寶信軟件股份有限公司叢力群
軟件之于工業,恰如神經之于人體,工業軟件遍及工廠的每一個角落,小到芯片、大到企業行業的信息化,無不需要軟件來實現對物理實體的感知、檢測與控制。所以,就有了諸如“軟件定義一切”,“無論如何強調軟件的重要性都不為過”的說法。
工業軟件涉及的種類范圍極為廣泛,可以從不同的維度加以劃分。工業軟件是將工業操作運行技術、工藝經驗、制造知識和控制方法的顯性化、數字化和系統化的過程,本質是工業與軟件的疊加或融合,即:以軟件形態承載工業知識,或將工業知識融入到軟件中,目前被廣泛討論的工業APP也是工業軟件的一種形式。
經過近十年的發展,國內工業軟件產業有了長足的發展,形成了巨大的產業規模,但是,也必須看到,國內工業軟件多數還處于低端競爭,缺少品牌號召力和質量優勢,應對智能制造國家戰略,總體狀況并不樂觀,甚至可能超過芯片等成為“最致命”的短板。
為了推動國內軟件產業的發展,國家在軟件和集成電路產業上出臺強有力的政策支持已經數年之久,雖然起到了巨大的促進作用,但目前的現狀仍然令人感到絲絲隱憂。
(1)除了部分行業的MES軟件具有了一定的競爭力和市場份額外,鮮有具有品牌號召力和質量優勢,可以與國際品牌齊名的大型工業軟件;這在一定程度上對企業工藝改造、產品創新和結構升級形成制約;
(2)國內工業軟件供應商大多采用(工程)項目型運作方式,即“定制化開發”,這種方法雖然可以更加貼近用戶的管理習慣,但弊端也是非常明顯的:軟件開發只關注滿足最低限度的功能需求,往往忽視過程中知識的不斷積累和對成熟產品的借鑒,更難以培養出大型軟件的架構技術;
(3)國內用戶企業重視技術引進,而忽視對引進技術的消化吸收,維護和二次開發資源投入不足,控制模型隨著裝備重復引進、高端加工裝備的嵌入式軟件多為“黑箱”或“灰箱”產品等等,這些都對企業進行新產品的開發形成了制約,增加了成本;
(4)高端的仿真設計、分析工具、企業管理和先進控制軟件仍然是巨頭的壟斷市場,目前,高端計算和分析設計軟件工具的重要性凸顯,如:科學研究、工程設計、芯片設計等等,絕大多數都是基于國外軟件產品完成的,在極端情況下,可能沒有任何“備胎”可供選擇。
總之,國內工業軟件競爭力不夠,根源有二:創新性不足、大型軟件設計開發的能力不夠。
在推進智能制造中,要實現在虛擬制造環境中完成從產品設計、中試到制造工藝參數和流程設計過程,并以數據不落地的方式進入實體制造環節,產品規范、制造計劃、物流配套的準確配置和無縫銜接,進而實現虛擬制造與實體制造的貫通,核心是軟件資產的配置,包括:產品設計、開發、測試、實驗與協同工具,優化調度控制軟件工具,數據分析預測工具,工藝知識庫與工藝控制軟件,各類專家系統和規則庫、函數庫,OMP決策支持軟件等。
工業軟件的開發有其特殊的規律性,有別于常規的軟件,工業軟件的特殊性涉及兩個方面:一個是開發過程的特殊性,一個是人才培養的特殊性。從宏觀著眼,需要既熟悉行業知識,又了解軟件開發,往往需要行業專家與軟件開發人員的緊密配合,僅僅依靠軟件工程師是編寫不出工業軟件的。從微觀著眼,則要求企業在產品開發之前進行調研,了解工業企業用戶在應用上關注的焦點,提高開發的可靠性,滿足企業智能制造的要求。為了保證工業軟件產品的實用性和可靠性,在技術線路上要特別關注前期的“應用調研”和后期的“工程評價”。
工業軟件的發展和成熟面臨著兩個方面的挑戰。一是技術挑戰,工業軟件屬于技術密集型產品,需要長期的開發周期,軟件是制造過程的核心,一旦故障,將使生產過程癱瘓,損失巨大,而采購價格在整個工程投入中占比并不高,通常用戶沒有強烈的意愿采用其他裝備而為此承擔風險;二是品牌挑戰,國外企業具有先發優勢和富有巨大的、彈性的盈利空間,利用先發優勢,利用長期以來形成的先進制造技術的優勢地位,在維持“可接受成本”的基礎上,針對快速變化的市場需求,提供較中國產品種類更豐富、功能更齊全、性能更穩定、使用更人性化、環境更友好的產品。這不僅擠壓國內工業軟件產品的利潤空間,甚至將其扼殺在初期階段,在一定程度上會動搖國內企業初期大量研發投入的信心和決心。
工業軟件對于實現智能制造國家戰略是必須要跨越的門檻,這需要各方相互合作,也需要開發商靜下心來持之以恒的深耕細琢,更需要國家來營造“認同軟件價值、保護知識產權”的良好軟件環境。
摘自《自動化博覽》2019年8月刊