十大趨勢|工業(yè)互聯(lián)+5G助力工業(yè)軟件革新狠持,未來主宰工業(yè)的走向
隨著數(shù)字技術的發(fā)展爹舱,工業(yè)似乎正在進入一個平臺青春期的朦朧前夜刹由。而最開始作為工具的工業(yè)軟件,則逐漸成為重要推手学释。它自身正在經(jīng)歷空前的變化遇娜。這個變化始自十多年前,但直到現(xiàn)在借助于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)粱思、5G這樣的折射光区呕,它的萌芽才開始變得有些輪廓绣峰。還需要十年到二十年的時間,工業(yè)界才能真正感覺它的顛覆性變化海拾。
也許那個時候掩软,工業(yè)軟件的工具屬性將不復存在。它以一種更加內(nèi)生眉脖、更加隱蔽的平臺方式侮夸,主宰著工業(yè)的走向。
設計與仿真的融合
CAD與CAE曾經(jīng)是兩個涇渭分明的陣營头趴。少數(shù)工業(yè)軟件才會橫跨這兩個領域揍庄。而現(xiàn)在,設計已經(jīng)跟仿真緊密地結合在一起了东抹。設計既出蚂子,仿真即行。同源數(shù)據(jù)缭黔,共生驗證食茎。業(yè)界比較熱鬧的CPS、數(shù)字孿生馏谨、數(shù)物融合等概念背后别渔,都有映射著這樣的事實。
看一看這幾年西門子田巴、達索系統(tǒng)和歐特克的動向就知道了钠糊。
在最近幾年,達索系統(tǒng)重點就是深耕仿真領域壹哺,充實達索系統(tǒng)旗下的仿真品牌。在最近五年的并購中艘刚,有一半是在進行仿真軟件的購買管宵。
這標志一個顯著的變化,CAD與CAE正在緊密地連接在一起悲尝。即設計即仿真宇涵,將成為工業(yè)領域的標配。這種融合的力度吐梗,正在得到空前的加強突仆。傳統(tǒng)的CAD和CAE分而治之的局面,正在由CAD廠商率先打破桐赠。由于物理數(shù)值仿真將先于物理實現(xiàn)穆垦,使得幾何引擎的重要性也將隨之降低。這將會對單純只做CAD和CAE的廠家涌粱,形成一個巨大的壓力辱郑。
CAD與CAE的融合埃的,意味著制造端的前置,它使得設計要更多擔負起傳統(tǒng)上樣機與測試的功能糟糊°捣耍“面向制造的設計”DFM、面向安全的設計DFS等DFX系列讳臣,變得更加可行涮较,而且更具普遍性。
數(shù)據(jù)傳遞“全屏化”
紙張是制造的圣杯冈止。在相當長的工業(yè)發(fā)展時期法希,無論是設計,還是車間生產(chǎn)靶瘸,發(fā)藍的二維圖紙苫亦,象征著總工的最高權威。指令怨咪,往往就是“紙之令”屋剑,這是一種傳遞決策的古老方式,就像古代的軍隊驛道诗眨。而且唉匾,越是復雜的制造,數(shù)據(jù)傳遞越是復雜匠楚,那么通過紙張巍膘、看板等載體實現(xiàn)信息傳遞出現(xiàn)差錯的可能性就越高。
無紙化芋簿,是波音早在上個世紀九十年代就提出來修鲤。作為一個簡潔易懂的目標,背后含義重大扎瞧。告別簡單的藍圖紙乓记,或許容易;但要在設計與制造之間以及整個工廠實現(xiàn)無紙化草颤,則非常困難锌筝。從1990年開始研發(fā)的波音777,是最早采用數(shù)字化技術設計的飛機捏表,而一直到現(xiàn)在法铝,波音仍然在致力解決這樣的問題。
無紙化镊迟,是個解決孤島的方向级案。在這種信念之下,所有的紙張和表格董容,都是孤島數(shù)據(jù)的象征鹤协,這意味著工廠出現(xiàn)了“數(shù)據(jù)腸阻塞”椎沟。不過,這也是當下普通工廠的特點味滞。
