工业软件大规模的收并购情况。

推动我国工业软件产业创新发展

  结合工业软件发展趋势以及我国发展现状,亟须发挥我国体制机制优势,以多元化的工业应用场景为牵引,推动信息技术、工业制造、数据服务等各领域企业优势互补、开放合作,打造以工业互联网数据开发利用为纽带的创新生态,推动工业软件产业创新发展。

  一是瞄准未来数字工业需求,突破核心工业软件组件。围绕多学科联合研发工具、特定领域工业机理模型、低代码开发平台、集成化运营管理软件、工业人工智能应用等方面,组建大型企业牵头的联合攻关团队,发挥我国央企、军工企业长期自主研发的优势,培育一批可商用推广的安全可靠核心工业软件,实现“从无到有”的突破。

  二是打造协同合作开放生态,提升产业综合竞争能力。以工业互联网的建设推广为契机、企业数字化的市场需求为纽带,深化软件企业、制造企业、信息技术企业合作,实现不同领域企业的优势互补、协同创新,构建“平台﹢软件﹢生态”的工业软件产品体系,建立以数据开发利用为驱动的产业合作机制,打造开发者社区和开源平台,营造安全可靠的软件产业发展生态。

  三是发挥互联网人才与数据科学优势,实现跨越式发展。加快“新工科”建设,培养一批面向工业互联网、工业软件等工业数字化领域创新型人才。支持建设工业互联网创新中心、产业实训基地,吸引互联网领域的软件开发人才投身工业软件创新与应用,强化工业软件人才队伍,打造涵盖工业知识、数据科学、软件技术等领域专家在内的联合团队。

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