工業(yè)軟件顯然不同于一般IT軟件。必須重新認(rèn)識和重新定義工業(yè)軟件哟旗。工業(yè)軟件是以工業(yè)知識為核心贩据、以CPS形式運行、為工業(yè)品帶來高附加值的闸餐、用于工業(yè)目的的所有軟件的總稱饱亮。

筆者在2018年6月寫了“為工業(yè)軟件正名”文章，在業(yè)界引起了不少人的思考和討論，工業(yè)軟件“姓工”的觀點獲得了絕大多數(shù)人的認(rèn)同近上。但也有一位讀者給筆者留言剔宪，認(rèn)為“任何軟件都是IT，只是服務(wù)領(lǐng)域不同”壹无，這說明還是有些人在這個問題上持不同觀點粱储。筆者想強調(diào)和“正名”的是：工業(yè)軟件第一屬性應(yīng)該是工業(yè)技術(shù)，第二屬性才是IT启中。如不這樣去認(rèn)識問題庭训，中國工業(yè)軟件發(fā)展是看不到希望的。

經(jīng)過半年多的思考疯食，筆者對工業(yè)軟件的工業(yè)屬性有了新認(rèn)識绊域，把其中與工業(yè)屬性有關(guān)的內(nèi)容重新梳理，呈獻讀者呐猴。

工業(yè)軟件源于工業(yè)真實需求

如果要問誰是世界上最大的軟件企業(yè)湘都，你可能會猜測是微軟、谷歌或蘋果常废？你猜錯了旱唧！如僅看軟件代碼行數(shù)，一直青睞工業(yè)軟件的美國最大軍火商洛克希德·馬丁公司蝇蝶，早已超過微軟成為世界最大的軟件/工業(yè)軟件公司恤鞭。

波音、洛克希德危号、NASA等航太巨頭牧愁，從上個世紀(jì)60年代就開始了工業(yè)軟件的培育與研發(fā)。繼而在70年代的冷戰(zhàn)時期外莲，成為了工業(yè)軟件開發(fā)的爆發(fā)期猪半，財大氣粗的軍火商、汽車商們偷线，有條件獨立開發(fā)或依托某軟件商開發(fā)早期的CAX軟件磨确。例如：

CADAM——由美國洛克希德公司支持的商用軟件；

CALMA——由美國通用電氣公司開發(fā)的商用軟件声邦；

CV——由美國波音公司支持的商用軟件乏奥；

I-DEAS——由美國NASA支持的商用軟件；

UG——由美國麥道公司開發(fā)的商用軟件亥曹；

CATIA——由法國達索公司開發(fā)的商用軟件邓了；

SURF——由德國大眾汽車公司開發(fā)的自用軟件；

PDGS——由美國福特汽車公司開發(fā)的自用軟件媳瞪；

EUCLID——由法國雷諾公司開發(fā)的自用軟件骗炉，后成為商用軟件照宝；

ANSYS——西屋電氣太空核子實驗室自用軟件，后成為商用軟件找塌。

這樣的例子有很多，不在此一一贅述困煤。

為什么六十年前這些工業(yè)巨頭要自己開發(fā)工業(yè)軟件鸥萌？因為有復(fù)雜產(chǎn)品研發(fā)需求！當(dāng)產(chǎn)品越來越復(fù)雜靠技蝌、人手工繪圖已經(jīng)極難駕馭壹霍，同時計算機繪圖和驅(qū)動物理設(shè)備成為可能的時候，用先進的計算機技術(shù)來表達和加工產(chǎn)品伦窜，就成為了真實而急迫的需求建鹿。有了需求企業(yè)自然原因花巨資去自主開發(fā)工業(yè)軟件。

上述先行者的軟件有的不斷發(fā)展和兼并始坝，有的逐漸被市場淘汰或者自我放棄捍瘩，大量的新型工業(yè)軟件不斷涌現(xiàn)，軟件的專業(yè)范圍也從制造業(yè)逐漸擴大到能源蓄揭、原材料等領(lǐng)域署弯，最終逐漸演變成為了今天的工業(yè)軟件市場格局。

