http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 11:54:21 來源:中國科學報
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工業軟件作為新型“零部件”大舉進入到產品之中。圖片來源:百度圖片
無論是手機中的App,還是汽車上的數字化駕駛界麵,抑或是數字化圖紙和數控程序,它們都有一個共同的名字——軟件。而決定技術進化的核心要素要數工業軟件,工業軟件不僅作為數字化研發手段,支持了新產品、新工業、新材料的發展,也作為新型“零部件”大舉進入到產品之中,形成了產品本身的數字化。
工業4.0時(shi)代(dai),每(mei)一(yi)個(ge)產(chan)品(pin)將(jiang)承(cheng)載(zai)其(qi)整(zheng)個(ge)供(gong)應(ying)鏈(lian)和(he)生(sheng)命(ming)周(zhou)期(qi)中(zhong)所(suo)需(xu)的(de)各(ge)種(zhong)信(xin)息(xi),實(shi)現(xian)追(zhui)蹤(zong)溯(su)源(yuan)。智(zhi)能(neng)工(gong)廠(chang)能(neng)靈(ling)活(huo)決(jue)定(ding)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng),不(bu)同(tong)的(de)生(sheng)產(chan)設(she)備(bei)既(ji)能(neng)夠(gou)協(xie)作(zuo)生(sheng)產(chan),又(you)可(ke)以(yi)各(ge)自(zi)快(kuai)速(su)地(di)對(dui)外(wai)部(bu)變(bian)化(hua)作(zuo)出(chu)反(fan)應(ying)……軟件定義世界、硬件改變世界、shujuqudongshijie,gongyeruanjianjielidashuju,jianggeizhizaoyedailaijudadianfu,zheyichengweijinqijubandedierjiegongyeruanjianyuzhizaoyeronghefazhangaofengluntandegongshi。
工業軟件是智能係統的基礎
“工業軟件是在工業領域裏應用的各種軟件,其大體上分為兩個類型:嵌入式軟件和非嵌入式軟件。”國網電力科學研究院研究員王彥金表示,嵌入式軟件是嵌入在控製器、通信、傳感裝置之中的采集、控製、通信等軟件;非嵌入式軟件是裝在通用計算機或者工業控製計算機之中的設計、編程、工藝、監控、管理等軟件。
王彥金介紹,工業軟件技術支撐了絕大部分的生產製造過程。全球正在出現以信息網絡、zhinengzhizaoweidaibiaodexinyilunjishuchuangxinlangchao。erzaizheyilangchaozhong,chuantongdexingyejiexianjiangxiaoshi,binghuichanshenggezhongxindelingyuheyetai。chuangzaoxinjiazhideguochengyeyinruanjianxitongerfashenggaibian,chanyelianfengongjiangbeizhongzu。
“這個新型的產業鏈將使製造業不再僅僅是硬件製造的概念,而將更多地融入軟件技術、自動化技術、現代管理技術與新的服務模式中。”王彥金表示。
工業軟件技術使智能係統具有了五個典型特征,王彥金認為這些特征可以提煉為狀態感知、實時分析、自主決策、精準執行和學習提升。
狀態感知是能準確感知係統外部工況,如市場、客戶、輸入的實時運行狀態;實時分析是對獲取的實時運行狀態數據進行快速、準確的推理與分析;自主決策是根據數據分析的結果,按照設定的規則,自主作出選擇和判斷;精準執行是對外部需求、企業運行狀態、研發或生產等作出快速應對;學習提升是在係統運行和反複執行的過程中,不斷通過深度學習而提升係統智能。
找問題比找方法重要
ruguoshuogongyeruanjianfuyuzhinengxitongzouxiangzhinenghuadetezheng,namequdongzhinengxitongyunzuodejiushigongyedashujule。zaiqinghuadaxuejiaoshouwangjianminkanlai,gongyedashujushigongyewulianwanghuogongyehulianwangdehexin。
“工業大數據要找準業務的切入點,在這個過程中,工業大數據和傳統信息化時數據也是有很大區別的。”王wang建jian民min說shuo。傳chuan統tong信xin息xi化hua的de數shu據ju主zhu要yao是shi推tui動dong已yi經jing成cheng型xing的de現xian實shi業ye務wu,是shi後hou補bu進jin來lai的de。而er現xian在zai的de工gong業ye大da數shu據ju強qiang調tiao創chuang新xin,要yao求qiu在zai傳chuan統tong的de業ye務wu之zhi上shang發fa現xian新xin的de問wen題ti。“所以對現在的企業而言,工業大數據找問題比找方法重要。”
工業大數據將數據彙集在一起之後,究竟要解決什麼問題?“無論從全生命周期角度還是端到端的角度,大多數都是為現實業務的升級,有了工業互聯網、工業物聯網和工業大數據之後,我們要更加關注未來工業形態中的問題。”王建民指出,在某些方向上,特別是跨界方向上,工業大數據將帶給我們很大機會。