這意味著樱蛤,車間里向員工傳遞信息的方式,將徹底改變剑鞍,“文本”和“紙令”時代將有可能宣告結束昨凡。三維數(shù)據(jù)和指令,不完全是數(shù)據(jù)下發(fā)的問題蚁署,而是通過一種類似“知識感受”的方式進行傳遞便脊。這種傳遞是體驗,是感受光戈,而不是文本說明哪痰。
這時候需要的指令,不是一張紙的說明久妆,而是一張屏晌杰,而是一種感受。
無紙化本身是一個燈塔筷弦,它正在有了更加具體的的方式:“屏幕化”將成為新的載體肋演。在巴塞羅那的2019世界移動通信大會上,PTC的增強現(xiàn)實Vuforia解決方案已經(jīng)開始在微軟的HoloLens2進行內(nèi)置友移,通過新手勢状萤、語音增強和跟蹤功能,可以無需繁復的編程工作洽灿∪鋈猓空氣工程公司Howden,已經(jīng)開始采用這種技術满盔,提高客戶使用其設備的體驗峰辣。
鼠標,讓人手成為鼠標墊上的爬行動物嗡吸;而AR則讓人的手解放出來,成為在空中翻動的飛鳥便浮。無論是在設計室哩拒,還是在工廠,許多人就像指揮家一樣揮舞雙手——那是他們驅(qū)動數(shù)據(jù)的全新方式尤痒。
然而它背后的潛臺詞曾谁,則要意味深長得多。全球最大的工程機械制造商Caterpillar已經(jīng)不再為用戶提供圖紙了悔叽。想要維修油路莱衩,非授權的維修工程師只能去猜測了爵嗅。用戶可以擁有一切細節(jié),但看不到它的數(shù)據(jù)笨蚁。
那么睹晒,下一代工人是什么樣子的?
他們都是裝有“第二血管”的互聯(lián)工人括细。在這條第二血管的通道上伪很,穿梭著各種數(shù)據(jù)。而借助于AR技術奋单,這些工人完全可以看得見它們锉试。
“撕掉每一張紙”?“全屏化”成為精益的標配览濒?這將挑戰(zhàn)一個工廠在幾十年所形成的標桿實踐和燈塔文化呆盖。
基于模型的系統(tǒng)工程
人類處理復雜問題的能力,是有限的贷笛。系統(tǒng)工程是一種頂層的全局思維应又;而模型則是在更高的抽象層次上表達復雜事物的一種手段。很顯然污涤,基于模型的系統(tǒng)工程MBSE和基于模型的定義MBD饶饿,都是為了增強人類處理復雜性的能力。
美國國防經(jīng)費在全球遙遙領先狰娱,是其國家競爭力的重要保障湘涉。而美國國防部采辦則涉及到從研發(fā)、制造到維護劈耽,有15萬人若棒,這其中將近30%的人員都是系統(tǒng)工程師。未來的設計拆楣,都是系統(tǒng)性思維考量的唆。沒有基于模型的系統(tǒng)工程,龐大的武器裝備制造浅仑,是不可想象的求瞎。
波音所推動的MBD(基于模型的定義)概念,正在得到廣泛的認同屿扮。許多CAD公司睦作,都開始支持與MBD直接相關的產(chǎn)品制造信息PMI的相關標準。這個看上去打破CAD各家的格式枷鎖的MBD標準叹放,也得到了各家CAD軟件目前都表示支持饰恕。早在2013年,Solidworks就開始推出了MBD模塊井仰。
然而埋嵌,這只是一個意愿的開始而已破加。目前企業(yè)用戶采用不同的三維設計軟件,仍然會碰到多個MBD標準而無法統(tǒng)一雹嗦,受三維軟件限制太大范舀。