工業(yè)軟件優(yōu)化于工業(yè)應(yīng)用

工業(yè)軟件已經(jīng)發(fā)展了幾十年儿捧。在最近十年荚坞，中國的工業(yè)軟件界開始認(rèn)識到了這個規(guī)律：任何一款工業(yè)軟件，如果沒有工業(yè)界的深入應(yīng)用菲盾，這個軟件就很難成熟颓影，例如很難發(fā)現(xiàn)頂層設(shè)計缺陷，很難發(fā)現(xiàn)機理模型的算法缺陷懒鉴，很難獲得適合于某種專業(yè)性的潛在研發(fā)改進需求诡挂，很難獲得工業(yè)界新出現(xiàn)的訣竅（Know-how）知識，很難獲得工業(yè)界巨頭的投資青睞等等临谱。因此咆畏，工業(yè)軟件不斷推出新好功能，同時工業(yè)界在實踐應(yīng)用中對工業(yè)軟件進行“反哺”吴裤，是一種雙方長期積極互動的雙贏情境旧找。

因此，振興工業(yè)軟件問題麦牺，并不是僅僅靠政府钮蛛、資本方、工業(yè)巨頭等投入巨額研發(fā)資金的問題剖膳，工業(yè)界大規(guī)模地參與應(yīng)用工業(yè)軟件并反饋軟件缺陷也是一個非常重要的問題轮砸。工業(yè)是“皮”南链，工業(yè)軟件是“毛”，皮之不存应胎，毛將焉附衡服！

不必諱言，無論從論證初衷而逞、采購額免砖、裝機數(shù)量以及客觀使用結(jié)果，中國工業(yè)界一直不太看好黄骇、不愿選用國產(chǎn)工業(yè)軟件纸赦。據(jù)估算近幾年正式采購的國產(chǎn)工業(yè)軟件只占全部采購的5%（充其量不會超過10%）。至于為什么會這樣倒奋，是一個一言難盡的復(fù)雜問題醇电。筆者僅列舉幾點：

開發(fā)主體問題：從三十多年前國內(nèi)開始開發(fā)工業(yè)軟件（如二維工程繪圖等），國內(nèi)就是以高校和研究所作為軟件研發(fā)單位翰鲸，基本上企業(yè)不參與軟件開發(fā)复答。因此，如此開發(fā)出來的軟件碟渺，絕大多數(shù)都不太適合企業(yè)應(yīng)用霹陡，這些國產(chǎn)軟件絕大多數(shù)都已經(jīng)消失，極少數(shù)提供了符合國標(biāo)的符號庫止状、零件庫的軟件頑強生存了下來烹棉。

企業(yè)對工業(yè)軟件高度輕視問題：早年（甚至到今天）企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)都不認(rèn)為工業(yè)軟件有多么重要，絕大多數(shù)決策者心態(tài)是寧愿買計算機也不愿意買軟件怯疤；如果真想用軟件了就去買盜版浆洗；或者輕蔑地認(rèn)為找上幾個會編程的大學(xué)生、研究生就能自己編軟件集峦；當(dāng)編來編去軟件不能用而又確實需要軟件時伏社，企業(yè)就又會轉(zhuǎn)向購買國外工業(yè)軟件。

軟件功能問題：國外工業(yè)軟件已經(jīng)相當(dāng)成熟塔淤，體系架構(gòu)穩(wěn)定摘昌，功能齊全「叻洌可以提供很多企業(yè)實際要求的復(fù)雜設(shè)計聪黎、生產(chǎn)、運營與維護功能丢华，但是國產(chǎn)工業(yè)軟件能實現(xiàn)的功能還比較有限船白，同樣的功能水平有限。因此同類軟件選型對比時码署，競爭乏力蒙敦。

由此而形成了工業(yè)軟件市場贏者占先每缎、強者愈強的馬太效應(yīng)。

缺乏國內(nèi)工業(yè)界支持和“反哺”的國產(chǎn)工業(yè)軟件一直在生存邊緣苦苦掙扎屏烂，艱難度日燃圾，而獲得國內(nèi)工業(yè)界支持和“反哺”的國外工業(yè)軟件則越做越大，日益優(yōu)化好用巾割。例如弧泊，達索CATIA V5版是在PC上運行的首個版本，剛發(fā)布時全世界沒有人敢用它設(shè)計飛機整機缺员。國內(nèi)某飛機設(shè)計所迎難而上穿桃，首次用V5版設(shè)計了全數(shù)字樣機器谦，并且發(fā)現(xiàn)和反饋了數(shù)百個大大小小軟件缺陷弯囊，讓達索公司及時改進優(yōu)化了CATIA V5版。

IT廠商不可能開發(fā)出適用的工業(yè)軟件

這個問題如鯁在喉胶果，必須單獨討論——國內(nèi)上下普遍認(rèn)為工業(yè)軟件第一屬性是IT匾嘱，這是一個極其重大的失誤，也幾乎是國產(chǎn)工業(yè)軟件的“死穴”早抠。

