智能制造代表未來先進制造業的發展方向,美國、歐盟、日本均將其列入國家發展計劃,我國也已將其作為未來十年制造業轉型升級發展的方向。智能制造的發展以企業的自動化和信息化發展為基礎。自動化主要實現生產過程的數字化控制,離不開各類過程控制類軟件的深度應用;信息化主要實現企業研發、制造、銷售、服務等環節和流程的數字化,打通企業內部的數據流,以研發設計類、生產調度類、經營管理類、市場營銷分析類軟件的深度應用為特征。因此,涵蓋上述類別的工業軟件是智能制造發展的基礎和核心支撐,可視為智能制造發展的靈魂和風向標。
市場規模突破1000億元 發展模式呈現三大特點
2014年,我國工業軟件市場規模突破1000億元,同比增長16.9%,繼續保持高速增長的態勢,增速比上年回落0.6個百分點。增速回落的主要原因在于工業發展進入爬坡過坎的關鍵階段,工業企業平均利潤增長出現同比下滑,拖累企業IT支出增長停滯。
我國工業軟件發展模式呈現三大特點:
從市場結構看,市場發展受重點行業帶動的特征明顯。軌道交通、航空航天、能源電力、裝備制造等重點領域加快發展智能制造,對工業軟件市場規模的增長形成有力帶動。同時,在企業提升市場營銷能力需求的強力推動下,業務管理和市場分析類SaaS市場實現了大幅增長。隨著國家做出以智能制造為切入點推進兩化深度融合的重要部署,生產調度和過程控制軟件市場快速升溫。
一是開源發展成為重要的技術研發模式。開源社區成為工業軟件企業創新最重要的資源池之一,軟件研發人員在其中跟蹤并試驗新技術。開源社區還同時扮演了生態系統孕育平臺的角色,熱門項目能在短時間內聚集大量的開發者。
二是平臺化和眾包研發成為首選產品發展模式。多數軟件廠商借鑒互聯網公司“用戶為先”、“快速迭代”的產品發展思路,將軟件產品向模塊化、平臺化發展,推出簡單易用的開發工具,上線支持和討論社區,聚集用戶和第三方開發者共同參與產品定制,通過眾包研發加快產品迭代和發展。
三是細分市場拓展差異化商業模式。ERP、CRM、產品設計等相對成熟的市場加快轉向按需付費的軟件服務模式,軟件企業不斷提升服務體驗,努力增強各自產品體系之間的協同性和互動性,通過整合和集成為用戶創造更大價值。仿真分析、過程控制等軟件在企業中應用需要經過長時間的深度磨合,受云計算沖擊較小,但廠商間競爭激烈,多數廠商強調技術增值服務能力以吸引更多客戶。
物聯網催生工業云服務 重要創新取得進展
在我國工業軟件市場高速增長的同時,技術和應用創新方面也亮點紛呈:
一是混合云成為企業軟件主要部署方式。企業出于業務敏捷性、成本和安全性的考慮,將核心數據和應用以私有云形式構建,把外圍數據和應用通過公有云以服務方式購買,混合云模式成為企業采用云計算的主要方式。
二是各類新技術降低云/移動應用開發門檻。在云端,多家PaaS供應商不斷完善其平臺服務,容器技術等輕量級封裝技術興起,大幅度降低了云服務開發門檻。在移動和Web端,蘋果公司推出簡單易用的開發工具Swift,HTML5和CSS3等開放標準逐漸成熟,降低了各類移動和桌面應用的開發門檻。云/移動應用創新門檻的降低,為具備行業應用知識積累的傳統公司跨界發展提供了便利。
三是物聯網催生新的工業云服務。AT&T、思科、GE、IBM和英特爾發起成立工業互聯網聯盟,GE提出通過在云端集合、處理、分析來自分布式傳感器網絡的各種數據,可優化設備的運行和維護,提升企業資產管理的績效,開創了新的工業云服務領域。
四是云協同和云安全成為企業應用標配。云協同有兩個層面:一是單用戶多設備之間的協同,比如蘋果電腦和移動設備之間可以實現文檔的自動同步,微軟、谷歌、三星也在制定類似計劃。二是企業應用在多個云平臺之間的協同,部分初創公司推出了可供企業在多個云上管理、部署、優化IT資源的解決方案。復雜多樣的應用環境和信息交互方式要求信息服務全產業鏈環節加強安全設計,大型云計算企業和安全廠商已建立廣泛合作。
