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自主工业软件向全球产业链高端发展

供稿:中国工控网 2016/8/8 9:29:30

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    “互联网+”指互联网和传统行业的融合,即利用信息技术,以互联网为平台,将互联网与传统行业深度融合,创造新的发展生态,包括新信息基础设施、新生产要素和新分工形态。新信息基础设施不断发展将促进软硬件使用成本的不断降低;新生产要素意味着信息和数据将成为生产资料的重要组成部分;互联网正不断改变人与人之间、企业与企业之间的关系,成为影响生产关系的重要因素之一,很多新的分工形态、新的研发制造服务模式逐渐显现。

  一、工业软件与“互联网+制造”

  “互联网+”创造了很多奇迹,给传统产业带来了革命。而在制造业,“互联网+制造”将推动“智能制造”时代的到来。

  1.互联网对各产业的影响程度

  互联网对各类产业的影响程度一般取决于以下四个方面:产业的产品数字化程度、业务标准化程度、关系方对交互或体验的要求程度、供应链复杂程度。一般的,某产业的产品数字化程度越高,业务标准化程度越高,关系方对交互或体验的要求程度越低,供应链复杂程度越低,则该产业越易与互联网融合,互联网带来的产业革命越快、越彻底。比如媒体、通讯、软件、金融等行业,产品几乎是数字化的,则非常容易受到互联网影响;而对于大型装备制造业而言,互联网对其影响将是逐渐深入的。


国内自主工业软件发展现状

达索系统CATIA的发展

  2.“互联网+制造”的方向

面对新一轮产业变革,美国、德国等制造强国纷纷提出制造业升级的思想和规划。在《中国制造2025》战略中,智能制造作为主攻方向,其内涵就是数字化、网络化、智能化,数字化是基础,网络化是支撑,智能化是方向。广义上,可以说“互联网+制造”就是智能制造。

    3.工业软件的发展

  智能制造的基础是产品和业务数字化,而工业软件是智能制造的使能器。工业软件是专用于工业领域,为提高工业企业研发、制造、生产、服务与管理水平,提升工业产品使用价值的软件。工业软件是信息化和工业化融合的产物,其核心是工业知识,因此工业软件必须依托于工业才能发展壮大。达索系统公司CATIA、西门子公司的UGNX等软件的成功发展历程说明,只有基于高端工业才能诞生和孕育世界一流的工业软件。

  工业软件可分为业务系统和专业工具两类。其中,业务系统主要基于业务模型,是实现工业产品研发、生产、服务和管理过程中业务流程信息化的软件,诸如工程研制系统、制造管理系统、综合管理系统、客户服务系统等;专业工具主要基于物理原理,是与学科和专业关联性强的基础性工业软件。我国工业软件发展水平与发达国家差距较大,在国际市场上影响力较弱,只是在国内中低端市场,取得较高的占有率,而且主要集中在业务系统方面。

  二、自主工业软件发展现状

  1.工业软件在航空工业的应用情况

  航空工业是工业的典型代表,工业软件在航空工业的应用状况基本反映了其在整个制造业应用的情况。从系统工程、生产管理、客户服务、综合管理等业务领域展示我国航空工业的工业软件应用情况。

  从图中可以看出,工程研发系统中的需求管理、系统设计、详细设计和部分的工艺规划几乎全部采用国外软件,而国产自主工业软件主要分布于生产管理、客户服务和综合管理等领域。这说明在高端工业软件方面,工程类工业软件自主化很低,运营管理类工业软件自主化相对较高,也说明国产自主工业软件还无法全方位满足大型装备制造业研发生产的各项需求。

  2.国内自主工业软件发展分析

  国内自主工业软件发展现状可以概括为“管理软件强,工程软件弱;低端软件多,高端软件少”。也就是说,一方面,国内自主工业软件在生产管理、客户服务和综合管理等运营管理领域发展较好,在工程研制领域发展较差;另一方面,国内自主工业软件在低端领域的竞争力相对较高,高端领域很多还是空白。

  多种原因导致我国工业软件产业发展滞后,最主要的原因有两点:一是国内知识产权保护环境较差,市场容量被大幅挤压,软件企业创新动力不足;二是缺乏长远发展规划,软件产业投入不够,基础研究弱,软件产业起步晚、积累少,尚未形成工业软件产业链。

  三、自主工业软件发展重点

  未来的企业将是一种基于模型的企业,可以把企业的产品、工厂、生产线、装备、资源、人等建立成模型,在工厂建立、产品生产之前就可以模拟运行和生产。在航空产品研制中,通过建立产品数字样机,在数字世界中完成协同建模、优化分析、试验仿真、制造仿真,模拟产品的建造和使用过程,实现“建造前飞行”。同时,通过建立虚拟、并行、协同的研发网络和软件平台,有效整合跨地域、跨企业、跨专业的研发资源和能力,逐步实现产品研发的网络化,利用全球资源增强技术创新能力和产品研发能力。工业软件是智能制造的核心要素,也是工业化和信息化融合的切入点和“粘合剂”。当前,我国工业软件产业还非常落后,若不加速发展自主工业软件,将严重制约中国智能制造规划的实施。

  因此,我们必须将加大投入,加快发展自主可控的工业软件,加快发展面向工业全价值链的业务解决方案。在业务系统方面,大力发展支撑各业务系统运行的技术基础架构即统一的业务基础平台,该平台支持SOA、ESB、BPM、BI等平台技术的综合,实现各业务系统的无缝集成、柔性组合和配置;基于业务基础平台,提炼航空工业和其他工业领域的业务模型,发展工程研发系统、制造管理系统、客户服务系统和综合管理系统,将需求管理、系统设计、详细设计、工艺设计、生产制造和客户服务等业务集成一体,形成面向产品全生命周期的一系列自主业务系统。在专业工具方面,提炼工业领域多学科知识和实践,大力发展大型CAD软件、结构强度分析软件、计算流体力学软件、系统仿真建模软件等重点方向,填补国内在专业工具软件领域的空白。

  作为国家级工业软件研发基地的承建者,中航工业信息技术中心将依靠国家支持和工业背景支撑,广泛汇集各方力量,组建集成研发团队,创新协同研发模式,在自主工业软件研发方面加大投入,加快工业软件由产品到市场、由市场到产业化的进程。未来,将借国家两化融合战略的东风,努力打造自主工业软件体系,构建工业软件产业链。

  四、结束语

  工业软件不能自主,就不可能有自主的智能制造。因此,顺应“互联网+制造”的趋势,必须大力发展自主工业软件,加快自主工业软件应用,持续推动智能制造工程,争取早日实现我国制造业的数字化、网络化、智能化。 


审核编辑(王静)
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