【工業(yè)軟件】以東方視角,看工業(yè)軟件的四種發(fā)展策略

1、工。其中，縱向集成是將企業(yè)內(nèi)不同的IT系統(tǒng)、物理設(shè)備（以數(shù)控機床、機 器人等數(shù)字化生產(chǎn)設(shè)備為主）進行全面的應用與集成，在企業(yè)內(nèi)部建成人-人 互聯(lián)、機-機互聯(lián)、人-機-物互聯(lián)的互聯(lián)企業(yè)。在參考德國工業(yè)4.0、GE工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、中國制造2025等戰(zhàn)略基礎(chǔ)上， 日本在2017年提出了“互聯(lián)工業(yè)”戰(zhàn)略，并定為日本國家級發(fā)展愿景?！盎ヂ?lián) 工業(yè)”是希望“通過連接人、設(shè)備、技術(shù)等實現(xiàn)價值創(chuàng)造的互聯(lián)工業(yè)。”在我國，無論是兩化融合、兩化深度融合還是智能制造以及工業(yè)互聯(lián) 網(wǎng)，一直以工業(yè)化與信息化融合為主線，促進制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型升級。從以上美、德、日、中四國相關(guān)戰(zhàn)略來看，在這次以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為主 要技術(shù)手段的智能化進

2、程中，通過物理世界和數(shù)字世界的深度融合，打造 虛實一體，以虛仿實、以虛控實的工業(yè)軟件系統(tǒng)是工業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢。 這也就是老子講的“有無相生”，有形的物理實體與無形的賽博虛體緊密相 連、相互促進甚至是轉(zhuǎn)化。圖1 “有無相生”，虛實融合順大勢從工業(yè)軟件發(fā)展角度可以概括為以下兩大發(fā)展趨勢。1）軟硬緊密結(jié)合通過產(chǎn)品、裝備等的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化，使其成為整個智能系統(tǒng)的一部 分，提升使用效率、產(chǎn)品質(zhì)量與用戶體驗。通過工業(yè)軟件，實現(xiàn)與生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)設(shè)施、物料等物理世界的互聯(lián) 互通，實現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的生產(chǎn)與服務(wù)模式。通過對高性能設(shè)備或產(chǎn)品的遠程數(shù)據(jù)采集，實現(xiàn)遠程運維和預測性維 護等等。工業(yè)軟件不再是一套

3、純信息化系統(tǒng)，與物理世界的融合是一個趨勢。2）OT與IT深度融合對制造企業(yè)而言，工業(yè)軟件既是提升生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量的倍增器， 也是承載豐富工業(yè)知識的無形容器。通過工業(yè)軟件，實現(xiàn)人-人的互聯(lián)與協(xié) 作，如OA將全部工作人員連接起來，PLM將研發(fā)、工藝等人員連接起 來，ERP將企業(yè)運營管理人員連接起來，MES將車間各工種人員連接起 來，SCM將供應鏈上相關(guān)企業(yè)連接起來，通過工業(yè)軟件與業(yè)務(wù)流程的深 度互聯(lián)，實現(xiàn)信息共享、工作協(xié)同與知識重用，實現(xiàn)敏捷高效的研發(fā)、生 產(chǎn)、運營、服務(wù)。這種發(fā)展趨勢在MES制造執(zhí)行系統(tǒng)發(fā)展中表現(xiàn)也非常明顯。自1990 年MES概念被提出后，經(jīng)過MESA協(xié)會在1997年進一步定

4、義與完善后得 到快速發(fā)展，已成為制造型企業(yè)中的核心信息化系統(tǒng)?，F(xiàn)在很多公司與組 織也逐漸提出 MOM（Manufacturing Operations Management,中文翻譯為制 造運營管理）概念，其實質(zhì)就是強調(diào)OT與IT的深度融合。比如在2000 年，美國儀器、系統(tǒng)和自動化協(xié)會（簡稱ISA）發(fā)布ISA-SP95標準，首次確 立了 MOM將生產(chǎn)運營、維護運行、質(zhì)量運行和庫存運行并列起來，并拓 展了 MES的傳統(tǒng)定義。美國國家標準與技術(shù)研究院（簡稱NIST）在智能制造 生態(tài)系統(tǒng)模型中也將MES的位置升級為MOM,都體現(xiàn)了上述思想。具體到工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，SAP、達索、西門子等國際公司也進