要支持全生命周期,必須要有端到端的MBSE的技術基礎俐银。波音采用了全新的“菱形”描述尿背,以優(yōu)化傳統(tǒng)系統(tǒng)工程中大名鼎鼎的“V”字型路線。從這個菱形描述中捶惜,可以看出虛擬模型和物理世界中田藐,二者需要隨時交互,形成一個“互聯(lián)環(huán)境”吱七。這意味著娜振,必須擺脫文檔驅(qū)動的局面。
數(shù)字孿生提供了令人激動的想象力陷龟。然而它的實現(xiàn)眨涯,必須依靠基于模型定義的產(chǎn)品。因此逻事,它還是一個浮在上面的荷花凑溜,絲連不斷的蓮藕才是它的根基。
波音研發(fā)技術部高級技術DonFarr2018年
從一次買斷到持續(xù)訂閱
工具類軟件的銷售方式畜溺,正在從一次性許可(License)轉(zhuǎn)向訂閱模式(Subscription)柔些。訂閱模式的軟件并不一定都是基于云部署,可以仍然是在企業(yè)內(nèi)部安裝理章,但是通過訂閱定期獲得授權密碼欺枚。
訂閱模式是一種對于用戶企業(yè)和軟件公司雙贏的模式,用戶企業(yè)可以根據(jù)應用需求厂均,靈活增減用戶數(shù)竖习,還可以即時獲得最新的軟件版本。
從軟件發(fā)展的動力來看碱茁,顯然軟件供應商更喜歡訂閱模式裸卫,它會使得收入變得非常穩(wěn)定。在訂閱的模式下纽竣,長期的更新顯得更合理彼城。在國際市場已經(jīng)呈現(xiàn)出絕對性的勝利:達索在很多歐美日國家每年的營收,70~80%是年租收入退个,只有20~30%是一次性買斷PLC(perpetuallicensecost)。因此调炬,軟件公司在歐美看上去也很舒服语盈,因為每年都會提前鎖定大部分收入舱馅,工程師可以輕輕松松搞研發(fā)。
在互聯(lián)網(wǎng)普及度不高的上個時代刀荒,廠商或作者利用網(wǎng)絡進行持續(xù)地維護與升級比較困難代嗤,很多軟件基本就是“一錘子買賣”;而現(xiàn)在缠借,隨時更新版本的條件基本完善干毅,為產(chǎn)品提供完善的客戶支持和迭代升級,通過在線實施沒有任何障礙泼返。而云計算則加速了它的普及等盏。
工業(yè)軟件的訂閱制,已經(jīng)勢不可擋了沥卦。中國市場還在憑著它特有的市場特色缩睛,在進行勉強的抵御。一次性購買辩钢,這也是中國最喜歡的方式辉召,也是由于中國項目經(jīng)費的構成具有特殊性:軟件升級是有預算的,而購買軟件服務則很難形成項目預算沛三。
同時影虫,這也是中國的一個奇怪現(xiàn)象:軟件服務在中國的價值,遠遠沒被認可墩衍。但服務恰恰才是軟件的核心價值跛农。無法提前鎖定軟件的長期服務價值,是國內(nèi)許多自主軟件企業(yè)生存困難的重要原因之一交某。
工具向平臺進化
把工業(yè)軟件看成工具的時代醇锌,或許已經(jīng)過去。2019年2月達索系統(tǒng)宣布麻诀,經(jīng)歷了21年的SolidWorksWorld大會名稱將不再保留痕寓,而是成為3DExperienceWorld。大會名稱要改蝇闭,這可能會哭死眾多的SolidWorks粉絲呻率。
這發(fā)出了一個重要的信號,任何單一軟件工具的品牌呻引,都不再重要礼仗,平臺的存在將籠罩一切。達索系統(tǒng)正在主推它的3DEXPERIENCE平臺逻悠,這是一個頂層戰(zhàn)略元践。
工業(yè)軟件作為一種強烈存在的工具屬性,正在被降低它獨立存在的意義。
當你想要一把斧頭单旁,對方會問你沪羔,難道你要的不是一根木頭嗎?