五是人工智能在多個行業實際應用。IBM Watson、Google Brain和百度大腦作為全球三大人工智能項目已經在不同行業落地,應用范圍包括銀行系統、醫療系統、生命科學領域、媒體與娛樂行業、能源行業、零售行業等,特別是無人駕駛汽車和智能家居機器人成為人工智能技術率先規模化和產業化的兩大方向。
增速可能放緩趨穩 三大熱點值得關注
當前,我國工業軟件發展存在以下問題:一是工業企業投資水平下滑,突出表現在工業企業對軟件服務的投資能力和動力不足;二是市場關系還未完全理順,突出表現在軟件廠商與工業企業的需求對接不足,工業企業應用新一代信息技術的能力不足,第三方技術咨詢和工程技術咨詢服務商作用發揮不充分;三是自主工業軟件發展面臨技術挑戰,突出體現在制造業信息化發展的需求較為復雜,同時技術產業快節奏發展背景下核心技術積累突破的挑戰較大。
2015年,全球及我國工業軟件市場將繼續保持高速發展的態勢,但增速可能進一步放緩趨穩,預測我國市場有三大熱點值得關注。
一是互聯網與工業融合發展將成為產業創新的主要方向。互聯網向研發設計、生產、供應鏈、銷售、服務等全價值鏈環節滲透,形成新模式、新業態,重塑產業組織與制造模式,重構企業與用戶關系。
二是智能工廠將是工業軟件產品創新的主線。機器層面,提高設備智能水平,改善性能和生產效率;車間層面,加強機器間通信協作,提高生產線的協同水平;工廠層面,優化和調度多車間、多生產線等生產資源,實現生產能力、供應鏈及市場需求的動態匹配。
三是工業大數據和工業云將是應用發展最大熱點。工業大數據整合散落在價值鏈各環節的數據,與企業的應用知識融合形成新的業務驅動模型,創造出新的價值。但在市場誠信和法制環境不完善的條件下,自建工業大數據分析云平臺是多數企業的選擇,對于外圍數據及應用則偏向于采購公有云IT服務。(賽迪智庫軟件與信息服務業研究所 安琳)
新思維醞釀新變革 工業軟件迎來歷史性機遇
未來信息技術與物理世界的交融將是技術發展的主旋律,我國工業正處于轉型升級的攻堅時期,如何順應互聯網思維下的新工業革命,如何通過利用信息通訊技術和網絡空間虛擬系統—信息物理系統(CPS)將制造業向智能化轉型,是業界人士正在思考的問題。
未來信息技術與物理世界的交融將是技術發展的主旋律,我國工業正處于轉型升級的攻堅時期,如何順應互聯網思維下的新工業革命,如何通過利用信息通訊技術和網絡空間虛擬系統—信息物理系統(CPS)將制造業向智能化轉型,是業界人士正在思考的問題。
日前,中國工業軟件產業發展聯盟承辦的“2014第五屆中國工業軟件發展高層論壇”在京舉行。該論壇已成功舉辦了四屆,得到了政府領導、行業專家、工業軟件企業和用戶以及各大院校專家的大力支持。
會上,代表們深入探討互聯網思維下的新工業革命。工業和信息化部(以下簡稱工信部)軟件服務業司副司長陳英表示,近來圍繞德國“工業4.0”和美國“工業互聯網”的研究和討論異常激烈。信息技術的發展和運用,將給包括工業制造業在內的傳統產業變革帶來巨大的機遇。目前工業革命的本質,正是信息技術與傳統產業的融合,這與我國的兩化深度融合戰略,有著深層次的呼應。
新變革呼喚兩化深度融合
以集成電路和軟件為核心的信息技術,成為了工業革命以來,人類發展最強大的引擎,它將成為改造提升傳統產業、促進工業轉型升級的最核心的技術。
與會專家建議,借鑒德國工業4.0戰略,穩步推進工業云、工業大數據和工業互聯網的發展,促進我國制造業加快向智能制造、互聯制造、定制制造和綠色制造轉型。
目前,我國已經成為世界第一制造大國,但發展質量仍有待提升。從具體數據看,工業增加值率只有26.5%,遠低于發達國家35%~40%的水平;制造業單位增加值能耗為日本的9倍、德國的6倍、美國的4倍多。隨著我國經濟社會發展進入新階段,傳統的工業發展模式難以為繼,必須依靠轉型升級實現持續健康發展。
