《工业软件上云:有“数据之根”方能向阳生长》

  • 来源专题:智能制造
  • 编译者: icad
  • 发布时间:2023-05-12
  •     有人说,数字化时代,所有的事情都值得用云的方式重新做一遍。

        深以为然。作为拥有全球工业门类最为齐全的国家,中国近年来正在从制造大国向制造强国迈进。随着《中国制造 2025》国家战略的稳步推进,制造业的数字化转型和智能化升级已进入到攻关的纵深阶段。此时,工业软件上云无论是契合制造业用户数字化专项的需求,还是工业软件产业自身的发展,均被认为是大势所趋。

    然而,理想很丰满,现实却有些 " 骨感 "。工业软件上云绝非易事,涉及到架构体系、数据互通、成本投入以及理念转变等诸多因素,绝非简单的软件 SaaS 化就可实现。

    因此,成功上云的工业软件值得密切关注。为什么它们能够很快地成功拥抱云计算这个大浪潮?它们是如何通过上云客服传统工业软件的各种弊端?上云成功之后给它们带来了什么?

        01

        工业软件上云成为大势所趋

        一直以来,工业软件堪称工业制造的大脑与神经系统,支撑起整个现代制造业体系。

        中国制造业过去被认为 " 大而不强 ",很重要的一个因素就是工业软件有待提升。如今,全球工业软件均在向云的架构体系转变,不仅将对于工业软件产业产生深远影响,无疑也为国产工业软件弯道超车带来重要的 " 窗口期 "。

        工业软件上云之所以成为大势所趋,甚至已成为制造业转型升级中不可或缺的一环。第一大关键原因是工业制造业用户的迫切需求。

        众所周知,智能制造的本质就是 5G、人工智能、大数据、云计算等新一代数字化技术与制造业的深度融合,以数据要素为核心,重塑设计、生产、管理、服务等环节。例如,消费需求追求个性化和差异化现象日益普遍,反向要求制造业企业能够快速响应消费者的需求变化,需要在柔性制造、敏捷交付等方面更加出色,以满足个性化的需求。

        另一个原因就是,传统工业软件在制造业用户侧存在着大量的个性化定制情况,为满足制造业用户的个性化需求,在本地部署与应用中需要 " 量体裁衣 " 和 " 因地制宜 "。这种情况固然满足了部分用户的需求,但对于工业软件整个产业而言,带来的是成本高、通用性差、效率低下、升级迭代困难,产品复用比例极低。

        因此,对于工业软件公司而言 " 不翻身、即翻船 ",工业软件上云被视为是产业变革的必经之路。但工业软件上云任重道远,涉及到多方因素。事实上,近年来,我国多家工业软件公司均在积极拥抱云计算,其中有一批典型企业成功实现了云上转型,为中国制造业转型升级和高质量发展迈出了坚实一步。


        02

        这些工业软件都是这样上云的


        《" 十四五 " 软件和信息技术服务业发展规划》明确提出,到 2025 年,产业链短板弱项得到有效解决,基础软件、工业软件等关键软件供给能力显著提升。

        毫无疑问,上云是中国工业软件企业重塑竞争力的一个重要路径。值得关注的是,如今已经有一批中国工业软件企业在上云之路上取得了持续突破,不仅升级了自身软件的架构与产品体系,更通过 SaaS 的模式为用户带来了更好的服务,为中国制造业的转型升级注入了源源不断的云动力。

        例如,益模科技就是工业软件上云的一家典型企业。作为专注于工业软件及柔性自动化智能制造技术的公司,益模科技主要聚焦多品种小批量离散制造型企业提供包括管理、自动化、仓储物流、供应链在内的数字化生产全场景解决方案。

        在过去,益模科技的系统设计、软件开发、单板开发、硬件开发等系统开发环节采取分段建设,不同系统存放各种异构数据,集成打通成本高昂、效率低下,愈发不能满足用户敏捷交付、个性化开发、用户体验等方面的需求。

        为此,益模科技基于华为云工业数据模型驱动引擎 ( Data Model Engine, 简称华为云 DME ) ,利用其可集成、可插拔的协同开发与运行环境,仅用 3 个月上线 40 多个工业机理模型,并成功实现智能设备联网 IoT 系统和 SCM 供应链协同两款产品 SaaS 化商用,开发效率提升 2 倍,定制开发减少 70%,产品集成效率提升 90%,并大幅提升用户体验。

