寧振波

工業(yè)APP是基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，承載工業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，滿足特定需求的工業(yè)應(yīng)用軟件，是工業(yè)技術(shù)軟件化的重要成果。世界主要發(fā)達(dá)國(guó)家正在加快布局工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，大力部署工業(yè)APP，通過激活工業(yè)數(shù)據(jù)和知識(shí)資源，賦能工業(yè)提質(zhì)增效和轉(zhuǎn)型升級(jí)。

對(duì)工業(yè)界來說，無論是國(guó)家戰(zhàn)略政策的制定，還是企業(yè)創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力的提升，都需要仔仔細(xì)細(xì)地掂量現(xiàn)有的工業(yè)根基，從自己最擅長(zhǎng)的地方，找出合適的角度，切入到轉(zhuǎn)型升級(jí)的軌道中去。2010年，中國(guó)就超過美國(guó)，成為全球制造業(yè)第一大國(guó)，有著巨大的工業(yè)基礎(chǔ)能力。但是我國(guó)制造業(yè) “大而不強(qiáng)”的問題一直存在，核心是創(chuàng)新和研發(fā)能力不強(qiáng)，發(fā)展“智能制造”的主要瓶頸就是“缺心少魂”，“心”是集成電路芯片，“魂”是工業(yè)軟件。因此一定要建立一個(gè)立體維度的工業(yè)價(jià)值觀，既要解決集成電路問題，更要解決工業(yè)軟件問題。從工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的雙跨平臺(tái)到工業(yè)APP的多樣性、生態(tài)性的視角，緊緊抓住這樣一次百年不遇的大好良機(jī)，突破工業(yè)軟件的瓶頸，形成工業(yè)軟件的新生態(tài)，推動(dòng)工業(yè)APP向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)匯集，最終形成建平臺(tái)和用平臺(tái)雙向迭代、互促共進(jìn)的制造業(yè)新生態(tài)。

工業(yè)APP是工業(yè)軟件化的重要成果

第四次工業(yè)革命的浪潮正撲面而來，世界各國(guó)都感受到了制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的熱浪。為應(yīng)對(duì)這一輪工業(yè)革命浪潮，工業(yè)和信息化部先后出臺(tái)了多個(gè)指導(dǎo)性文件，把數(shù)據(jù)作為工業(yè)轉(zhuǎn)型的全新動(dòng)力和引擎，使得這一輪工業(yè)革命和以前有著很大的不同。2018年5月，工信部先后發(fā)布了《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2018-2020）》《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)APP培育工程實(shí)施方案（2018-2020年）》。其中，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)定位于工業(yè)操作系統(tǒng)，是工業(yè)APP的重要載體;工業(yè)APP則支撐了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的智能化應(yīng)用。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)為工業(yè)APP提供必要的接口及存儲(chǔ)、計(jì)算、工具、資源等環(huán)境支持，工業(yè)APP是實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)價(jià)值的最終出口。

工業(yè)軟件未來發(fā)展的新形態(tài)，是一個(gè)需要長(zhǎng)期培育和開發(fā)的發(fā)展過程。新時(shí)代工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)離不開新動(dòng)能，信息時(shí)代的工業(yè)發(fā)展離不開工業(yè)軟件。工業(yè)APP是基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，承載工業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，滿足特定需求的工業(yè)應(yīng)用軟件，是工業(yè)技術(shù)軟件化的重要成果。

相對(duì)于傳統(tǒng)工業(yè)軟件，工業(yè)APP具有輕量化、定制化、專用化、靈活和復(fù)用的特點(diǎn)。用戶復(fù)用工業(yè)APP而被快速賦能，機(jī)器復(fù)用工業(yè)APP而快速優(yōu)化，工業(yè)企業(yè)復(fù)用工業(yè)APP實(shí)現(xiàn)對(duì)制造資源的優(yōu)化配置，從而創(chuàng)造和保持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

工業(yè)APP作為一種新型的工業(yè)應(yīng)用程序，一般具有以下6個(gè)典型特征。（1）完整地表達(dá)一個(gè)或多個(gè)特定功能，解決特定問題：每一個(gè)工業(yè)APP都是可以完整表達(dá)一個(gè)或多個(gè)特定功能、解決特定具體問題的工業(yè)應(yīng)用程序。（2）特定工業(yè)技術(shù)的載體：工業(yè)APP中封裝了解決特定問題的流程、邏輯、數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)流、經(jīng)驗(yàn)、算法、知識(shí)等工業(yè)技術(shù)，每一個(gè)工業(yè)APP都是一些特定工業(yè)技術(shù)的集合與載體。（3）小輕靈，可組合，可重用：工業(yè)APP目標(biāo)單一，只解決特定的問題，不需要考慮功能普適性，相互之間耦合度低。因此，工業(yè)APP一般小巧靈活，不同的工業(yè)APP可以通過一定的邏輯與交互進(jìn)行組合，解決更復(fù)雜的問題。工業(yè)APP集合與固化了解決特定問題的工業(yè)技術(shù)，因此，工業(yè)APP可以重復(fù)應(yīng)用到不同的場(chǎng)景，解決相同的問題。（4）結(jié)構(gòu)化和形式化：工業(yè)APP是對(duì)流程與方法、數(shù)據(jù)與信息、經(jīng)驗(yàn)與知識(shí)等工業(yè)技術(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化整理和抽象提煉后的一種顯性表達(dá)，一般以圖形化方式定義這些工業(yè)技術(shù)及其相互之間的關(guān)系，并提供圖形化人機(jī)交付界面，以及可視的輸入輸出。（5）輕代碼化：工業(yè)APP的開發(fā)主體是具備各類工業(yè)知識(shí)的開發(fā)人員。工業(yè)APP具備輕代碼化的特征，以便于開發(fā)人員可以快速、簡(jiǎn)單、方便地將工業(yè)技術(shù)知識(shí)進(jìn)行沉淀與積累。 （6）平臺(tái)化可移植：工業(yè)APP集合與固化了解決特定問題的工業(yè)技術(shù)，因此，工業(yè)APP可以在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)中不依賴于特定的環(huán)境運(yùn)行。

