国产工业软件崭露头角

中国自动化学会专家咨询工作委员会 孙柏林

国产工业软件崭露头角

中国自动化学会专家咨询工作委员会 孙柏林

2016年10月22日，笔者应邀出席了亚控科技公司在北京“钓鱼台”国宾馆举办的“管控一体化全组态平台 KingFusion3.0”新品发布会。真实感受到国产工业软件正在崭露头角，努力与国际先进水平接轨。本文将从三个角度谈谈笔者的真实感受。

1 对于工业软件的地位作用有了进一步地认识

工业软件（Industrial Software）是指在工业领域里应用的软件，包括系统、应用、中间件、嵌入式等。一般来讲工业软件被划分为编程语言、系统软件、应用软件和介于这两者之间的中间件。其中系统软件为计算机使用提供最基本的功能，但是并不针对某一特定应用领域。而应用软件则恰好相反，不同的应用软件根据用户和所服务的领域提供不同的功能。工业软件大体上分为两个类型：嵌入式软件和非嵌入式软件。嵌入式软件是嵌入在控制器、通信、传感装置之中的采集、控制、通信等软件，非嵌入式软件是装在通用计算机或者工业控制计算机之中的设计、编程、工艺、监控、管理等软件。由于在实现工业生产的自动化、智能化、网络化等方面无可替代的优势，工业软件直接决定着两化融合的进程和先进制造业的水平。随着《中国制造2025》以及《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》的提出，智能制造已经成为工业领域的热点和发展趋势，而智能制造的核心就在于工业软件。

工业控制软件除具有软件的性质外，还具有鲜明的行业特色，随着自动化产业的不断发展，通过不断积累行业知识，将行业应用知识作为发展自动化产业的关键要素，逐渐成为企业调整经济结构，转变经济增长方式的主要因素。软件即是服务。这不单单是一个概念，而是一个过程、一个体系、是一项系统工程。不仅软件是服务，明确地讲，工业控制软件也是服务，更是现代服务业的重要组成部分。更是符合国家要求的“装备制造业服务化”发展方向。

当前，“工业4.0”、《中国制造2025》等都是十分火爆的词汇。在“工业4.0”、《中国制造2025》中的智能制造领域，则处处与软件技术相关联。而其本质是基于“信息物理系统”实现“智能工厂”。在生产设备层与生产管理层，通过互联网技术、云计算、大数据、宽带网络、工业软件、管理软件等一系列技术构成服务互联网，并实现物理设备的信息感知、网络通信、精确控制和远程协作。正所谓“无软件，不智能”，作为重要知识载体的软件，既能重构知识，也可为数据增值、为机器设备增值、为管理过程增值。

工业软件的内涵：一般来说，工业软件较之通用软件具有更强的行业性、专业性，它依托于具体的制造业领域，若脱离了具体的产业环境而单方面推进工业软件，工作效果会很有限。因此，在推进工业软件产业发展的工作中，首先要注重服务高新技术产业，对接先进制造业，以应用为导向，以解决制造业业务需求为主要内容，推进工业软件工作与所依托产业的紧密结合。

工业软件重要的地位与作用：软件产业作为国家的基础性、战略性产业，在促进国民经济和社会发展信息化中具有重要的地位和作用。软件产业是我国大力发展的战略性新兴产业之一，在促进我国科技发展，人才就业和信息化建设方面都有举足轻重的作用。未来伴随着信息技术的迅速发展和应用的不断深化，软件与网络深度融合，软件和信息技术服务业加快向网络化、服务化、体系化和融合化方向演进。工业软件作为软件产业重要的分支，可以说，工业软件技术支撑了绝大部分的生产制造过程。因此，制造业转型升级是绝对不可能脱离工业软件的。

全球正在出现以信息网络、智能制造为代表的新一轮技术创新浪潮。而在这一浪潮中，传统的行业界限将消失，并会产生各种新的领域和业态。创造新价值的过程也因软件系统而发生改变，产业链分工将被重组。这个新型的产业链将使制造业不再仅仅是硬件制造的概念，而将更多地融入软件技术、自动化技术、现代管理技术与新的服务模式。