        上海湃睿科技是国内首家采用云底座的 SaaS 化 PLM 解决方案供应商,之前采用的单体架构软件时,每次为客户定制化时间至少需要半年,开发效率低、响应速度慢、研发与运维成本高、安全性难保障,很难满足制造业用户的个性化需求;而基于华为云 DME 研发出 SaaS 化 PLM 之后,系统上线和个性化需求定制时间大幅缩短,开发成本下降十倍之多,为工业装备、汽车零部件、电子高科等多行业提供开箱即用的 PLM 行业方案,助力多个制造业领域用户的转型升级。

        作为连续多年入围自主工业软件百强的企业,安怀信主要聚焦系统工程数字化平台开发及服务,仿真验证工具开发及性能虚拟样机创建服务等。过去,工业仿真需要高昂成本的硬件平台,并且涉及海量的定制化服务,随着仿真数据规模的持续增长,传统工业软件模式愈发难以满足用户需求,而借助云底座,构建低投入、免维护、易配置的 SaaS 化工业软件成为安怀信的主攻目标。

        事实上,安怀信构建的 SaaS 化研发门户及流程管理平台 SysDM 正在帮助诸多制造业企业大幅提升研发效率,以某型号燃料电池开发为例,过去需要 3 个人、5 个月的产品研发工作,经过 SysDM 平台进行流程集成后,实现了研发周期缩短近千倍,2-3 个产品方案实现生产仅需 1 天。

        此外,像蜂巢互联、能科科技、望友、讯方技术、安世亚太等均是工业软件上云的突出代表。林林总总,这些工业软件企业加速拥抱云计算,其实给出了整个产业界极大的启示:即在工业软件这个门槛高、系统复杂、投入成本大且周期长的领域,利用云的优势,彻底改变工业软件的业务模式,则有望迎头赶上甚至弯道超车。

        事实上,进入到云时代下,工业软件最大的趋势就是从过去的产品经济转型为服务经济,需要走向技术服务化和服务开放化,而云平台则是工业软件变革最重要的支撑。例如,上述企业无一例外的都是利用云平台强大的 IaaS、PaaS 能力,解决了过去底层各项复杂的工作,一方面大幅提升产品研发、个性化需求响应的速度与效率,另一方面则增强复用性,降低成本,为用户提供了体验良好的各种服务。


        03

        数据之根,让工业云向阳生长


        什么是工业软件在云端成长的关键?

        毫无疑问是工业云的基础能力平台,它就像工业软件上云、用数的数据之根,真正帮助工业软件改变过去低效、高成本的研发模式,以数据要素为抓手,实现工业软件方方面的高效协同,堪称工业软件上云的 " 数据之根 "。

        以华为云工业数据模型驱动引擎 DME 为例,其沉淀了物料、电子、需求、工艺等 24 种工艺数据模型,120+ 数据操作及功能 API,图形化开发界面实现设计即开发,面向对象的数据管理技术让数据天生内聚,实现研、营、制、供、服数字化高效协同,解决了海量产品生命周期数据管理难题。

        华为云工业数据模型驱动引擎 DME 彻底帮助工业软件企业屏蔽了底层的复杂性,可以把更多的精力和研发预算投入到客户需求、应用功能的构建上,实现丰富、高效的协同开发,打造出能力强大、简单好用、数据联接容易的工业 SaaS 软件,助力制造业企业的转型升级。

        事实上,华为云工业数据模型驱动引擎 DME 是华为多年数字化变革和供应数据管理领域的经验总结,在华为内部支撑过最重要、最复杂的业务系统开发。如今,华为云工业数据模型驱动引擎 DME 在益模科技、上海湃睿科技等多家工业软件企业中成功应用,标志着以云化为核心的新一代工业软件的架构和体系已经开始开启。

        综合观察,国产工业软件如今面临着一个绝佳的弯道超车的 " 窗口期 "。在国家政策的鼓励下,国产工业软件需要借助云化的力量,彻底摆脱过去传统模式的桎梏,利用云平台的诸多能力,重塑自身的研发模式、产品架构和服务模式,从而更好地契合制造业企业转型升级的需求。而华为云工业数据模型驱动引擎 DME 凭借强大的平台能力、开放的生态,无疑为国产工业软件企业提供了 " 数据之根 ",让工业软件在云端向阳生长。