也許是真的象浑,你的確想要一塊篝火用的木頭蔫饰。
這也意味著商業(yè)模式的更新。工業(yè)軟件供應商庸尚,正在試圖從設計-制造的全過程中喇暴,進一步挖掘價值。制造即服務换乙,是這一理念的核心倍熄。這就是為什么達索致力于將前端的設計、后期的制造直接打通杀终。而它在2014年收購面向營銷和展示的高端3D可視化軟件RTT公司洛怠,正是秉承了這樣一種理念。
從這個大趨勢來看息聪,就能理解近幾年計算機輔助制造CAM風雨飄搖的市場眉崩。曾經(jīng)獨立的CAM軟件,紛紛落下员研。英國CAM公司達爾康在2013年出乎意料地被歐特克吞并徙蜓,本來是獨立的CAM軟件市場,被迅速洗牌阶质,浩痘常克斯康2014年并購了英國CAM軟件公司Vero——后者此前已經(jīng)進行過系列并購,而同年年底增材制造巨頭3DSystem則以一億美元的代價收購了以色列優(yōu)秀的CAM廠商Cimatron糕伐。這個故事最新上演的劇情是砰琢,2017年Solidworks推出了面向CAM的版本,而毫记疲克斯康在2018年吃掉了法國CAM公司SPRING陪汽。
獨立的CAM軟件商,都在成為軟件平臺服務的一部分褥蚯。
支撐平臺最大的秘密挚冤,在于社區(qū),在于協(xié)同赞庶。其實社區(qū)的概念早已有之训挡,上個世紀90年代末的Autodesk公司,最早也扶持做合作伙伴生態(tài)歧强,出現(xiàn)了一大批二次開發(fā)的工業(yè)軟件企業(yè)澜薄。但隨著Autodesk并購德美科這樣的二次開發(fā)企業(yè)之后,國內(nèi)的二次開發(fā)者一時也毫無還手之力,紛紛轉(zhuǎn)型表悬,四下散去蓄帐。
隨著工具向平臺的轉(zhuǎn)移,國內(nèi)的各種小伙伴俏川,將越來越成為巨艦之上的一塊塊海藻。所謂的合作伙伴射疤,鐵與草的關系符殊,如此而已。
這樣的平臺存在倾桩,對著中小企業(yè)將有著巨大的誘惑力倘秸。這也意味著平臺型的企業(yè),必須做好“全能選手”的準備眼骗。工業(yè)軟件企業(yè)轨皮,也在做好遷移平臺、服務中小企業(yè)的準備方秤。
最近的例子是達索進入了ERP系統(tǒng)燎厘。2018年底達索系統(tǒng)以4.25億美元完成收購制造業(yè)ERP軟件公司IQMS,隨之將IQMS更名為DELMIAWORKS益锻。將設計端的數(shù)據(jù)蠢琳,與經(jīng)營數(shù)據(jù)相結合,這是PLM軟件商拓展疆土的記錄中镜豹,所能跨出的最大一步傲须。而在今年年初達索系統(tǒng)SOLIDWORKS推出的(暫不可見)S,正是中小型企業(yè)用戶提供一個單一的數(shù)字環(huán)境趟脂,將社交協(xié)作與設計泰讽、仿真、制造甚至ERP功能相結合昔期。
工具已卸,再見!