5、一步響 應并大力宣傳MOM等理念。在國內(nèi)，蘭光創(chuàng)新在2015年提出了“六維智 能”MES系統(tǒng)，突破了 MES純信息化的傳統(tǒng)理念，分別從計劃排產(chǎn)、過程 協(xié)同、設(shè)備互聯(lián)、物料管理、質(zhì)量管控、決策支持等六個方面打造生產(chǎn)過 程的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化管控，體現(xiàn)了信息化系統(tǒng)與物理世界以及業(yè) 務(wù)深度融合的特點。孫子講“善戰(zhàn)者，求之于勢”，體現(xiàn)虛實融合、軟硬結(jié)合，是當前工業(yè) 軟件發(fā)展一大趨勢，工業(yè)軟件公司理應研究并順勢而為之。二、難易相成"，化整為零建平臺正如楊學山教授及寧振波研究員強調(diào)的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)姓工不姓網(wǎng)”，工 業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)軟件是服務(wù)于工業(yè)，具有濃膜的工業(yè)屬性，承載著巨量的 工業(yè)知識且需要

6、長期沉淀，不可能像互聯(lián)網(wǎng)軟件那樣可以快速研發(fā)、快速 上線，存在著研發(fā)難、部署難、使用難、維護難、推廣難等實際困難。以GE工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為例，GE在2005年就為飛機發(fā)動機做預測性維護， 2012年在全球范圍內(nèi)提出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)概念，并投入上千人的研發(fā)，但經(jīng)過 十多年的發(fā)展，GE工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)卻是一波三折，前景不容樂觀。具體到工業(yè)軟件，比如全球的高端CAD/PLM市場，基本被德國西門 子、法國達索、美國PTC三家公司壟斷。在這些領(lǐng)域，近些年來國內(nèi)公司 技術(shù)及市場份額的差距不是在縮小，而是在加大。從中也可看到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)及工業(yè)軟件研發(fā)之難，本土工業(yè)軟件公司責 任之重。由于涉及種類繁多的設(shè)備、業(yè)務(wù)、人員等等，工業(yè)

7、互聯(lián)網(wǎng)及工業(yè)軟件 的部署及維護都遠遠難于互聯(lián)網(wǎng)軟件。在德國工業(yè)4.0八項行動計劃中，第 二條就是“管理復雜系統(tǒng)”，如何在制造企業(yè)中部署這些復雜系統(tǒng)，讓年齡 不一、文化水平不高的車間工人掌握與使用好這些系統(tǒng)，不只是德國人頭 疼的問題，也是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)軟件能否成功應用的一大難點。近些年來，隨著微服務(wù)、工業(yè)APP等新技術(shù)的出現(xiàn)，展現(xiàn)了工業(yè)互聯(lián) 網(wǎng)與工業(yè)軟件研發(fā)技術(shù)的最新發(fā)展方向。一方面，系統(tǒng)功能越來越強，研發(fā)、部署、使用、維護都越來越困 難，但另一方面，由于采用了微服務(wù)、工業(yè)APP等新理念、新技術(shù)，一套 復雜的，業(yè)互聯(lián)網(wǎng)或者工業(yè)軟件可以被分解為眾多可以被獨立部署、相互 方便組合的微服務(wù)，可以實現(xiàn)

8、系統(tǒng)的快速定制、快速部署與方便使用。由 于每個微服務(wù)聚焦于一個具體的業(yè)務(wù)，開發(fā)起來也很容易，兒個人的團隊就可以輕松地開發(fā)出一個微服務(wù)。那些承載著工業(yè)知識和經(jīng)驗的各種工業(yè) APP,也可以被用戶快速掌握，并高效地完成各種設(shè)計、分析、管理等任 務(wù)。全生命周期管理 協(xié)同設(shè)計生產(chǎn)設(shè)備優(yōu)化質(zhì)量檢測 運營決策 設(shè)備預測性維護機理根型數(shù)掘分析模型laaS承載（服務(wù)器.存儲、虛擬化）二/ / y邊緣計費（邊綠模生”軟件系找(ERPMES CAx MBD.)機后設(shè)備（機球、mmr agv.曲）生產(chǎn)歐日（JMW. re.版）運行環(huán)境（iML壓強.氣象）圖2“難易相成"，化整為零建平臺（圖片來源：安筱鵬博士