  • 原文来源:http://www.myzaker.com/article/645d245d8e9f09214c4fb904
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    • 来源专题:智能制造
    • 编译者:icad
    • 发布时间:2023-06-25
    • 从年初对外透露的“打造从沙子、矿石到产品的产品研发工具”,到宣布实现MetaERP的研发和替换,华为在软件和基础研发工具的每一个动向,都引发行业关注。 日前,在苏州举办的2023工业互联网大会上,华为云工业软件和工业云CTO丘水平介绍了华为在新一代工业软件体系、国产工业软件生态上的建设进展和战略洞察。 华为云工业软件产品部CTO丘水平发表主题演讲 “为什么波音能卖1亿美元”  “一架波音飞机卖1亿美元,不是因为加了多少传感器,有怎样的远程运维能力,而是因为它在设计制造过程中,把工艺知识和经验注入到了飞机里。”机械工业信息研究院副院长石勇就曾对此感叹,一个工业产品真正的价值增值,在于研发生产的数字化。 此前,国内工业软件多集中在企业运营管理、生产过程管控等商业价值流层面。根据工业互联网产业联盟的统计,上述领域占到制造业软件投入的84%,而产品研发设计、制造与工艺管理软件仅占到投入的3%。 在这一背景下,华为云联合生态伙伴打造的新一代工业软件体系,正是产业高质量发展的题中之意。 以沿海制造业重镇苏州市为例,苏州工业基础雄厚,规上工业总产值达到4.36万亿元,有35个工业大类、515个小类,企业数量近83万家,其中国家高新技术企业突破1.1万家。 基于优渥的产业基础,苏州正加快工业软件面向细分行业的工程应用创新,通过平台、政策牵引供需双方协同对接,以需求侧带动供给侧能力提升,让国产工业软件从“能用”到“好用”,打造工业软件工程应用创新高地。 在全国范围看,工业软件也迎来了变革期。IDC中国研究经理杜雁泽说,IDC预测,从2021到2026年,制造业软件的云化部署比例将从 22.9%上升到 31.5%,5年期年复合增长率为24.7%。 “如果按照传统模式跑,我们已经跑不过别人,现在云提供了一个换道超车的机会点。”制造业相关人士表明。 丘水平表示,华为云正联合伙伴企业,围绕板级EDA、结构设计、工业仿真、设计制造融合等领域,打造系列化的云上工具链,基于云上的创新技术和商业模式优势,重新定义工业软件产业的设计、研发、部署和销售等推进模式,构建开放共赢、利益共享的工业软件新业态。 对国内工业软件领域而言,这是一次全方位的创新。 新一代工业软件基于云的技术架构,利用分布式技术,性能相比传统架构可实现十倍乃至百倍的提升。同时,华为云在云上构建了包括工业数字模型驱动引擎、几何模型建模、图形渲染在内的10大工业软件内核引擎,以及丰富的工业基础资源库,让软件企业不用重复造轮子,即可快速构建专业SaaS软件。 这些国产工具,针对板级EDA、结构设计、工业仿真和设计制造四大领域进行了整合,打造了系列化工具链,为软件企业提供全栈完整的创新服务。据透露,目前已有20多家企业基于华为云iDME(工业数字模型驱动引擎),打造新一代云化的工业软件。 国产工业软件生态怎么样了 在工业互联网大会,丘水平展示了多家伙伴企业的研发进展。这些新一代工业软件生态中的国产企业,都在近年来启动自主研发。  湃睿科技技术总监周海伟介绍,以iDME为例,这一引擎覆盖了工业里面涉及到的各类通用数据,可以说是工业软件的根技术所在。在此基础上,它也提供了多项先进能力,例如,湃睿基于软件云的低代码平台,仅用1天时间,就完成了企业客户提出的7个开发需求,效率数倍于以往。 不仅如此,iDME还持续沉淀工业数据管理的通用能力。“只要有用户在用,它的功能就会越来越强大。”周海伟说,公司还将把更多自研SaaS软件中的通用能力下沉,形成平台经验以供复用。  对于一款新软件,要经受客户场景的验证和优化,获得用户口碑,可能是一个漫长的过程,尤其是很多客户多年使用海外工业软件,都处于观望期。 相关企业代表介绍,在这一生态里,各大行业头部企业都开放了业务场景,有关部门也提供了扶持资金、开放了高校合作项目等。不过软件要被市场接受,仍有大量生态建设工作要做。 “我现在基本上每周都在客户那里,这个阶段需要华为和软件企业共同合作,更快速地往前推。”周海伟说,湃睿3年前基于iDME开始了自研PDM SaaS软件的开发,期望开拓中小企业市场,今年在售前阶段投入尤其多,“不论是大客户还是小客户都在跟进中”。 