這對于中國苦苦掙扎的PLM廠商镇眷,絕不是一個好消息咬最。它的意思是,當青銅俠還在立志成鐵的時候欠动,鋼鐵俠已經(jīng)披掛上了戰(zhàn)車永乌。整整兩代的差距:不是兩代人,而是兩個時代具伍。
天生云端
軟件即服務(SaaS)的概念不斷發(fā)展翅雏,在工業(yè)領域。基于云的工業(yè)軟件訂閱模式越來越多咒娶,成為企業(yè)在本地軟件安裝環(huán)境之外的一種選擇仍枕。云與在線的工業(yè)軟件可以直接在本地瀏覽器中運行,或通過Web及移動應用程序運行吗罪。與安裝在本地計算機上的傳統(tǒng)軟件不同尚蔗,它通過遠程服務器進行更新,并通過訂閱獲得服務话贯,通常是每年甚至每月一次篡搓。
在十年前,云CAD就被廣泛談論露使,但大家都會覺得困難重重页镜。最知名的CAD架構師之一,Autodesk的創(chuàng)始人之一的MichaelRiddle當時指出答肤,云CAD的復雜性纸牌,是桌面CAD的十倍以上。這并不完全是因為這類程序動輒數(shù)千萬行數(shù)的代碼愧杯,而是指建模的難度涎才,以及像國際象棋一樣復雜的可能性。
異構數(shù)據(jù)的連接
為了云平臺這樣一個戰(zhàn)略方向民效,達索甚至考慮到了云計算設施的硬件資源憔维。2011年,成立不到一年的云計算公司Outscale獲得了達索系統(tǒng)的戰(zhàn)略投資畏邢;到了2017年6月业扒,達索系統(tǒng)追加投資獲得其多數(shù)股權。通過Outscale全球十多個數(shù)據(jù)中心提供的云計算服務舒萎,達索的3D體驗平臺程储,可以充分發(fā)揮硬件、軟件的集成優(yōu)勢臂寝,并可以向各種規(guī)模的企業(yè)進行部署章鲤。
這種基于獨立于基礎設施的云平臺,可以從云端交付Windows應用程序和工作流咆贬。Frame就是這樣一種獨立服務商败徊,打破傳統(tǒng)傳統(tǒng)的虛擬化桌面解決方案(如Citrix或VMware),后者是為非彈性的呆逼、單租戶的數(shù)據(jù)中心基礎設施設計的侣豌。對比一下,英特爾的X86架構在PC機上嘲陋,和ARM架構在移動端幼浩,呈現(xiàn)的特征會有多么的不同盘荸。
云設施為工業(yè)云軟件而來
天生云端,架構輕盈软健,符合用戶對于工業(yè)云的彈性訪問售检,正是工業(yè)軟件在云端被看好的地方。
工業(yè)軟件向云平臺的遷移祸榨,看上去是為了爭奪更加廣闊的中小企業(yè)市場彤擒。“云PLM”為中小型PLM用戶提供了更多的選擇火晕,以根據(jù)他們的具體業(yè)務和工程需求定制解決方案来锥。這意味著PLM業(yè)務和部署模式正在發(fā)生變化。而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展液珠,則為這種“云生”軟件,提供了優(yōu)良的沃土辅甥。
最大的猜測:工業(yè)軟件走向無形
工業(yè)軟件的最高境界酝润,或許就是消滅自己。既然用戶要的是一個洞璃弄,那么所有的工具要销,諸如鑿子、鉆頭就都不必出現(xiàn)了夏块。
最直觀的一種現(xiàn)象是疏咐,軟硬結合,正在成為工業(yè)界的一種時尚脐供。工業(yè)軟件與自動化硬件浑塞,正在緊密走在一起。
軟件定義利潤政己,硬件盈利時代早已結束酌壕。隨著軟件的注入,傳統(tǒng)硬件像刀片一樣薄的利潤歇由,正在變得像服務器一樣的厚實卵牍。
系統(tǒng)之間的傳統(tǒng)界限正在消失,這使得傳統(tǒng)機械設計與仿真的CAD/CAM/CAE軟件桌懊,電子設計自動化軟件EDA陋锚,以及與其他軟件如制造執(zhí)行系統(tǒng)MES、人機界面HMI等英嬉,都在融合是菇。
在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的背后,軟件才是明星雄工。只有軟件枕络,才能搞得定機器硬拴,才能理清楚數(shù)據(jù)的價值。不再是簡單的套裝工具搜澈,它以另外的形式重塑工業(yè)的價值魁济。
泛在而無形,這或許是工業(yè)軟件努力的方向乏傀。但在這無形根基之上孙已,才能建立起高聳入云的智能制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的殿堂。
什么是無形的杆坪?空氣是無形的淋袖。它主宰著生命的存在。
小記
工業(yè)軟件作為工具的記憶锯梁,正在逐步散去即碗。CAD、CAE之類的標簽陌凳,已經(jīng)很難裹住一個PLM廠商的身板剥懒。這是一個很小的市場,卻是一個阿基米德的杠桿支點合敦。小的幾乎不見初橘,卻在撬動著未來工業(yè)的方向,正是這微不可見的工業(yè)軟件充岛,才是新工業(yè)之所以為“新”的根本保檐。
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