9、）通過“難易相生”的思想，利用微服務(wù)、工業(yè)APP這些先進技術(shù)，將一 套龐大、復雜的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)或者工業(yè)軟件轉(zhuǎn)化為眾多簡單、靈活、可相互 組合使用的“小精靈”般的微服務(wù)和工業(yè)APP,實現(xiàn)了化難為易、化整為 零，就可以很好地解決傳統(tǒng)工業(yè)軟件以往的研發(fā)難、部署難、使用難、維 護難等問題。三、長短相較，細分領(lǐng)域樹壁壘由于研發(fā)時間早以及財力雄厚等原因，國外工業(yè)軟件巨頭通過長時間 的研發(fā)和并購，形成了龐大的產(chǎn)品鏈其至生態(tài)圈，構(gòu)建了以強打弱、以長 打短的競爭戰(zhàn)略優(yōu)勢。比如西門子、達索、PTC等公司，通過一系列大手筆收購，將業(yè)內(nèi)領(lǐng) 先的工業(yè)軟件公司進行并購，打通了設(shè)計、分析、加工、工藝規(guī)劃、生產(chǎn) 執(zhí)行、運維管理

10、、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等全生命周期管理的產(chǎn)品鏈，并通過長期 的經(jīng)營，形成了規(guī)模龐大、實力雄厚的合作伙伴、代理商、實施商，這些 都是國內(nèi)工業(yè)軟件公司很難突破的防線。老子這句“長短相較”，原本是長和短互相比較而顯現(xiàn)，在這里引申為 本土工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)可以采取以短勝長的發(fā)展策略。華為是中國最優(yōu)秀的企業(yè)，其成功的重要一條原則，不是與競爭對手 比產(chǎn)品鏈的長短，而是采用“壓強原則”，將企業(yè)有限資源集中于一點，在 配置強度上大大超過競爭對手，重點突破，然后迅速擴大戰(zhàn)果，最終達到 系統(tǒng)領(lǐng)先。國際公司的優(yōu)勢往往是產(chǎn)品鏈長，但由于面向全球不同國家、不同行 業(yè)營銷，功能具有通用性，很難照顧到一個細分領(lǐng)域，這就為我們本土工 業(yè)軟

11、件企業(yè)提供了發(fā)展機會。我們可以根植于某一細分領(lǐng)域，深耕細作， 充分發(fā)揮對行業(yè)理解深入、知識沉淀深厚的優(yōu)勢，與客戶深度合作，將行 業(yè)知識及客戶需求融入軟件，使自己軟件在這一領(lǐng)域功能更強、使用更方 便、性價比更高、服務(wù)更及時，從而形成自己特有的競爭優(yōu)勢?，F(xiàn)在，CAD、CAM、CAE、PLM、ERP等工業(yè)軟件領(lǐng)域幾乎被國外軟 件所壟斷，但這種情況在MES領(lǐng)域卻得到了根本改變。盡管國外MES系 統(tǒng)也大量涌入，但由于MES本身具有很強的行業(yè)屬性，國外MES系統(tǒng)就 很難滿足國內(nèi)不同行業(yè)、不同企業(yè)的需求，相反，一些專注行業(yè)領(lǐng)域的專 業(yè)MES公司卻經(jīng)營得有聲有色。比如，蘭光創(chuàng)新在軍工企業(yè)、機械制造領(lǐng) 域，上海

12、上揚軟件在半導體、太陽能光伏領(lǐng)域，深圳昱辰在服裝等時尚 業(yè)。這些公司憑借專業(yè)的產(chǎn)品、優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，成為了事實上行業(yè)領(lǐng)頭羊。工業(yè)具有復雜性，工業(yè)軟件是行業(yè)知識高度匯聚的產(chǎn)業(yè)，而這恰恰是 本土軟件公司生存與發(fā)展的機會。我們先不要寄托在短時間內(nèi)跨行業(yè)有多 少，規(guī)模有多大，產(chǎn)品鏈有多長，而是要有工匠精神，與客戶密切配合， 潛心研發(fā)，發(fā)揮靈活、快速、行業(yè)沉淀深厚等優(yōu)勢，在某些點形成競爭優(yōu) 勢，將自己打造生存能力極強的“碉堡”，“碉堡”多了，自然就能構(gòu)建起一道 可以防御國外公司的“鋼鐵長城”，為中國制造業(yè)提供自主可控的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品 和服務(wù)?，F(xiàn)在各級政府對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)都非常重視，出臺了一系列支持政策和具 體指標，鼓