随着生态的逐步建立,华为云与伙伴也在重新定义整个工业软件生态利益分享的机制。基于统一的底座,每个企业聚焦某一方向进行突破,联合发力,厂商们对未来越来越有信心了。 杜雁泽也给予了乐观分析,IDC表明,2022年本土CAD、CAE、EDA等设计研发工业软件,在中国市场占比为10%-20%,在PLM、MES、ERP等业务管理类工业软件上占比更达到了35%-60%,较过去几年有大幅提升。在部分领域,本土厂商已有领先优势。 云工厂,开启产业合作新篇章 基于华为云的工业软件云底座,产业上下游合作的“云工厂”,也将为工业带来深刻改变。 云工厂是一种以产业升级为目的的网络化制造新范式。目前,已有两个产业工厂云崭露头角,一个是造物云,即电子电路智慧云工厂,另一个是数智聚模云,涉及模具全产业链。 这些云工厂由一个或多个龙头企业,承担产业“运营商”角色。“运营商”与伙伴企业之间通过结盟关系,将整个产业链整合起来。 工厂云有“实体平面”,也就是线下实体集群,也有“数字平面”,即线上数字化平台。模具云的运营商——启泰产业互联网负责人张凤飞说,通过产业政策、产业园区以及行业资源,他们在全国共规划五大线下产业集群,涵盖从原材料、设计、制造和物流在内的完整产业链。 金百泽造物云产品总监郑汉明介绍,作为电子电路云的产业运营商,公司正与华为开展全面合作,通过整合不同产业资源,将各种基础数据资源引入平台。“以产品研发为例,物料数据资源结合研发工具链,研发效率就能提升上来。” 在模具开发制造领域,数智聚模云则将重点放在资源聚集效应上,包括人力资源、制造资源、原材料资源的整合。 以人才服务为例,一个新手模具结构设计师从零起步到独当一面,往往需要三至五年的成长时间。基于这一平台,企业将引入培训机构,结合华为云的人才服务和赋能,可以把人才生态逐步构建起来。  通过对中小模具企业的引导和赋能,云工厂可以加快企业从小而散、小而全转向小而专、小而精、小而新。启泰产业互联网负责人张凤飞说,通过平台的数字化工具链,模具设计正变得更简单。经过验证,产业链企业的局部模具设计效率最大可提升70%,综合效率提升50%,平台集采成本降低20%等。 无论是工业软件生态,还是云工厂的实践和经验,这些创新都将沉淀在华为云FusionPlant工业互联网平台。该平台从2019到2022年,已连续四年入选工信部跨行业跨领域工业互联网平台。 然而,制造业发展前路漫漫,其数字化事业更需要久久为功。随着当前国产工业软件生态的快速推进,工业数字化转型更将行稳致远,引领产业走向新的发展高地。
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    • 来源专题:智能制造
    • 编译者:icad
    • 发布时间:2023-06-19
    •        工业软件被公认为“工业制造的大脑和神经”,是数字经济时代工业领域的“皇冠”。作为制造业第一大国,我国拥有世界上最齐全的产业门类,但核心工业软件领域却是产业发展的软肋。   导致这一现状的原因主要为我国工业软件产业整体呈“小、散、差”的发展局面。国内企业市场份额小,产业链不完整,技术水平相对落后,离自主可控仍有较大差距。   因此,大力发展工业软件,推动核心工业软件自主可控,是中国建设“制造强国”的必由之路。   01   国产工业软件之殇:   基础薄弱、理念落后、盗版猖獗   在《软件产品分类国家标准》(国标GB/T-36475-2018)中,工业软件(Industrial Software)被定义为在工业领域辅助进行工业设计、生产、通讯、控制的软件,其被细分为研发设计、生产制造、经营管理、运维服务四大类。   在实际应用中,工业软件可以极大地提高工业企业研发、制造、生产管理水平,提升工业管理性能和设计效率,有效节约成本,并实现可视化管理。   不同于传统意义上的软件,工业软件更依赖于工业积累而非编程。受限于工业知识和基础科学知识沉淀不足,研发设计类工业软件国产化进度最为落后,国产化率仅为5%,且多数研发设计类工业软件仅应用于工业机理简单、系统功能单一、行业复杂度低的领域。   业内专家表示,工业软件本质是工业的结晶,而非IT的产物。因为它的内核凝结了工业化长期积累的工业知识、诀窍与经验。而我国工业软件企业多以IT企业为主,并没有坚实的工业基础和背景,这是我国工业软件难以占领中高端市场的一大因素。   另一方面,我国的工业企业更注重“制造”而非“研发设计”。很多工业企业都是以代工起家,这种理念及发展模式也阻碍了研发设计类工业软件的发展。   