推進工業結構調整,實現轉型升級,需要有新模式、新途徑。西方主要發達國家走過了先工業化后信息化的道路,隨著互聯網技術、云計算和大數據技術的發展,他們正在通過信息互聯、融合、深度挖掘,開始從信息化向智能化進化。這條道路是清晰的,技術演進是連續的。
但在經濟全球化的發展背景下,我國沒有時間,也沒有可能再重走這條老路。我國的工業化進程尚未完成,恰逢信息化和互聯網大發展的歷史性機遇,這意味著我國有機會探索一條新型的工業化道路。
兩化融合戰略,指明了以信息化帶動工業化、以工業化促進信息化的新型工業化道路的方向。兩化深度融合戰略,進一步把兩化融合推向更大的范圍、更細的行業、更廣的領域、更高的層次、更深的應用、更多的智能,實現在四大關鍵領域的深化融合和提升,一是推進新一代信息技術應用、產品信息化、企業信息化集成應用和融合創新,二是推進產業集群兩化融合,三是推進先進制造業和現代服務業融合,四是培育新興業態。
工信部成立以來,對推進兩化融合從理論到實踐都進行了積極探索。在理論層面,工信部明確了推進兩化融合的內涵,以信息化帶動工業化、以工業化促進信息化、實現工業跨越式發展;明確了當前階段的最主要任務,即利用信息技術改造提升傳統產業、發展戰略性新興產業、促進工業轉型升級。在實踐層面,從企業、行業、區域三個維度,工信部采取有效措施加強信息技術推廣應用,我國涌現出了一大批典型應用企業和重點行業及領域。各地區、行業、企業也結合自身條件和實際開展了卓有成效的工作。
全球范圍內技術產業革命已呼之欲出,在一些國家和地區已開始顯現出推動力。我國伴隨著兩化深度融合的推進,工業軟件產業也將迎來難得的歷史性發展機遇。目前政策環境良好、市場氣氛濃郁,國家提出的“自主可控”的基本要求,也為工業充分利用信息技術的滲透性和帶動性,改造提升傳統產業、培育發展戰略性新興產業,帶來了歷史性機遇。
政策環境良好
我國正在積極營造工業軟件產業發展的環境,不斷加強政策指引、加大資金支持、加快政府職能轉變、建立健全標準體系,做好監管服務和安全保障。
為細化《關于加快推進信息化與工業化深度融合的若干意見》,工信部制定并實施了《信息化和工業化深度融合專項行動計劃(2013~2018年)》(以下簡稱《兩化深度融合專項行動計劃》),提出了中長期推進兩化深度融合的具體舉措。
國家科技重大專項、技術改造專項、工業轉型升級資金、中小企業發展資金等手段都在向兩化深度融合專項行動傾斜。為加大對工業轉型升級支持力度,工信部正在爭取新的增量資金,以強化對信息技術重點領域的支持。
加快政府職能轉變,塑造良好的市場環境,工信部在2013年取消和下放17項行政審批事項,著力加強公共服務和市場監管,充分肯定并發揮市場的基礎性作用,要求行業協會做好行業自律、企業服務、市場拓展等方面工作,承擔起行業信息化組織推廣的責任。
目前,智能制造、智能監測監管、工業軟件、工業控制、機器到機器通信、信息系統集成等領域在加快制定相關技術標準,抓好標準的評估、試點、宣貫和推廣應用,建立健全標準體系。
在監管方面,工信部要求拓展監管領域,創新監管手段,加大對電信市場、互聯網信息服務、電子認證服務等領域的市場監管,規范企業市場競爭行為,加強行業自律,提高服務質量,維護廣大用戶合法權益,同時加強對重要信息系統的安全管理檢查,加強重點領域工業控制系統的信息安全管理,強化信息產品和服務的信息安全監測和認證,做好監管服務和安全保障。
市場氛圍濃郁
對于工業軟件的發展,不僅政策環境發力,市場環境也十分配合。
過去的兩年,管理軟件(ERP、人力資源管理等)、生產研發類的工業軟件(CAD、CAE、PDM等)都經歷著非常激烈的市場競爭,一些企業主動或被動地啟動了從“重推廣”到“重服務”的轉型。用戶市場趨于理性和務實,要求廠商更加注重技術的價值體現,強調貼合本土實際需求的應用創新和實施服務質量。市場以應用為牽引,用競爭激勵創新,形成趨于健康、可持續的良性產業發展氛圍。