只要一開研討工業(yè)軟件問題的會議霎烙，會議主辦方就找來很多互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫蕊连、操作系統(tǒng)悬垃、社交軟件、電信軟件甘苍、電商軟件等IT企業(yè)尝蠕，真正開發(fā)工業(yè)軟件的人和企業(yè)代表則沒有幾位，這樣一票人聚在一起云山霧罩地討論半天载庭，如同“雞對鴨講”看彼，如同研究如何讓猴子去生出大猩猩來。

殊不知囚聚，國內(nèi)IT企業(yè)并沒有工業(yè)軟件的開發(fā)與持續(xù)改進能力靖榕，不管它有多少人，多少錢乃倔！

結(jié)論看起來似乎有點“絕對”翎襟，但是這是殘酷的歷史與現(xiàn)實。

筆者涉足工業(yè)軟件36年镊僚，一直在觀察和思考中國工業(yè)軟件難以振興的問題企棘。個人將其總結(jié)為以下原因：

首先，中國沒有完成工業(yè)化進程惑妒。不要小看這一點射传，讀者可以看一下現(xiàn)有的工業(yè)軟件強國菌菇，美國、德國域曼、法國浪顽、西班牙、瑞士甚至日本等俱篡，無一不是已經(jīng)完成工業(yè)化進程的工業(yè)強國东悔。完成了工業(yè)化的國家，不一定都能開發(fā)出優(yōu)秀的工業(yè)軟件颤枪，但是沒有完成工業(yè)化的國家是肯定沒有優(yōu)秀的工業(yè)軟件的汗捡。

筆者認(rèn)為其中道理在于：沒有完成工業(yè)化進程，就沒有深厚的工業(yè)技術(shù)積累畏纲；沒有深厚的工業(yè)技術(shù)積累扇住，就無法將工業(yè)技術(shù)軟件化。

而在國內(nèi)盗胀，工業(yè)化進程還在中途艘蹋，還在嘗試以兩化融合的方式加速發(fā)展完成。更令人擔(dān)憂的是票灰，國內(nèi)企業(yè)普遍不重視工業(yè)技術(shù)的積累和工業(yè)知識的管理女阀，沒有多少工業(yè)技術(shù)可供軟件化。再加之極度缺乏資金屑迂、人才浸策、政策、市場等工業(yè)軟件成功的必備要素惹盼，因此工業(yè)軟件無法崛起就不難理解了庸汗。

因此，天生缺失工業(yè)基因潦故，沒有工業(yè)技術(shù)儲備仔同，是IT公司的短板。他們?nèi)粝脒M軍工業(yè)軟件行業(yè)庐穴，基本上都是說說和想想而已圃靖。即使真有雄心壯志砸個幾十億人民幣進去，未必能聽到響聲蝇硅￠或撸或許花大錢買斷一兩個國外中小工業(yè)軟件企業(yè)，還有幾分可能性翁漠。但是買來的軟件能不能適用盅力，能不能可持續(xù)發(fā)展，能不能參與國內(nèi)外市場競爭舆焕，就都是未知數(shù)了按任。

微軟是公認(rèn)的軟件巨擘汉疮，有錢、有人杠滓、有客戶丛剿、有銷售渠道，從十多年前就開發(fā)ERP軟件臊岸，但是迄今為止也沒有修成正果橙数。無論過去還是現(xiàn)在，無論國內(nèi)還是國外帅戒，迄今為止灯帮，都沒有IT廠商開發(fā)工業(yè)軟件并躍居榜首的先例。

工業(yè)知識造就工業(yè)軟件

筆者在《智能制造術(shù)語解讀》書中“軟件定義制造”詞條中寫到：“結(jié)合信息化百人會專家安筱鵬博士在《軟件視角中的未來工業(yè)》一文中提出的觀點與本文作者在《三體智能革命》一書中的三體智能模型逻住，下面給出了基于三體（物理實體钟哥、意識人體、數(shù)字虛體）互動實現(xiàn)軟件賦能與使能的邏輯閉環(huán)：物理世界運行（映射為人類意識活動）→運行規(guī)律化→規(guī)律模型化→模型算法化→算法代碼化→代碼軟件化→軟件優(yōu)化物理世界運行（和人類行為）”鄙信。

工業(yè)軟件的本質(zhì)是什么瞪醋？安筱鵬博士認(rèn)為：“本質(zhì)是事物運行規(guī)律的代碼化忿晕，是指導(dǎo)甚至控制物理世界高效装诡、有序乃至創(chuàng)造性運轉(zhuǎn)的工具，是工業(yè)和商業(yè)技術(shù)體系的載體践盼，也是人類經(jīng)驗鸦采、知識和智慧的結(jié)晶∫蛎”