工业 4.0 将工业软件提升到了前所未有的高度。工业 4.0 将各种工业软件植入到制造流程之中，从供应链管理、产品设计、生产管理、企业管理等四个维度，提升“物理世界”中的工厂/车间的生产效率，优化生产工程。工业 4.0 中囊括了MES（制造执行管理系统）、DNC（数控机床及生产工位联网管理系统）、MDC（数控机床状态及生产数据采集分析管理系统）、PDM（制造过程生产数据文档管理系统)、Tracker（工装及刀夹量具智能管理系统）、SCM（产业链管理）、PLM（产品生命周期管理）、CAD（计算机辅助设计）等软件系统以及数据处理系统，能够将分散的各种信息汇总分析，从而解决产品生命周期的不断缩短、物流交货周期的不断加快以及满足客户定制化要求的多样性的问题，为制造工艺带来决定性的影响。在工业领域，软件产业正以其特有的渗透力，广泛服务我国工业化发展进程。无论是钢铁、汽车、石化、电子制造等行业应用领域，还是工业自动化以及工业产品研发、设计、生产、流通等产品生命周期各个环节的管理领域，都能感受到软件的力量。

《中国制造 2025》将作为中国制造业未来10年设计顶层规划和路线图，以信息技术与制造技术深度融合的数字化、网络化、智能化制造为主线。中国制造业转型需要跨界与平台思维，从机器人替代进口到智慧工厂，再到工业4.0制造与服务，中国工业4.0可拓展的空间还很大，而在发展工业4.0中工业软件技术正发挥着极其重要的作用。制造到创造，软件是桥梁。因此，极而言之，没有工业软件，就没有工业4.0。

2 对于国产工业软件的现状有了进一步地认识

通过专家与用户的发言，使我对于国产工业软件的现状有了进一步地认识。主要是：

第一，与国外存在较大差距

我国工业软件在关键技术、工业需求结合方面与国外产品存在较大差距。部分工业软件的核心算法尚未掌握，如CAD的几何内核算法和CAE有限次元算法，国内软件企业仍需通过授权经营或整体购买的方式进行使用；二是与工业应用需求结合不紧密，国产工业软件多为标准化通用型产品，对产品定制和二次开发的相关经验积累不足，难以满足复杂多变的工业实际业务与特定场景需求。

第二，我国企业竞争力较低

我国工业软件市场成熟度较低，企业竞争力不强。当前我国软件企业整体不强，软件产品多集中在OA、CRM等门槛较低的软件类型，而国外产品在MES、ERP、PLM等主流工业软件市场上占据主导，稳定性与可用性均强于国内产品。同时，国内工业软件产品虽然价格较低，但是性能参差不齐，与其他厂商软件的兼容性较差，持续服务水平无法保证，市场对国内产品的信心和认可程度总体偏弱。

第三，企业的产业链较脆弱

我国工业软件产业价值链仍不完善，新兴产业环节主体缺失。由于市场环境不够完善、关键技术存在差距等原因，我国工业软件产业链缺少高技术附加值的增值服务供应商，如结合信息技术与行业需求的行业应用服务商、工程技术咨询服务商等。同时，在一些新兴的产业环节，国内企业受限于多方面考虑尚未进行有效布局，如工业整体数字解决方案、工业数据分析应用系统、工业大数据平台等。实际应用时，软件服务和工业的融合仍是两张皮。

第四，软件复合型人才稀缺

我国工业软件复合型人才稀缺。工业软件的研发和应用需要大量既懂信息技术又懂工业技术，并且具有一定企业管理知识的复合型人才，成材率低、培养难度大导致工业软件人才大量缺口。同时，受经济等各方面因素的影响，人力成本上升较快，软件企业人力成本支出压力日益增大。国外软件企业加快在华布局，也使得国内各企业间争夺人才的现象更加激烈，许多国内企业依靠实施工业软件项目培养出的工业软件人才流失严重。

第五，知识产权的保护滞后

工业软件知识产权保护滞后。工业软件的主要用户是企业用户，部分中小型工业企业为了节省资金而选择盗版软件或是放任员工使用盗版软件，且由于工业软件与生产过程的紧耦合性，盗版软件带来的安全风险问题可能会使整个工业企业承受严重的损失。不注重知识产权保护“免费意识”的形成，使得国内企业不愿意投巨额资金进行工业软件的研发，从此进入工业软件企业凋零的恶性循环。

第六，产学研的道路没走好

多年来，我们产学研的道路并没有走好，学校搞，企业也搞，软件公司也搞，并没有将资源和力量形成有效的产业链，形成上下贯通的技术链。

专家们认为：“专注才有机会，抱团才能发展。只有形成产业链，每家工业软件企业必须聚集、专注，才能满足现代工业发展的要求，才能更具有竞争力，才能不断发展壮大。”

