寶信軟件股份有限公司叢力群
軟件之于工業(yè),恰如神經(jīng)之于人體,工業(yè)軟件遍及工廠的每一個角落,小到芯片、大到企業(yè)行業(yè)的信息化,無不需要軟件來實現(xiàn)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(diào)軟件的重要性都不為過”的說法。
工業(yè)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(yè)軟件是將工業(yè)操作運行技術、工藝經(jīng)驗、制造知識和控制方法的顯性化、數(shù)字化和系統(tǒng)化的過程,本質(zhì)是工業(yè)與軟件的疊加或融合,即:以軟件形態(tài)承載工業(yè)知識,或?qū)⒐I(yè)知識融入到軟件中,目前被廣泛討論的工業(yè)APP也是工業(yè)軟件的一種形式。
經(jīng)過近十年的發(fā)展,國內(nèi)工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)有了長足的發(fā)展,形成了巨大的產(chǎn)業(yè)規(guī)模,但是,也必須看到,國內(nèi)工業(yè)軟件多數(shù)還處于低端競爭,缺少品牌號召力和質(zhì)量優(yōu)勢,應對智能制造國家戰(zhàn)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(nèi)軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,國家在軟件和集成電路產(chǎn)業(yè)上出臺強有力的政策支持已經(jīng)數(shù)年之久,雖然起到了巨大的促進作用,但目前的現(xiàn)狀仍然令人感到絲絲隱憂。
(1)除了部分行業(yè)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(zhì)量優(yōu)勢,可以與國際品牌齊名的大型工業(yè)軟件;這在一定程度上對企業(yè)工藝改造、產(chǎn)品創(chuàng)新和結(jié)構(gòu)升級形成制約;
(2)國內(nèi)工業(yè)軟件供應商大多采用(工程)項目型運作方式,即“定制化開發(fā)”,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(fā)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(chǎn)品的借鑒,更難以培養(yǎng)出大型軟件的架構(gòu)技術;
(3)國內(nèi)用戶企業(yè)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(fā)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(chǎn)品等等,這些都對企業(yè)進行新產(chǎn)品的開發(fā)形成了制約,增加了成本;
(4)高端的仿真設計、分析工具、企業(yè)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(shù)都是基于國外軟件產(chǎn)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(nèi)工業(yè)軟件競爭力不夠,根源有二:創(chuàng)新性不足、大型軟件設計開發(fā)的能力不夠。
在推進智能制造中,要實現(xiàn)在虛擬制造環(huán)境中完成從產(chǎn)品設計、中試到制造工藝參數(shù)和流程設計過程,并以數(shù)據(jù)不落地的方式進入實體制造環(huán)節(jié),產(chǎn)品規(guī)范、制造計劃、物流配套的準確配置和無縫銜接,進而實現(xiàn)虛擬制造與實體制造的貫通,核心是軟件資產(chǎn)的配置,包括:產(chǎn)品設計、開發(fā)、測試、實驗與協(xié)同工具,優(yōu)化調(diào)度控制軟件工具,數(shù)據(jù)分析預測工具,工藝知識庫與工藝控制軟件,各類專家系統(tǒng)和規(guī)則庫、函數(shù)庫,OMP決策支持軟件等。
工業(yè)軟件的開發(fā)有其特殊的規(guī)律性,有別于常規(guī)的軟件,工業(yè)軟件的特殊性涉及兩個方面:一個是開發(fā)過程的特殊性,一個是人才培養(yǎng)的特殊性。從宏觀著眼,需要既熟悉行業(yè)知識,又了解軟件開發(fā),往往需要行業(yè)專家與軟件開發(fā)人員的緊密配合,僅僅依靠軟件工程師是編寫不出工業(yè)軟件的。從微觀著眼,則要求企業(yè)在產(chǎn)品開發(fā)之前進行調(diào)研,了解工業(yè)企業(yè)用戶在應用上關注的焦點,提高開發(fā)的可靠性,滿足企業(yè)智能制造的要求。為了保證工業(yè)軟件產(chǎn)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(diào)研”和后期的“工程評價”。
工業(yè)軟件的發(fā)展和成熟面臨著兩個方面的挑戰(zhàn)。一是技術挑戰(zhàn),工業(yè)軟件屬于技術密集型產(chǎn)品,需要長期的開發(fā)周期,軟件是制造過程的核心,一旦故障,將使生產(chǎn)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(zhàn),國外企業(yè)具有先發(fā)優(yōu)勢和富有巨大的、彈性的盈利空間,利用先發(fā)優(yōu)勢,利用長期以來形成的先進制造技術的優(yōu)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(chǎn)品種類更豐富、功能更齊全、性能更穩(wěn)定、使用更人性化、環(huán)境更友好的產(chǎn)品。這不僅擠壓國內(nèi)工業(yè)軟件產(chǎn)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(nèi)企業(yè)初期大量研發(fā)投入的信心和決心。
工業(yè)軟件對于實現(xiàn)智能制造國家戰(zhàn)略是必須要跨越的門檻,這需要各方相互合作,也需要開發(fā)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(chǎn)權(quán)”的良好軟件環(huán)境。
摘自《自動化博覽》2019年8月刊