筆者認(rèn)為蜗南，工業(yè)軟件的本質(zhì)是CPS（賽博物理系統(tǒng)），核心內(nèi)容是工業(yè)知識侦滩，是經(jīng)過千錘百煉饰测、反復(fù)應(yīng)用中沉淀、積累下來的假祝、證明行之有效的工業(yè)知識靡庵。這些工業(yè)知識是人類智力的延伸，最終以工業(yè)軟件的形式實現(xiàn)了為機器賦能虎内，形成了“機·智”燕汗。

其道理如圖1所示，人類（意識人體）在長期與物理世界（物理實體）交互過程中所積累的規(guī)律性诅挖、原理性的工業(yè)知識枣惨，進行梳理與歸納，將其形成系統(tǒng)化的機理模型和算法知識虚烂，然后將這些知識代碼化邮敛、軟件化萨驶，成為功能強大的數(shù)字虛體，建立軟件定義的數(shù)據(jù)自動流動規(guī)則體系艇肴，以自動流動的比特數(shù)據(jù)篡撵，把這些知識搭載、輸送到任何需要的地方豆挽，由此而以恰當(dāng)?shù)挠⒎涸诘闹R指導(dǎo)機器和/或人來正確工作。這就是基于CPS的機器之智——“機·智”帮哈。

工業(yè)軟件集成了自工業(yè)革命以來人類最優(yōu)秀的工業(yè)知識和技術(shù)積累膛檀，包含了研發(fā)、工藝娘侍、裝配咖刃、業(yè)務(wù)流程、供應(yīng)鏈憾筏、員工知識嚎杨、管理等各類知識，沉淀氧腰、匯聚了眾多的機理模型和先進算法枫浙，并且每天有千百萬的企業(yè)使用者在不斷反饋使用問題和改進建議，有千百萬的開發(fā)者在每天不斷改進三钦、優(yōu)化這些軟件代碼和程序尼缨，任何一個個體所擁有的知識體系都無法與其抗衡。

寶鋼研究院前首席研究員郭朝暉在他的博文“十二年結(jié)出的果子：工業(yè)大數(shù)據(jù)分析案例”中提到做堂，曾經(jīng)就寶鋼熱軋項目中如何找到一個可靠算法傷透了腦筋：

最初“我們沒有采用神經(jīng)元综货、決策樹、模式聚類等分析算法虽趋。一個重要的原因是：這些方法得到的結(jié)果螃势，可能沒辦法用于指導(dǎo)生產(chǎn)【阒恚”

后來發(fā)現(xiàn)“線性回歸和復(fù)雜的神經(jīng)元算法精度上差別并不大距档。更重要的是：我知道神經(jīng)元方法太容易‘過擬合’，可靠性絕不是強項傲丹、而是弱項便透。事實上，后來12年的深入研究也確認(rèn)：在一個鋼種（尤其是簡單的鋼種）范圍內(nèi)酬俯，線性模型的確可以很好地逼近實際對象航厚。”

最終認(rèn)識到“在了解誤差分布的前提下，我們可以進行誤差校正：從單個鋼種得到的結(jié)果幔睬，經(jīng)過放大之后眯漩，才是真正的物理規(guī)律：就是通過分析不同鋼種得到的結(jié)果÷槎ィ”

郭首席經(jīng)過反復(fù)精煉修正赦抖，提出了一種“可加模型”，即多個子模型之和辅肾，每個子模型都很簡單队萤，由此而獲得了簡單可靠的算法，將其寫入軟件矫钓。由此要尔，一個長期困擾冶金界的世紀(jì)難題，被郭首席用十二年的苦苦鉆研與持續(xù)探索給解決了新娜。

現(xiàn)在還有多少人愿意花十二年的時間去優(yōu)化一個計算模型赵辕？恐怕是很少了。但是在工業(yè)軟件界娶停，一個軟件持續(xù)優(yōu)化更新幾十年是很常見的膘掀。正是因為有這些工業(yè)精英的堅持與不懈努力，有來自工業(yè)實踐中的反復(fù)精煉與沉淀肄慨，才有了工業(yè)軟件中的海量工業(yè)知識既倾。

重新認(rèn)識和定義工業(yè)軟件

從IT意義上說，軟件是一系列按照特定順序組織的計算機數(shù)據(jù)和指令的集合晤裆。這是不帶有任何工業(yè)要素的咱漱、純粹IT概念的定義屈腻，顯然停间，這并不符合工業(yè)軟件的真實含義。工業(yè)界必須與時俱進姑王，給出自己的工業(yè)軟件定義叙棚。

