制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的主體。發(fā)展制造業(yè)對于提高國際競爭力、保障綜合國力和國家安全具有重大意義,也是強(qiáng)國的必由之路。制造業(yè)的制高點(diǎn)就是智能制造。智能制造是一定的信息空間和物理空間內(nèi)的數(shù)據(jù)流的自動處理系統(tǒng),以應(yīng)對生產(chǎn)過程的復(fù)雜狀況。
智能制造包括四個方面:硬件進(jìn)行感知和自動控制,工業(yè)網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸,工業(yè)云服務(wù)平臺接收存儲和分析數(shù)據(jù),而工業(yè)軟件是最重要的,它是為實(shí)現(xiàn)某個有效的工程目標(biāo),綜合數(shù)據(jù)和硬件的特點(diǎn),運(yùn)用先進(jìn)的理念和突破性技術(shù)制作的應(yīng)用程序,是智能制造的大腦。工業(yè)軟件涉及設(shè)計(jì)、制造和應(yīng)用過程,建模并精確分析,配置相關(guān)資源,最終為生產(chǎn)運(yùn)行提供科學(xué)決策??梢?,智能制造是制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重中之重。
01、智能制造與工業(yè)軟件發(fā)展現(xiàn)狀
工業(yè)軟件是制造業(yè)的核心競爭力。而美、日、德等發(fā)達(dá)國家掌握著核心工業(yè)軟件的制高點(diǎn)。近年來,跨國軟件公司向云服務(wù)、跨平臺、生態(tài)化轉(zhuǎn)型。轉(zhuǎn)型為產(chǎn)業(yè)云服務(wù)商,掌控產(chǎn)業(yè)云和大數(shù)據(jù)平臺,通過項(xiàng)目服務(wù)獲得壟斷地位。轉(zhuǎn)型為行業(yè)系統(tǒng)解決方案提供商,憑借領(lǐng)域資源優(yōu)勢衍生出一批行業(yè)解決方案,迅速拓展服務(wù)領(lǐng)域。目前,在中國工業(yè)軟件市場,80%的設(shè)計(jì)軟件、50%的制造軟件和95%的服務(wù)軟件被國外品牌占據(jù),國產(chǎn)工業(yè)軟件艱難生存。
02、智能制造與工業(yè)軟件發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)
目前,國內(nèi)廠商產(chǎn)業(yè)集群化程度不高,無法發(fā)揮“工業(yè)4.0”的規(guī)模效應(yīng),工業(yè)軟件中工程軟件弱,高端軟件少。具體分析,國內(nèi)工業(yè)軟件面臨研發(fā)、應(yīng)用和人才三大問題。研發(fā)方面,國內(nèi)工業(yè)軟件技術(shù)依靠國外產(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn),缺乏技術(shù)創(chuàng)新能力。此外,我國制造業(yè)主要是裝配生產(chǎn)等低附加值產(chǎn)業(yè),工業(yè)軟件研發(fā)需求低。應(yīng)用方面,國內(nèi)產(chǎn)業(yè)規(guī)模小,工業(yè)生產(chǎn)和管理形式單一,擴(kuò)展性和持續(xù)性差,面向?qū)嶋H需求的適應(yīng)性不足,不能把經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為實(shí)際的生產(chǎn)效率,很難獨(dú)立完成轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)鏈整合。人才方面,工業(yè)軟件研發(fā)需要復(fù)合型人才,要精通軟件開發(fā)和工業(yè)技術(shù),國內(nèi)缺乏。
03、智能制造與工業(yè)軟件發(fā)展機(jī)遇分析
一是政府方面。政策導(dǎo)向是工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展的保障。在“十四五”期間,工業(yè)和信息化部的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)再造工程,將工業(yè)基礎(chǔ)軟件與傳統(tǒng)“四基”合并為新“五基”。國家在政策面穩(wěn)步推進(jìn)智能制造和工業(yè)軟件健康發(fā)展。
二是需求方面。我國制造業(yè)產(chǎn)能巨大,但自主創(chuàng)新缺乏,導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)落后,存在結(jié)構(gòu)性產(chǎn)能過剩及能源消耗過大等問題,智能制造需求旺盛。目前智能制造研發(fā)投入持續(xù)增加,工業(yè)軟件正在逐步應(yīng)用到各個工業(yè)領(lǐng)域,產(chǎn)業(yè)均衡發(fā)展。
三是環(huán)境方面。外部環(huán)境倒逼關(guān)鍵產(chǎn)品國產(chǎn)化,國務(wù)院出臺軟件產(chǎn)業(yè)扶持新政,國內(nèi)國際雙循環(huán)新格局促進(jìn)工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。為防范工業(yè)軟件禁售,國內(nèi)高新企業(yè)積極研發(fā)國內(nèi)替代工業(yè)軟件。需求內(nèi)化的過程中,國內(nèi)工業(yè)軟件企業(yè)間合作廣泛開展,工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。
四是技術(shù)方面。新一代信息技術(shù)推動了智能制造的發(fā)展。新一代信息技術(shù)的人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算的發(fā)展在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺為工業(yè)軟件創(chuàng)造了新的競爭起點(diǎn),國內(nèi)工業(yè)軟件企業(yè)依托國家“新基建”政策,融合傳統(tǒng)工業(yè)軟件與信息技術(shù),必將推動新型工業(yè)軟件的發(fā)展。
04、智能制造與工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議
目前國內(nèi)工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨空前的壓力和挑戰(zhàn),需要上下一心精誠合作,才能引導(dǎo)整個產(chǎn)業(yè)的騰飛。