“比bi如ru風feng電dian廠chang從cong賣mai機ji器qi到dao現xian在zai賣mai係xi統tong,最zui後hou變bian成cheng賣mai天tian氣qi預yu報bao的de數shu據ju,未wei來lai,沒mei有you好hao的de數shu據ju服fu務wu能neng力li就jiu不bu能neng製zhi造zao出chu讓rang用yong戶hu滿man意yi的de產chan品pin。這zhe樣yang一yi種zhong轉zhuan換huan就jiu給gei我wo們men未wei來lai的de工gong業ye帶dai來lai很hen大da的de想xiang象xiang空kong間jian。”王wang建jian民min認ren為wei,在zai製zhi造zao業ye利li潤run越yue來lai越yue低di的de情qing況kuang下xia,工gong業ye大da數shu據ju可ke以yi幫bang助zhu中zhong國guo企qi業ye提ti高gao產chan品pin在zai使shi用yong維wei護hu階jie段duan的de利li潤run。最zui重zhong要yao的de是shi,利li用yong數shu據ju進jin行xing跨kua界jie運yun營ying,能neng夠gou為wei企qi業ye帶dai來lai新xin的de生sheng存cun空kong間jian。
為wei什shen麼me工gong業ye大da數shu據ju對dui當dang下xia的de中zhong國guo企qi業ye來lai說shuo,有you著zhe如ru此ci深shen遠yuan的de意yi義yi?在zai王wang建jian民min看kan來lai,一yi個ge複fu雜za裝zhuang備bei的de生sheng命ming周zhou期qi分fen三san個ge階jie段duan,即ji開kai發fa製zhi造zao階jie段duan、使用維護階段、回收利用階段。
yuanlai,zhizaoqiyejiangzhongxinfangzaikaifazhizaojieduan,qiyedehexinmubiaojiushijiangzhuangbeishejizhizaochulai。erchanpinshoumaigeixiaofeizhehou,jiuheqiyemeiyouguanxihuozhebiandewuguanjinyaole。suoyishengmingzhouqidedier、sanjieduan,changchangbeiqiyehulve。danzhuangbeidejiazhizhenzhengtixianzaiyonghudeshiyongtiyanshang,erbuzaiyuzhizao,jinguanzhizaoyouzhiliangjueding。danxiaofeizhezaishiyongjieduandeliuchangchengdu,cainengfanyingchuchanpindezuizhonggongxiao,tongguogongyedashujuzhenghaonengbuquanchanpindeshengmingzhouqi。
積極發展信息物理係統
隨著計算技術、通信技術和智能控製技術的迅速發展,信息物理係統(CPS)已經引起學術界及產業界的廣泛重視並快速發展。中國電子技術標準化研究院研究員郭楠指出,CPS典型應用場景包括生產製造、交通運輸、醫療健康、城市建設等,“尤其在製造業領域,發展CPS已經成為發達國家實施‘再工業化’戰略、搶占製造業新一輪科技革命和產業變革製高點的重要舉措”。
中國科學院院士何積豐曾如此評價CPS:從廣義上理解,CPS就是一個在環境感知的基礎上,深度融合了計算、通信和控製能力的可控、可信、可ke擴kuo展zhan的de網wang絡luo化hua物wu理li設she備bei係xi統tong,它ta通tong過guo計ji算suan進jin程cheng和he物wu理li進jin程cheng相xiang互hu影ying響xiang的de反fan饋kui循xun環huan實shi現xian深shen度du融rong合he和he實shi時shi交jiao互hu,來lai增zeng加jia或huo擴kuo展zhan新xin的de功gong能neng,以yi安an全quan、可靠、高效和實時的方式監測或者控製一個物理實體。
CPS要發展並不容易,中國電子技術標準化研究院、中國信息物理係統發展論壇共同編寫的《信息物理係統白皮書2017》正是試圖解決CPS發展和應用中麵臨的諸多問題:統一認識;梳理技術體係;總結典型應用場景。
中zhong國guo製zhi造zao業ye正zheng在zai發fa生sheng深shen刻ke變bian革ge,商shang業ye領ling域yu的de互hu聯lian網wang化hua正zheng快kuai速su向xiang製zhi造zao業ye滲shen透tou,也ye給gei製zhi造zao業ye帶dai來lai了le革ge命ming性xing的de變bian化hua。軟ruan件jian定ding義yi作zuo為wei時shi代dai發fa展zhan最zui顯xian著zhu的de特te征zheng之zhi一yi,是shi新xin一yi代dai信xin息xi技ji術shu的de核he心xin與yu靈ling魂hun。
“推動製造業與互聯網融合發展,可以為製造業插上互聯網的翅膀、注入信息化的基因,是穩增長、促改革、調結構、惠民生的重要引擎,是協同推進‘中國製造2025+互聯網+雙創’的重要抓手。”工業和信息化部信息化和軟件服務業司司長謝少鋒說。