傳統(tǒng)工業(yè)軟件的大規(guī)模應(yīng)用

智能化的基礎(chǔ)是數(shù)字化，數(shù)字化難度極大，如果沒有數(shù)字化就沒有智能化。首先看看世界領(lǐng)先企業(yè)波音公司的數(shù)字化制造發(fā)展史：1986年，波音公司啟動(dòng)了飛機(jī)數(shù)字化設(shè)計(jì)驗(yàn)證計(jì)劃，在757-46段試驗(yàn)數(shù)字化預(yù)裝配、767-200駕駛艙試驗(yàn)三維制造過程、V-22（魚鷹垂直起降飛機(jī)）管路電纜試驗(yàn)協(xié)調(diào)驗(yàn)證、747-400試驗(yàn)液壓管路系統(tǒng)等。由于計(jì)算機(jī)軟硬件的限制， CAD軟件都是和大型計(jì)算機(jī)捆綁的專用軟件，操作系統(tǒng)是MVS，每臺(tái)計(jì)算機(jī)內(nèi)存約512M，只能連接5-10臺(tái)用于三維設(shè)計(jì)圖形工作站，每個(gè)三維設(shè)計(jì)工程師需要軟硬件投資就超過100萬美元，成本極其高昂。1991年波音公司777飛機(jī)研制采用了3200套IBM RISC6000 工作站，操作系統(tǒng)是AIX（UNIX的IBM版本），每個(gè)三維設(shè)計(jì)工程師需要軟硬件投資不超過20萬美元，其中3000臺(tái)是零件設(shè)計(jì)工作站（內(nèi)存32M），200臺(tái)是裝配工作站（內(nèi)存64M）。2003年波音787是全飛機(jī)、全三維數(shù)字化設(shè)計(jì)，起源于對(duì)波音777飛機(jī)研制過程中發(fā)現(xiàn)的問題改進(jìn);有了DCAC/MRM項(xiàng)目的完成，波音建立了全球廣域?qū)崟r(shí)協(xié)同環(huán)境GCE（Global concurrent engineering），有了MBD的標(biāo)準(zhǔn)，波音787就是用全三維的DMU解決設(shè)計(jì)、工藝、生產(chǎn)制造過程中產(chǎn)品的復(fù)雜問題，是一個(gè)重大的技術(shù)突破和進(jìn)步。當(dāng)然2000年后，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、軟、硬件情況的發(fā)展非常迅猛，世界上主流大型CAD軟件廠商的軟件都可以在WINDOWS+INTEL上運(yùn)行，大幅度降低了制造業(yè)企業(yè)的數(shù)字化成本。

工業(yè)APP是基于云平臺(tái)、智能終端、高速有線或無線網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展起來的：以華為手機(jī)為例，列出我們關(guān)心的功能性能（見表1）。

實(shí)際上1986年波音數(shù)字化驗(yàn)證項(xiàng)目，是大型計(jì)算機(jī)和有線聯(lián)機(jī)終端方式;1991年波音777網(wǎng)絡(luò)研制協(xié)同是工作站以太網(wǎng)粗纜和細(xì)纜聯(lián)網(wǎng)、PC機(jī)信息仍然是軟盤傳遞的方式;2003年波音787研制的GCE，是基于全球的光纖有線網(wǎng)絡(luò)聯(lián)機(jī)。從上表中可知，僅僅從智能手機(jī)的內(nèi)存和處理能力來看，完全可以基于手機(jī)完成產(chǎn)品的研發(fā)，尤其在2010年以后，隨著云平臺(tái)的大規(guī)模、商品化、智能手機(jī)的普及應(yīng)用、3G、4G到5G技術(shù)的進(jìn)步，今后的網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同產(chǎn)品研制，逐步向云平臺(tái)為中心、有線加無線的方式過渡。這樣的工作方式，對(duì)傳統(tǒng)的工業(yè)軟件架構(gòu)帶來了極大的沖擊，當(dāng)然，也給工業(yè)APP的發(fā)展帶來了極大的機(jī)遇。