此外,据国产工业软件厂商透露,由于知识产权保护力度不足、盗版猖獗,国产工业软件的生存环境也不容乐观。有付费能力的企业大多用国外的研发设计软件,而付不起费用的小企业都在用盗版软件。   盗版软件的存在,一定程度上侵犯了软件厂商的利益,导致研发资金不足,对行业整体发展也极其不利。   02   政策支持   国内工业软件生态进一步优化   我国工业软件到底该如何破局?   从海外工业强国的经验来看,工业软件的发展始于顶层设计, 政策关注的重点在于加大资金投入、优惠政策扶植、注重产学研结合、保护知识产权、促进人才发展等方面。   反观国内,从政策情况来看,自2015年国务院发布《中国制造2025》以来,工业互联网和工业软件的相关扶持政策年年有所涉及。尤其是在2021年,国家发改委等13部门联合出台的《关于加快推动制造服务业高质量发展的意见》中提到,利用5G、大数据、云计算、人工智能、区块链等新一代信息技术,大力发展智能制造,实现供需精准高效匹配,促进制造业发展模式和企业形态根本性变革。 要加快发展工业软件、工业互联网,培育共享制造、共享设计和共享数据平台,推动制造业实现资源高效利用和价值共享。   需求方面,2020年,我国工业增加值占全球工业增加值的22.0%,而我国工业软件的市场规模仅占全球的7.4%。对比来看,我国工业软件与工业发展存在严重错位,仍处于起步阶段。随着我国制造业正向高端化、智能化方向转型升级的发展趋势下,我国工业软件升级迫在眉睫。   业内认为,受益于政策及市场的双重驱动,我国工业软件有望从技术、产品、商业模式和生态四个方面进行突破:   技术 :工业互联网、微服务、低代码等新兴技术推动工业软件从原本的单一工具软件走向定制化的平台服务,目前正在朝着“上云”和“APP化”发展。   产品 :随着国产工业软件厂商深耕行业,将增强对工业的理解和数据的积累,提高自主研发能力,国产软件的功能和性能都将逐步赶上国外软件;同时,CAD、CAE、CAM等软件由于工业流程上的衔接性,未来有望集成一体化发展。   商业模式 :云计算催生了SaaS这样的按需提供服务商业模式,定制化服务也成为另一个发展方向。   生态 :未来行业标准将出台,统一工业软件之间的数据格式,从而推动国产软件之间的配合;此外,国产软件一定程度的开源和开放也将推动工业软件发展更加迅速。   03   替代空间大   我国工业软件飞速发展   外部压力、市场环境、政策扶持和需求刺激四大因素正引导我国工业软件行业飞速发展,行业内一些优秀企业也开始崭露头角。   在核心工业软件——三维CAD领域, 君联资本所投企业华天软件推出的国内首款基于云架构的三维CAD平台CrownCAD(皇冠CAD),拥有完全自主的两大CAD核心技术:三维几何建模引擎DGM和几何约束求解器DCS。CrownCAD可以解决高端制造核心技术“卡脖子”、大型模型“转不动”、协同设计“缺平台”的痛点,让中国制造的创新设计不再受制于人。截至2022年3月,CrownCAD已有8万余名用户注册使用。   目前,华天软件已经为航空航天、核电、轨道交通等高端装备领域,以及汽车、工程机械、模具、轴承和高科技电子等通用、专用机械领域的多家企业提供全生命周期的解决方案,主要客户包括中国铁道科学研究院、商飞、TCL、潍柴动力(000338)、中车集团、中海油、中石化、中国重汽(000951)等行业领军企业。   而 联想集团旗下联想创投所投企业数码大方则是国内早期从事工业软件研发的软件公司,也是国家级专精特新“小巨人”企业。数码大方始终坚持技术创新,自主研发了数字化设计(CAD)、产品全生命周期管理(PLM)、数字化制造(MES)软件,其“大方工业云”更是工信部“工业云”试点示范平台、国家中小企业公共服务示范平台。   截至2021年末,数码大方已拥有近400项专利及著作权,其中软件发明专利111项,是国内同类软件中专利数量最多的企业。凭借强大的自主研发实力,数码大方已有超3万家企业用户、超40万互联网用户,服务覆盖装备、汽车、电子电器、航空航天等行业。   对于工业软件的国产替代,数码大方曾表示,今天国产工业软件的自主可控、国产替代,本质上应该是瞄准产业未来场景的价值,而不是对技术或产品简单的跟随替代。数字转型的价值在于数字技术对产业的赋能和解构,对质量、成本、效率、周期、个性定制、降低门槛以及绿色等方面的改善升级。   未来,数码大方、华天软件等工业软件企业将逐步成为中国经济强大韧性的重要保障。它们瞄准中国制造的短板,在细分领域上成长为“隐形冠军”,有望在专业化、精细化生产的道路上继续发展,成为推动经济高质量发展的重要动力。