改革开放三十年，为中国建立了较为完善的现代工业体系，但迟迟未能扭转中国制造落后局面。而两化融合的提出在为我国工业的发展指明新方向和途径的时候，也让更多国产工业软件企业看到了发展的新曙光。可眼下，想要抓住这道曙光的企业，仍需克服重重阻碍，才有可能改变以往国产软件长期面临的局面。

当前，国内整个工业的发展需求为国产工业软件的生存和发展提供了良好的产业发展背景。而技术变革，包括云计算、物联网的兴起，以及服务模式、商业模式的变革都为国产工业软件企业带来新的发展机遇。

3 对于亚控科技公司的业绩有了进一步地认识

作为智能制造支柱的工业软件，发达国家纷纷占领核心工业软件的制高点。利用技术上的优势和价格策略，力图控制各国实现智能制造的进程。工业软件本身具有很大的市场，引来各方的激烈竞争。目前在中国工业软件市场上，80%的设计软件，50%的制造软件，95%的服务软件市场被国外产品占领。国产软件绝大部分处于维持和挣扎状态。

正是处于这样一种尴尬的被动地位，国家迫切期望能改变这种状况，因为优秀的工业软件平台是转型升级的关键。面对软件产业发展的新形势、新变化，如何进一步强化工业软件与制造业融合发展，亚控科技公司正是本着为国奋斗不息的精神，做出了此方面的努力和探索。

然而，发展工业软件，并非易事。由于工业软件具有多学科交叉的特点，不仅需要专业的软件知识和技术，还需要将相关工业领域的材料、工艺、能源、经济、环境等知识和技术有机组合，通过丰富的多学科知识库，为生产流程的各个环节提供技术支撑。

此次发布会，亚控推出的“管控一体化全组态平台KingFusion3.0”产品正是针对着国内外工业软件的主要不足而设计开发的。

目前，我国工业软件领域缺乏打通企业内部纵向和横向各系统层级间的数据流的管控一体化平台。KingFusion3.0产品打通了上层管理和下层生产控制的全组态化开发平台，填补了生产管理层可组态的空白。

KingFusion3.0平台的组态化全建模开发方式，使得MES的搭建更加灵活。一方面是缩短了系统构建周期，降低了开发的复杂度；另一方面，全组态化构建模式使得当客户需求发生变化时能灵活的实现系统架构调整。

KingFusion3.0平台融合了实时数据采集功能、实时计算和监控功能、生产过程数据库存储和管理功能、数据挖掘和分析功能、调度系统中的地理信息展示、虚拟展示生产设备和场景展示以及图形化的终端展示功能，方便了用户。

工业软件具有很强的创新性，因要求对行业更为贴近，工业软件产品的开发也将与其他类型的软件产品不同。究竟应该如何开发？这其实涉及两个方面：一个是开发过程的特殊性，一个是人才培养的特殊性。而从亚控推出KingFusion3.0软件平台的过程来看，较好地解决了这两个特殊性的问题。

就开发过程而言，从宏观着眼，需要科学家与工程技术专家共同开发。在工业软件产品整个生命周期中，往往包含有科学研究或者技术创新的过程，复杂度很高，需要科学家或技术专家的直接和长期的介入。因此，没有“内行”的直接参与，仅仅依靠软件人员是编写不出工业软件的。

从微观着眼，则要求企业在产品开发之前进行调研，了解工业企业用户在应用上关注的焦点，提高开发的可靠性，满足企业信息化的要求。

从软件开发的过程追本溯源，落脚点就是软件人才的培养。工业软件的特殊性注定了软件人才培养模式的差异性。行业应用软件开发人才不仅要懂软件更要懂行业，这需要院校、行业企业、软件公司以及行业协会互动，共同搭建培养平台。行业软件开发人才的培养，不同于基础软件开发人才的培养，不但需要培养软件方面的知识，还要培养行业知识以及行业现场环境的应变能力等。亚控科技公司正是通过内部培训、聘请行业专家培训、项目锻炼，以及国外考察等提高人才素质。从全球范围来看，当前工业软件的产品组合已趋于成熟。亚控科技公司正是紧紧抓住这一机遇，不断提供套装化、一体化的产品，并在功能细节方面不断改进与完善。

目前，我国工业软件的发展难点主要集中在高端领域，高端工业软件的发展更是我国工业软件行业今后发展的重点。亚控推出KingFusion3.0的重要意义确切来讲就在于此，在行业里，起到了榜样的作用，值得鼓励和支持。