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工業技術軟件化、工業軟件平台與軟件定義製造

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 11:53:42 來源:人民郵電報

工業技術軟件化是工業技術、工藝經驗、製造知識和方法的顯性化、數(shu)字(zi)化(hua)和(he)係(xi)統(tong)化(hua)的(de)過(guo)程(cheng)。它(ta)的(de)成(cheng)熟(shu)度(du)直(zhi)接(jie)代(dai)表(biao)了(le)一(yi)個(ge)國(guo)家(jia)工(gong)業(ye)化(hua)能(neng)力(li)和(he)水(shui)平(ping)。這(zhe)是(shi)一(yi)種(zhong)典(dian)型(xing)的(de)人(ren)類(lei)使(shi)用(yong)知(zhi)識(shi)和(he)機(ji)器(qi)使(shi)用(yong)知(zhi)識(shi)的(de)技(ji)術(shu)泛(fan)在(zai)化(hua)過(guo)程(cheng),知(zhi)識(shi)自(zi)動(dong)化(hua)是(shi)其(qi)中(zhong)一(yi)條(tiao)重(zhong)要(yao)路(lu)徑(jing)。

工業技術可分為工具、係統、平台和業務四個層次。國內流行的“工業軟件”集中在工具、係統兩層,如CAD、CAE、CAM、CAPP、PDM、ERP、MES、SCM、CRM等,當前美國、德國、日本等工業強國著力發展的“工業技術軟件化”則集中在“業務”層,以支撐工業體係的建立和發展,如航空、航天、兵器、船舶、電子、機械、化工等領域的工業技術體係的建立和發展。“平台”層是連接“工業軟件”和“業務層”的橋梁。 在國內,“工具”、“係統”的市場已經比較擁擠了。“平台”、“業務”兩層市場還有大片空白。

當前,“軟件定義世界”SDX成為工業OT技術與信息IT技術融合的新趨勢,對於推動製造資源數字化、網絡化、智(zhi)能(neng)化(hua)發(fa)揮(hui)了(le)引(yin)領(ling)作(zuo)用(yong),也(ye)為(wei)新(xin)興(xing)的(de)信(xin)息(xi)物(wu)理(li)係(xi)統(tong)在(zai)技(ji)術(shu)上(shang)準(zhun)備(bei)了(le)條(tiao)件(jian)。軟(ruan)件(jian)定(ding)義(yi)製(zhi)造(zao)正(zheng)在(zai)成(cheng)為(wei)全(quan)新(xin)的(de)趨(qu)勢(shi)。這(zhe)個(ge)過(guo)程(cheng),將(jiang)使(shi)得(de)技(ji)術(shu)特(te)性(xing)變(bian)得(de)更(geng)加(jia)隱(yin)蔽(bi)、更加不可捉摸。由於長期忽視工業技術的軟件化建設,使我們在工業化進程中產生的許多核心技術和知識產權,無法持續積累、無法有效保護和充分利用,因此在國外製造巨頭掀起的以工業技術軟件化為核心的平台競賽中,我們目前暫時居於劣勢。

以德國工業4.0、美國工業互聯網為代表的國家戰略、企業戰略,是包含一整套軟件、硬件平台+技術體係+標準規範、CPS……在內的一套複雜係統,是為了保障他們各自在全球領先地位而製定的大平台戰略。平台好比是連接工具、係統、設備等“工業軀體”的“工業神經”,tongshiyeshijianligongyeshengtaitixideguanjiansuozai。shuizhangwolepingtaishuijiuzhangwoleweilaigongyefazhandemingmai。gailingyujishuhaiweichengshu,longduangejushangweichuxian,yeshizhongguogongyejiekeyiyizhenggaoxiadejihuisuozai。

西方發達國家,在IBM、SAP這些IT公司發展信息技術的同時,波音、空客、GE等工業企業也在不斷進行軟件化。從代碼行數看,洛克希德·馬丁公司已經超過微軟成為世界最大的軟件公司,而GE也宣稱未來五年要成為全世界最大的軟件公司。波音787的整個研製過程用到8000多種軟件,其中隻有不到1000種是商業化軟件,其餘的7000多(duo)種(zhong)軟(ruan)件(jian)都(dou)是(shi)波(bo)音(yin)多(duo)年(nian)積(ji)累(lei)的(de)私(si)有(you)軟(ruan)件(jian),包(bao)含(han)了(le)波(bo)音(yin)公(gong)司(si)核(he)心(xin)的(de)工(gong)程(cheng)技(ji)術(shu),有(you)了(le)這(zhe)樣(yang)的(de)軟(ruan)件(jian),波(bo)音(yin)離(li)開(kai)誰(shui)都(dou)可(ke)以(yi)研(yan)製(zhi)出(chu)世(shi)界(jie)一(yi)流(liu)的(de)飛(fei)機(ji)。NASA聯合GE、普惠等公司,經過20年發展的NPSS軟件,內嵌大量發動機設計的知識、方法和技術參數,一天之內就可以完成航空發動機的一輪方案設計。美國AVM計劃在2013年取得驗證項目的成功,並將成功經驗轉入美國智能製造國家創新網絡計劃,成為美國數字化設計與製造創新中心的重要支撐。AVM所涉及的核心技術雖然未像工業互聯網、大數據、工業軟件等信息化技術被大規模宣傳,但它們代表了美國工業和工程技術的核心邏輯,這也是美國再工業化過程中最有價值的東西。

我國製造業信息化的20年,是不斷引進和學習的20年,也是通過信息化推進工業化的20年。著名的波音777無紙化製造,發達國家講出來的是CAD、PDM等信息化技術,沒有講的是後台那些私有軟件。在中國製造企業大量引進CAD、CAE、PDM等產品20年後才發現,沒有後台那7000多種軟件,我們根本達不到波音的研發製造水平。

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