加快我國工業技術軟體化發展
加快我國工業技術軟體化發展
文/王宇霞 潘文
「中國製造2025」進入全面實施階段，對軟體產業與製造業融合發展提出了更高要求。工業技術軟體化作為提升工業軟體供給能力、彌補製造企業軟體能力短板、降低智能製造成本和風險的重要手段，是提升軟體對製造業的支撐能力、發展智能製造的重要方向。我國應從明確工業技術軟體化內涵和價值、建設「平台+APP」推進體系、構建產業生態三方面發力，加快推動工業技術軟體化發展。
內涵與價值
工業技術軟體化以軟體形式封裝、承載、應用、迭代更新工業技術和知識。工業技術是現代工業的靈魂，代表著製造業先進生產力，也是國家製造業競爭力根本所在。工業技術軟體化是把工業技術、工藝經驗、製造知識和方法等通過軟體實現顯性化、數字化和系統化的過程，它以管理基礎工業軟體與控制系統的平台為支撐，以面向業務應用的工業APP（工業應用軟體）的開發與應用為實現路徑，以夯實發展基礎、壯大新模式新業態、完善服務體系為生態體系構建重點。
工業技術軟體化是實現智能製造的必由之路。智能製造已經成為製造業發展的必然趨勢，各國紛紛加快布局。美國DAPRA啟動AVM項目，通過將工業領域知識、技術模型化、軟體化，成功將大型複雜裝備的研製周期縮短至五分之一。GE、洛馬、波音、空客、西門子等工業企業也紛紛加快工業技術軟體化步伐。各國及各大工業巨頭的探索實踐表明，工業技術軟體化可以促進軟體等新一代信息技術在工業生產和管理過程中的集成應用，推動工業技術快速推廣，有效改善製造業的研發設計效率、生產管理和服務模式，是重建工業技術體系，實現智能製造的新路徑。
工業技術軟體化是拓展軟體市場空間的應有之義。工業技術軟體化有助於進一步推動軟體產業與工業業務場景深度融合，提振工業領域的軟體和信息技術服務的應用需求。通過工業技術軟體化提升軟體能力、開拓軟體新市場空間成為眾多工業巨頭企業轉型升級的共同選擇。如GE通過構建「工業平台（Predix）+工業APP」的工業技術軟體化體系加速拓展軟體市場，不斷向全球十大軟體公司的目標邁進。目前，我國軟體和信息技術服務業總體保持穩中有升態勢，但業務收入在國民生產總值中的佔比仍然不高。作為製造業大國，我國工業以及與工業相關的市場空間巨大，加快推進工業技術軟體化將為我國夯實工業軟體基礎、拓展工業軟體新空間提供機遇。
「平台+APP」的推進體系
支持建立工業技術軟體化共性基礎平台。共性基礎平台是連接底層設備及軟體、承接上層平台與應用的基礎，是工業技術軟體化的關鍵支撐，GE的Predix、西門子的Mindsphere等均為此領域代表。我國應借鑒國外經驗並結合自身發展實際，迅速補齊在共性基礎平台建設方面的短板：一是依託綜合服務企業、軟體企業、工業企業聯合搭建工業技術軟體化共性基礎平台，並加快標準軟體與系統介面、物聯網介面、工業設備介面以及基礎協議等的研製。二是依託工業企業與科研院所共同構建工業領域統一語言體系以及標準模型化體系，建設基於統一語言體系的工業細分領域的共性知識庫和基於標準化模型體系的工業數據、活動、業務的模型構件庫。三是支持在共性基礎平台之上搭建集工業軟體和系統、計算資源、工業設備等資源於一體的雲端資源池，強化共性基礎平台資源供給能力。四是開展可視化工業知識封裝技術研究和開發環境搭建，為工業APP研發提供支撐。
