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軟件定義製造?沒那麼簡單

供稿:buyup集運 2020/10/14 9:28:08
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機械從軟件定義網絡、軟件定義計算到後來的軟件定義存儲、軟件定義數據中心、軟件定義製造,有人更是提出軟件定義一切,軟件定義的理念正在不斷延伸與泛化。

近幾年來,軟件定義不僅在IT互聯網圈被屢屢提起,在工業製造領域也成為了炙手火熱的詞語。例如,在《軟件和信息技術服務業發展規劃(2016-2020年)》中,也曾提到:“軟件定義製造激發了研發設計、仿真驗證、生產製造、經營管理等環節的創新活力,加快了個性化定製、網絡化協同、服務型製造、雲製造等新模式的發展,推動生產型製造向生產服務型製造轉變。”

在《數字化轉型中的企業進化》一書中寫,軟件對企業生產方式定義的最重要的標誌是實體制造和虛擬製造的融合,傳統的設計製造→測試→再設計的流程正在被顛覆,軟件推動了製造業的生產範式的遷移。研發、設計、仿真、測試、製造在虛擬空間完成之後,再到實體空間生產和製造,以快速迭代、持續優化、數據驅動重建制造效率、成本和質量。

同時,軟件定義生產方式還體現在大規模生產到個性化定製的轉變,以數據的自動流動化解制造系統的不確定性、多樣性和複雜性,推動網絡化協同生產不斷深化,實現buyup集運

      

軟件定義製造,是噱頭還是趨勢?

當下,軟件正在吞噬世界,也在顛覆製造業的生產模式和產品形態。

例如,中國工業互聯網技術的領軍企業之一的東土科技與英特爾在2019年便籤署了合作備忘錄,雙方將基於東土科技INTEWELL智能工業操作系統和英特爾CPU芯片,聯合開發軟件定義控制的工業服務器和邊緣服務器。

施耐德電氣也通過收購工業軟件公司,不斷擴大其工業軟件平台產品,為企業提供更加全面的解決方案,釋放工業物聯網價值。

西門子更是斥巨資先後收併購了UGS、Innotec、LMS、CD-Adapco、Camstar、Mentor等諸多優秀工業軟件公司,通過強強聯合,快速地實現了軟件與工業自動化的深度融合。

隨着工業的轉型,越來越多的製造企業開始利用軟件進行產品功能的創新,以柔性生產推動企業向buyup集運轉型。傳統制造時代,軟件是提升效率的工具;工業互聯網時代,軟件是buyup集運的大腦。使得人、機、物、業務活動等要素的互聯互通,是實現buyup集運的起點。隨着萬物互聯,軟件更是成為連接工業互聯網承上啓下的關鍵環節。

“ 雖然在製造過程的所有環節都離不開軟件,但軟件定義就是無所不能的嗎?為什麼都在強調軟件?硬件不重要了嗎? 

小編認為“軟件定義”是有限制和邊界的,軟件也不是無所不能的,它能定義的只是它可以定義的那一部分的。如果片面的説“軟件定義製造”是不嚴謹的,它更像是一個載體或工具,它能夠輔助工業領域的技術人員把多少年積累的製造原理、工藝、方法、訣竅等領域知識以標準和規範的方式表達出來,從而完成工業製造的數字化轉型過程的第一步。

軟件定義製造,並不是要宣揚軟件無所不能,而是告訴大家,我們可以依據工業領域的標準和規範,以軟件為手段,通過軟件,高效、準確地將工業領域多年來積累的工程原理、經驗和實踐表達出來,為製造技術應用賦能。

      

中國工業軟件,任重而道遠

中國工程院院士李培根在“閒話‘軟件定義製造’”文章中曾表示:“軟件定義製造”不能算一個嚴格的學術概念,但作為技術意識或觀念、作為一種描述趨勢的定性説法則可以被接受。而且軟件定義製造,並非是所有的軟件都能定義製造。能定義製造的軟件主要是工業軟件,而非一般的通用軟件。