13、勵設(shè)備上云、企業(yè)上平臺。上云上平臺可以使很多中小企業(yè)在 IT硬件、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、系統(tǒng)維護等方面節(jié)省資金及人力投入，實現(xiàn)人、機、 物的全面互聯(lián)，通過社會化的供需信息、資源信息、生產(chǎn)與服務(wù)能力等各 方面的共享，促進制造業(yè)新模式、新業(yè)態(tài)的深刻變革，推動工業(yè)生態(tài)體系 的重構(gòu)迭代和全面升級。圖4“高下相傾”，上云落地拼實效對大型制造企業(yè)，特別是軍工等企業(yè)，存在著設(shè)備種類繁多、管理復 雜等特點，對可靠性、實時性、安全性有較高要求，可能并不需要上云， 而是需要進行大量的功能定制。這就需要工業(yè)軟件公司基于深原的行業(yè)知 識與經(jīng)驗，根據(jù)客戶需求，以工業(yè)軟件為載體，在研發(fā)、生產(chǎn)、管理等各 環(huán)節(jié)實現(xiàn)機-機互聯(lián)、人-人互通

14、、人-機協(xié)同，提升企業(yè)的管理水平與市場 競爭力。軟件是部署在云端還是本地，企業(yè)是上平臺還是獨立運行，這些都需 要根據(jù)企業(yè)實際情況而定，而不能追求所謂的潮流，更不能拘泥于形式。2）實效為王，技術(shù)無高下在制造企業(yè)中，很多人希望通過機器人、人工智能、云計算等所謂高 大上技術(shù)，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的“自感知、自分析、自決策、自執(zhí)行、自學 習”，打造一種少人化乃至無人化的智能生產(chǎn)模式。雖然這些技術(shù)在企業(yè)一 些場景中可以得到很好應用，但過于理想化的生產(chǎn)方式存在投資大、風險 大、應用場景少等特點，企業(yè)更迫切需要務(wù)實落地的技術(shù)和產(chǎn)品來解決當 前存在的主要問題。筆者在幾年前就呼吁“智能制造，未必追求高大上，可先從治聾治

15、啞治 傻開始?！爆F(xiàn)在絕大部分企業(yè)并不Smart(智巧)，還談不上智能(Intelligent),甚至 “聾啞傻，等情況普遍存在。比如，機器與工作人員和外界沒有交流，都是 單機獨立工作，這可稱之為“聾”;設(shè)備運行狀態(tài)、故障信息、生產(chǎn)信息等都 不透明，出現(xiàn)問題“說不出來”，設(shè)備是啞的，崗位是啞的;設(shè)備狀態(tài)、生產(chǎn) 進度、質(zhì)量信息等不能自動、及時獲知，建立在這種人為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的決 策就必然是不及時、不科學，甚至是錯誤的，這個可用“傻”來概括。這些“聾啞傻”的生產(chǎn)與管理模式必然導致生產(chǎn)效率低、成本居高不 下、產(chǎn)品質(zhì)量不能保證，嚴重地影響了企業(yè)的競爭和發(fā)展。企業(yè)可通過設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)設(shè)備的互聯(lián)互通，將企業(yè)的

16、數(shù)控機床、熱 處理設(shè)備、機器人等數(shù)字化設(shè)備實現(xiàn)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)通訊、數(shù)據(jù)遠程采集、程 序集中管理、大數(shù)據(jù)分析、可視化展現(xiàn)與智能化決策支持，設(shè)備由以前單 機工作的模式轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的管理，實現(xiàn)設(shè)備由“啞”到 “智”的質(zhì)變。通過MES制造執(zhí)行系統(tǒng)中的計戈h排產(chǎn)、派工、物料、質(zhì) 量、決策等功能，實現(xiàn)車間層面精準計劃、精益庫存、精細管理，各崗位 都融于整個信息化系統(tǒng)，牽一發(fā)而動全身，企業(yè)做到“眼觀六路，耳聽八 方”，領(lǐng)導者基于實時.、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的信息系統(tǒng)，做到“看得見，說得 清，做得對“，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的智能化管控。這些技術(shù)和系統(tǒng)雖然談不上高大上，但可以以較低成本幫助制造企業(yè) 取得很好的經(jīng)濟與社會效益，為企業(yè)走向智能制造奠定堅實的基礎(chǔ)。這就是“高下相傾”在工業(yè)軟件發(fā)展過程中的啟發(fā)。老子說“天下難事，必作于易;天下大事，必作于細?！弊鳛楸就凉I(yè)軟