推動建立重點行業的行業通用平台。行業通用平台是行業應用軟體（工業APP）開發、運行、運營的基礎，是支撐行業工業技術軟體化的具體抓手，例如海爾的COSMO平台為典型代表。進一步推動更廣範圍、更高層次的行業通用平台建設，應從以下幾方面著手：一是面向《中國製造2025》中的重點行業，優先支持航空、航天、船舶、機械裝備、軌道交通等領域的龍頭企業聯合行業中小企業共同建設面向行業領域的行業通用平台，為行業企業提供從產品需求分析，到研發設計、測試驗證、生產製造，再到運營服務全流程的雲工作環境和共性支撐服務。二是強化行業通用平台與共性基礎平台的對接，支持行業企業使用共性基礎平台提供的統一語言體系和標準模型化體系，構建行業通用技術組件，建設行業共性基礎知識庫，並形成面向行業通用活動、數據和業務流程的共性可復用的模型庫，支撐工業產品的快速開發。發展面向業務應用的工業APP。發展工業APP是推動工業技術軟體化的實現路徑，國外的GE、西門子、波音、NASA等以及國內的海爾、航天科工、三一重工、徐工、華為等均高度重視。一是支持工業企業與軟體企業合作，加快推進工業研發設計、工藝規劃、生產製造、經營管理、服務等全生命周期的工業知識、技術積累、經驗體系等的顯性化、模型化、代碼化、工具化，發展一批面向工業領域業務應用的工業APP。二是鼓勵工業企業培育軟體能力，持續豐富工業APP體系。三是支持依託「眾包」、「眾創」等模式，推進工業APP的社會化建設。四是支持有條件的地方或行業建設工業APP共享交易平台，擴大開放共享，豐富工業技術軟體生態。
構建產業生態
夯實工業技術軟體化發展基礎，一是支持工業軟體骨幹企業積極銜接「核高基」重大專項形成的相關成果，加強細分工業行業應用領域的操作系統、中間件、資料庫等基礎工業軟體產品研發和產業化，建立完善的工業基礎軟體產品體系。二是依託感知和自動控制層、車間/工廠執行層以及管理層等細分領域的工業軟體企業，發展SIS、DCS、SCADA、PLC、MES、PLM、PDM、ERP、EAM、CRM、SCM等系統和軟體，構建從設備自動化到企業信息化數據流縱向貫穿的智能製造系統解決方案。三是加大對國際工業軟體開源項目的跟蹤研究和引進力度，推動一批工業基礎軟體再創新示範項目，強化在引進基礎上消化、吸收再創新能力。
壯大工業技術軟體化新模式新業態。一是支持大數據企業與工業企業加強合作，建設覆蓋產品全生命周期和製造全業務流程的工業大數據服務平台，加快推進工業大數據關鍵技術、產品和服務的研發和應用，強化企業利用工業數據分析、模型計算和行業知識解決實際問題的能力。二是支持工業企業與人工智慧企業聯合創新，建設具備工業實時數據智能處理、自主知識學習、互動式知識發現、自主知識發現、知識管理、輔助決策等功能的工業專腦系統，推動工業企業全業務流程管理決策的智能化。
完善工業技術軟體化服務體系，一是支持標準化機構聯合工業企業、軟體企業制定工業技術軟體化標準路線圖，加快參考架構、模型等基礎標準，工業APP封裝、語義等技術標準以及質量度量等測評標準的制定，並出檯面向重點行業的應用指南，提升標準支撐能力。二是支持第三方機構開展工業技術軟體化知識產權保護、科技成果轉化等服務，培育一批具有系統集成、評估、諮詢、測試監理等綜合服務能力的智能製造服務商，構建綜合支撐服務體系。三是探索建立工業技術軟體化相關法律法規和管理制度，研究制定工業技術軟體化安全風險信息報送和管理辦法，開展工業技術軟體化安全防護檢查和風險評估工作，督促企業切實落實工業信息安全防護主體責任，提升安全保障能力。
作者單位：工業和信息化部賽迪研究院
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