云計算、移動互聯網等新技術帶來更豐富的交付、應用和維護方式,有效降低了用戶的應用門檻和實施難度。新技術還可能帶來新的商業模式、定價策略和服務模式,拉近了廠商與用戶的距離,改善了用戶的應用體驗和滿意度,使得產品和技術服務的價值進一步得以凸顯。隨著成功的應用示范越來越多,一些觀望中的中小企業的需求可能得以釋放,成為新的藍海。
大型國有企業從管理體系建設的高度,推動兩化融合,主體用戶的素質和理念有望系統性改善。工信部特別強調,兩化深度融合重心是企業的發展戰略和勞動生產率的提升,必須以管理體系建設為抓手切實推動兩化融合。針對大量企業特別是傳統產業領域的企業信息化水平不高、流程管理缺位等問題,工信部提出了借鑒ISO9000、ISO14000的做法,制定企業兩化融合管理體系,引導企業開展符合性認定,提升企業信息化全面管理水平。與ISO9000一樣,這項認定是引導性的符合性認定,屬于非強制性的。與之配合,工信部將面向“一把手”開展兩化融合培訓,在有條件的企業建立完善首席信息官(CIO)制度,鼓勵企業積極參與企業兩化融合管理體系建設和實施,在標準化工作中更多發揮作用,探索多樣化的信息化發展模式。這是一種政府引導、市場驅動的手段,意在發揮企業的積極性和內在動力。
最近一段時間以來,由于產業環境的持續優化,我國制造業轉型升級,對工業軟件的巨大需求逐步釋放,一些大型跨國公司開始加大在我國的市場推廣和技術服務的投入力度。很多貼近行業,接近企業的協會組織也更加積極地開展兩化深度融合應用示范和相關培訓工作。這些圍繞用戶教育展開的資源投入,有效地促進了市場的培育,提升了用戶的應用基礎。
“自主可控”契機
近日,國家機關禁止使用win8系統,軟件與信息安全引起社會高度重視,國家從安全戰略高度提出“自主可控”的基本要求,這為我國工業軟件發展帶來新的機遇。工信部在《兩化深度融合專項行動計劃》中,也要求在信息技術產品配套能力和信息化服務能力方面,實現安全可控,在重點關鍵領域實現全面自主配套。
業內專家分析,未來工控系統的自主可控將受到更多關注。過去,工控系統要求部件級和系統級兩個層面的安全性、可信性、可靠性,關注點集中在工控系統的質量方面。現在,工控系統還要強調努力實現自主和可控。
同時工業軟件產業的自主可控成為發展重點。制造業向智能化演進過程中,對工業軟件的依賴度不斷增加。工業軟件,尤其是高端工業軟件,還是需要有自主的產品體系,增強對工業系統關鍵環節和重點領域的控制能力和綜合服務保障能力,實現產業的安全可控。
四大方向值得關注
結合傳統產業發展需求,陳英表示,工業軟件企業的發展可重點關注四個方面。
一是在企業兩化融合管理體系建設中,信息化管理和信息化決策,需要軟件和控制技術支撐。在兩化融合技術標準規范方面,圍繞智能制造、智能監測監管、工業軟件、工業控制、機器到機器通信、信息系統集成等重點工作,相關的技術標準制定、評估、試點、宣貫和推廣應用等,企業可積極參與。
二是在改造提升傳統產業方面,重點領域裝備智能化,生產過程和制造工藝智能化,智能制造生產模式的集成應用,將是發展的重點。工信部在《兩化深度融合專項行動計劃》中要求,以數字化、柔性化及系統集成技術為核心的智能制造裝備要取得重大突破,并在國民經濟重點領域得到快速應用,重點行業裝備數控化率達到70%。這將帶來對工控自動化解決方案和管理軟件的應用需求。
三是在培育發展新興產業方面,工信部在《兩化深度融合專項行動計劃》中已提出,要深化重點行業電子商務應用,提高行業物流信息化和供應鏈協同水平。促進物聯網、工業云、大數據等新技術新應用驅動的新型生產性服務業蓬勃發展,發展網絡制造新型生產方式。這對面向工業應用的整體軟件產業的發展帶來了市場動力。
四是在加強重點領域智能監測監管方面,對食品、醫藥要建立可追溯的安全質量信息體系;對民爆、化學品等高危行業要建立智能檢測,提升安全生產水平;在重點用能企業要推廣數字化能源解決方案,實現節能減排達標。這些方面的需求可能集中在工控自動化系統、管理軟件、流程控制軟件等領域。