業界對工業軟件概念的界定還沒有統一,從比較狹義的層面來看,工業軟件是指專用於或主要用於工業領域,以提高工業企業研發、製造、管理水平和工業裝備性能的軟件。

按照行業屬性,從製造業的生產週期維度,將工業軟件劃分為研發設計類軟件、生產製造類軟件、經營管理類軟件和運維服務類軟件。。

目前國產工業軟件發展雖已起步,但整體水平有限、關鍵技術對外依存度較高。高端工業軟件更是我國工業化的痛點。經過多年發展,我國的國產工業軟件取得一定的進步,但在某些細分領域,國產工業軟件與國際先進水平相比仍然存在着明顯的差距。從工業軟件的細分領域來看,各類工業軟件具有不同的特點,在發展過程中也相應存在不同的發展瓶頸。究其原因,我們可以發現,這其中既有我國工業軟件基礎研發薄弱、積累不足等因素,也與缺乏應用有很大關係。

工業軟件往往不是單個分散的技術,而是一個體系,是各學科知識的集合,需要在生產實踐中與各種知識融合,進而更新迭代。如果沒有工業方面的積累,給軟件賦能,軟件的實用價值會很低,得不到客户的認可。

除此之外,工業軟件的開發具有高度複雜性。工業軟件不同於一般的軟件,其工業屬性更強,是工業知識、工業經驗和技術訣竅的凝聚和沉澱,單純的計算機軟件工程師設計不出先進的工業軟件。

從未來的發展趨勢看,各行業的發展都傾向用軟件定義或解決各類問題。但中國工業軟件的缺位,卻為企業升級帶來了些許“煩惱”。

例如,大家熱議的芯片設計生產所需的EDA工業軟件,就不得不面臨被國外生產製造商“卡脖子”的風險。

再比如,開發一款對標SolidWorks這類主流的CAD軟件,代碼量差不多在幾千萬行,差不多需要上千人一年以上的開發工作量。而像CATIA,NX,Creo等高端軟件更是主流軟件開發工作量的至少4倍以上。並且國外這些高端軟件的開發已經持續了數十年,而且這些軟件還在持續更新。因此,無論是從軟件人才、經驗還是從應用上,都不是國產工業軟件一時就能追趕上的。

還有前一陣小火了一把的MATLAB,這是一款被稱為 “工科神器” 的數學軟件。雖然是“數學軟件”,但是其廣泛用於自動控制、機械製造、通信等領域,可謂無孔不入。有人認為可以用 Python 代替 MATLAB,但MATLAB歷經幾十年的更新,最大的優勢便是擁有豐富的函數庫、工具包,其中更是涉及到了豐富的工業具體場景和跨學科背景,這些都是在一線經過長時間迭代積累,才得以形成如今的競爭力。而 Python在這方面具有較大差距。

由此可見,工業軟件和其他應用不同,不是一家公司就能開發出來的。人才和資金固然很重要,但工業軟件更需要時間的積澱。

雖然在某些行業我們已經擁有了一批領軍軟件企業,例如能科、寶信軟件、漢得信息等。這些企業在推動軟件國產化的道路上,也都具有較強產品力和研發能力。但不能否認,國內工業軟件在標準、系統架構以及集成能力方面仍面臨諸多問題。

的確,與熱火朝天的互聯網行業相比,工業軟件無疑是一塊“難啃的骨頭”,更是一個難以快速變現的領域,但在目前的全球市場環境之下,工業軟件國產化對實現製造強國具有重要意義,在此也希望有更多優秀的國產軟件廠商能夠推出滿足生產要求的的軟件。

小編就相關內容也諮詢了相關專業人士,當下工業軟件仍處在發展期,不同細分領域的應用情況和市場不一樣,行業內頭部企業對於“軟件定義”的模式接受程度較高,但中小企業從投資回報率、業務模式發展上,仍存在一定疑慮。不能否認,這種模式仍處於摸索發展階段,在這種模式之下,我們仍有許多問題有待解決。因此,無論是從提高國產工業軟件水平上,還是從“軟件定義”的業務發展上,我們還有很長的路要走。

最後,小編在這裏也希望大家在關注工業軟件發展的同時,也不要忽視了硬件的升級創新,畢竟我們在一些核心基礎零部件的製造上與國外也有一定的差距,儘量在抓好軟件建設同時,不放鬆硬件產品等基礎性的研究。

本文參考:《數字化轉型中的企業進化》、易能立方、閒話軟件定義製造、《工業互聯網,通往先進製造之門》、不止芯片,國產工業軟件也需要突圍

審核編輯(王妍)
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