事實上，如果考慮工業(yè)軟件的運行環(huán)境盆战、作用機理和未來發(fā)展?jié)摿Υ峙牛斜匾拚踔林匦露x工業(yè)軟件。

現(xiàn)在很多人所說诈火、所寫兽赁、所討論的“工業(yè)軟件”（如CAX、PLM冷守、ERP刀崖、MES等），其實實質(zhì)上都是指“制造業(yè)信息化軟件”，并不是完整意義上的工業(yè)軟件亮钦。以“制造業(yè)信息化軟件”來指代工業(yè)軟件馆截，有些以偏概全。

從目的上來說蜂莉，所有用于工業(yè)目的的軟件都應(yīng)該稱作工業(yè)軟件蜡娶。不限于制造業(yè)，包括能源（水電映穗、煤電窖张、核電、燃氣等）蚁滋、原材料（探荤堪、采、煉等）等領(lǐng)域的軟件都是工業(yè)軟件码完。

從內(nèi)容上來說办适，工業(yè)知識是工業(yè)軟件的核心內(nèi)容，工業(yè)軟件是工業(yè)知識的最佳容器银悄。沒有工業(yè)知識点溶，就沒有工業(yè)軟件。因此工業(yè)技術(shù)軟件化具有歷史和現(xiàn)實的重要意義淫雾。

從運行環(huán)境上來說比端，工業(yè)軟件并不是一個純粹的數(shù)字虛體，它必須生存簇像、運行在芯片中侵念，通過芯片的一系列開關(guān)操作，來控制底層硬件（如顯示計算結(jié)果）芋总。

從作用機理上來說捎虚，工業(yè)軟件發(fā)展到形成閉環(huán)，可以直接作用于物理系統(tǒng)套尤，以真正兩化融合的方式形成CPS（賽博物理系統(tǒng)）泳柴，體現(xiàn)“機·智”。

從工業(yè)品結(jié)構(gòu)上來說笋妥，工業(yè)軟件已經(jīng)是工業(yè)品的一部分懊昨，已經(jīng)是工業(yè)裝備中的“軟裝備”，有必要將其單獨列裝春宣，并著重進行戰(zhàn)略規(guī)劃酵颁。如果說中國的工業(yè)品硬裝備生產(chǎn)門類已經(jīng)是世界第一，但是在工業(yè)品軟裝備的生產(chǎn)上月帝，還是技術(shù)落后躏惋，殘缺不齊均抽。

從價值上來說，工業(yè)軟件大大提升了工業(yè)品價值其掂∮突樱總體上，有內(nèi)置軟件的工業(yè)品比沒有軟件的附加值高款熬，軟件代碼越多的工業(yè)品附加值越高深寥，軟件算法越好的工業(yè)品附加值越高。很多高端復(fù)雜工業(yè)品贤牛，一旦拿掉其中的軟件怀程，該產(chǎn)品就會立即貶值或者報廢。

從發(fā)展?jié)摿ι险f钝菲，軟件是算法發(fā)展的沃土遣备，算法是軟件一個深藏巨大潛力的變量。使用普通算法即普通軟件术偿，植入人工智能算法即人工智能軟件休贴。因此無論是智數(shù)制造（DM）、智巧制造（SM）弓慨，還是基于新一代人工智能的智能制造（IM）钥陪，其發(fā)展關(guān)鍵皆在于工業(yè)軟件。

綜上所述淤写，工業(yè)軟件是以工業(yè)知識為核心螟扮、以CPS形式運行、為工業(yè)品帶來高附加值的示宫、用于工業(yè)目的的所有軟件的總稱骏挎。

工業(yè)軟件顯然不同于一般IT軟件。必須重新認(rèn)識和重新定義工業(yè)軟件卸酿。

筆者認(rèn)為：工業(yè)軟件是以工業(yè)知識為核心兜叨、以CPS形式運行、為工業(yè)品帶來高附加值的藤违、用于工業(yè)目的的所有軟件的總稱浪腐。

工業(yè)軟件源于工業(yè)真實需求；工業(yè)知識造就了工業(yè)軟件顿乒；沒有工業(yè)軟件就沒有復(fù)雜工業(yè)品的研發(fā)、制造泽谨、維護璧榄，工業(yè)軟件本身就是工業(yè)品的一個專屬門類；工業(yè)的實踐應(yīng)用“反哺”優(yōu)化了工業(yè)軟件吧雹；因此工業(yè)軟件與工業(yè)息息相關(guān)骨杂，唇齒相依，相得益彰。

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