一是政府調(diào)控方面。政府要提供良好的宏觀環(huán)境,加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、法律和政策支持等。根據(jù)地方特色細(xì)化戰(zhàn)略方向,搭建高度產(chǎn)業(yè)集群整合的平臺,形成本地區(qū)的優(yōu)勢項(xiàng)目。并提供各種資源和服務(wù),如財(cái)政、人力、信息等資源,以及軟硬件技術(shù)服務(wù),保證工控和信息安全,完善福利獎勵制度,保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)。政府要著眼未來,建立起官產(chǎn)學(xué)研之間聯(lián)合創(chuàng)新的長效機(jī)制。
二是工業(yè)企業(yè)合作方式方面。工業(yè)企業(yè)智能化改造涉及多類領(lǐng)域的企業(yè),主要包括掌握智能制造核心技術(shù)的領(lǐng)先公司、掌握資源和市場的老工業(yè)時代的大型工業(yè)企業(yè),還有產(chǎn)品專業(yè)化的中小型企業(yè)。領(lǐng)先公司挖掘工業(yè)企業(yè)需求,開發(fā)工業(yè)軟件,完成核心技術(shù)迭代。大型企業(yè)通過領(lǐng)先企業(yè)移植新軟件或復(fù)用改造舊軟件,提高效率,保障整個行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展,并提出需求,提供研發(fā)資金。而小型企業(yè)通過向領(lǐng)先公司的技術(shù)引進(jìn),在專項(xiàng)而深入的工業(yè)領(lǐng)域作為探索者捕捉引導(dǎo)整個行業(yè)改革的契機(jī),優(yōu)化和提升整個產(chǎn)業(yè)鏈。以上三者協(xié)同,建立垂直整合平臺,共同打造新興產(chǎn)業(yè)。
三是標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)方面。建立健全工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)體系刻不容緩。智能制造的發(fā)展是一個循序漸進(jìn)的過程,而工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)的建立對于智能制造產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展具有引領(lǐng)、帶動作用。智能制造的實(shí)現(xiàn)必須先標(biāo)準(zhǔn)化再智能化。智能制造的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化包括硬件標(biāo)準(zhǔn)化、軟件標(biāo)準(zhǔn)化、接口標(biāo)準(zhǔn)化、邏輯標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)據(jù)分類和價值鏈各工藝流程標(biāo)準(zhǔn)化等。工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)體系應(yīng)包括統(tǒng)一的工業(yè)軟件測試評價技術(shù)體系、試驗(yàn)驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)、測評指標(biāo)集、方法和準(zhǔn)則、工具和環(huán)境、數(shù)據(jù)集和操作規(guī)程等。通過沉淀自身經(jīng)驗(yàn),鼓勵重點(diǎn)企業(yè)或行業(yè)制定企標(biāo)、團(tuán)標(biāo)、行標(biāo)和國標(biāo),實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)業(yè)的輸出賦能。
四是技術(shù)革新方面。引導(dǎo)工業(yè)軟件向云化、微服務(wù)化轉(zhuǎn)變。首先模塊化傳統(tǒng)工業(yè)軟件,結(jié)合相關(guān)抽象知識和經(jīng)驗(yàn)建模,提供云服務(wù)和微服務(wù),建設(shè)工業(yè)APP資源池。傳統(tǒng)優(yōu)勢企業(yè)、創(chuàng)新型企業(yè)和科研院所等多主體協(xié)作。優(yōu)化設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)營和管理中的資源利用,形成多行業(yè)、全產(chǎn)業(yè)鏈、全面發(fā)展的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
五是人才培養(yǎng)方面。加強(qiáng)工業(yè)軟件人才培養(yǎng)。針對行業(yè)亟待解決的問題,結(jié)合研發(fā)端和需求端的特點(diǎn),鼓勵校企聯(lián)合開設(shè)人才培養(yǎng)基地,開設(shè)自主工業(yè)軟件核心技術(shù)課程,積極引進(jìn)人才,提供人財(cái)物的支持,共同培養(yǎng)一批具有創(chuàng)新能力的高端工業(yè)軟件人才。并借鑒國外經(jīng)驗(yàn),保障知識產(chǎn)權(quán),保障薪酬福利,形成人才的積累,為知識和經(jīng)驗(yàn)體系的延續(xù)打好基礎(chǔ)。
05、結(jié)論
智能制造的本質(zhì)是工業(yè)的軟件化。中國的工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)面臨巨大的壓力和生機(jī),只有各級地方政府,企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)積極配合下才能改變工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展落后的局面。國有軟件企業(yè)亟需構(gòu)建良好的產(chǎn)業(yè)生態(tài),增強(qiáng)市場競爭力,整合全產(chǎn)業(yè)鏈和生命周期相關(guān)產(chǎn)業(yè),提高行業(yè)地位。只有推動信息技術(shù)與產(chǎn)業(yè)融合創(chuàng)新,推動工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展才能促進(jìn)我國工業(yè)轉(zhuǎn)型升級、才能加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式。而工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展是實(shí)現(xiàn)我國制造業(yè)從大變強(qiáng)的重要路徑,也是我國提升綜合國力、順利實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型、持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的必經(jīng)之路。
原文刊載于《現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化》2021年第8期 作者:遼寧省先進(jìn)裝備制造業(yè)基地建設(shè)工程中心 王繼娜
(轉(zhuǎn)載)