屈凱峰
以“CAX”為代表的工業(yè)軟件是第三次工業(yè)革命即計算機技術與工業(yè)融合的核心產(chǎn)物。CAX包括CAD(計算機輔助設計)、CAE(計算機輔助工程)、CAM(計算機輔助制造)等。通俗地說,CAD是替代手工繪圖,CAE是替代物理實驗,CAM是實現(xiàn)生產(chǎn)自動化。在第四次工業(yè)革命即互聯(lián)網(wǎng)技術與工業(yè)融合的過程中,“CAX”將演變?yōu)椤癐AX”,即互聯(lián)網(wǎng)輔助設計(IAD)、互聯(lián)網(wǎng)輔助工程(IAE)和互聯(lián)網(wǎng)輔助制造(IAM)。
互聯(lián)網(wǎng)推動工業(yè)軟件大規(guī)模社會化應用
有需求就會有供給。中國制造業(yè)正在大規(guī)模轉型升級,越來越多的企業(yè)比以往任何時候都更加注重關鍵核心技術的自主研發(fā),孵化出大量的工業(yè)軟件。首先,“關鍵核心技術是買不來的”,高端工業(yè)領域所需要的核心工業(yè)軟件技術,國外商業(yè)軟件不會提供,需要我們自主開發(fā);其次,在廣大中小制造業(yè)領域,企業(yè)需要“小、散、?!钡墓I(yè)軟件,需要低成本、本土化、定制化開發(fā),國外大型商業(yè)軟件公司難以滿足,國內新興工業(yè)軟件企業(yè)更有優(yōu)勢提供本土化精準供給。
互聯(lián)網(wǎng)時代催生了新的需求、新的生產(chǎn)方式和新的商業(yè)模式。我們發(fā)展中國工業(yè)軟件,不能照搬國外工業(yè)軟件發(fā)展路徑,不能“刻舟求劍”,我們要定位于用時代的技術,開發(fā)時代的產(chǎn)品,滿足時代的需求。
首先,互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)造出了新的供求關系,將催生巨大的增量市場。在需求端,互聯(lián)網(wǎng)能夠低成本、高效率地將大量中小企業(yè)對工業(yè)軟件的“小、散、專”的需求匯集起來,以規(guī)模效應降低定制成本;在供給端,互聯(lián)網(wǎng)能夠同樣低成本、高效率地找到能夠滿足中小企業(yè)“小、散、專”需求的工程師,以規(guī)模效應提高定制產(chǎn)出。
其次,互聯(lián)網(wǎng)提供了新的軟件供給形式。區(qū)別于傳統(tǒng)大型軟件的本地部署形式,互聯(lián)網(wǎng)軟件有IaaS(基礎設施即服務)、PaaS(平臺即服務)和SaaS(軟件即服務)等多個層次。與本地部署的傳統(tǒng)大型軟件相比,互聯(lián)網(wǎng)軟件的多層解耦和多層復用特性,一方面使得軟件最終使用價格得以大幅降低,另一方面使得軟件開發(fā)能夠形成大規(guī)模社會化協(xié)同?;ヂ?lián)網(wǎng)化的工業(yè)軟件,將是“PaaS大平臺+APP小應用”的模式,將推動工業(yè)軟件的大規(guī)模社會化應用。
最后,互聯(lián)網(wǎng)技術與工業(yè)的融合,給中國工業(yè)軟件的發(fā)展提供了開辟新賽道的機會。與前三次工業(yè)革命的追趕路徑不同,在互聯(lián)網(wǎng)驅動的第四次工業(yè)革命過程中,中國并不落后,甚至有機會領先。我們需要用“網(wǎng)絡化帶動數(shù)字化”,以新時代的新需求,驅動和培育新供給,實現(xiàn)技術的跨越式發(fā)展。中國在消費互聯(lián)網(wǎng)領域,已經(jīng)誕生出世界級的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)。中國擁有全球最豐富的、最完善的工業(yè)體系和數(shù)量最多的工業(yè)企業(yè),以及最大規(guī)模的工程師群體,一定能夠孵化出世界級的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)軟件企業(yè)。
仿真APP滿足互聯(lián)網(wǎng)時代的需求
在眾多工業(yè)軟件中,IAE(互聯(lián)網(wǎng)輔助工程)平臺是實現(xiàn)計算機仿真技術普及應用的突破口,有企業(yè)已搭建了IAE,并將其稱為“工業(yè)蘋果/安卓”系統(tǒng)?!肮I(yè)蘋果/安卓”以一個統(tǒng)一強大的開放不開源的仿真引擎作為底層平臺(仿真“操作系統(tǒng)”),支持面向各種工業(yè)仿真應用場景的仿真APP開發(fā)和運行。
“工業(yè)蘋果/安卓”借鑒了移動互聯(lián)網(wǎng)時代手機的成功模式,是典型的互聯(lián)網(wǎng)時代的產(chǎn)品。在軟件架構上,摒棄了傳統(tǒng)商業(yè)軟件“封閉大系統(tǒng)”的模式,采用“操作系統(tǒng)+應用軟件”的分層解耦模式,使主要依賴基礎理論的“數(shù)學層”、依賴軟件開發(fā)的“軟件層”和依賴工業(yè)應用場景知識的“物理層”解耦分離,在技術上支持各個層面的分層協(xié)同開發(fā)。在商業(yè)模式上,放棄了“桌面操作系統(tǒng)時代”單純的賣軟件模式,而是創(chuàng)造多層次商業(yè)協(xié)作機制和平臺,使數(shù)學層的求解器、物理層的專業(yè)場景化應用(APP)都能夠實現(xiàn)大規(guī)模社會化交易和復用,調動起全社會各個層面的技術創(chuàng)新能力,用“眾創(chuàng)、眾包、共享”的生態(tài)化模式發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)時代的工業(yè)軟件。
各行各業(yè)的工業(yè)APP將集中在“仿真APP商店”中呈現(xiàn)。對于工業(yè)企業(yè)用戶來說,不用理解仿真操作系統(tǒng)和仿真APP的開發(fā)過程,不需要安裝任何仿真軟件,只需直接登陸“仿真APP商店”,就可以找到自己需要的仿真計算工具。仿真APP既可以在云平臺上完成計算,也可以編譯下載到本地長期重復使用。如果沒有找到合適的APP,則可聯(lián)系類似APP的開發(fā)者進行定制開發(fā)。
仿真APP具有明顯的互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品特征。第一,軟件云化,支持云開發(fā)、云計算、云存儲;第二,無代碼化開發(fā),APP開發(fā)者不需要懂得編程;第三,小而專,不同于傳統(tǒng)單機版工業(yè)軟件“大而全”;第四,專用性強,融合了特定專業(yè)、特定產(chǎn)品的研發(fā)設計知識;第五,便于傳播,可通過PC、手機等多種渠道分享傳播。 每一個仿真APP都是物理世界中物理實體的數(shù)字孿生體。仿真APP不僅可以輔助產(chǎn)品研發(fā),不斷優(yōu)化產(chǎn)品設計,還能給用戶提供產(chǎn)品使用場景的仿真分析,更便于用戶科學合理地使用產(chǎn)品。仿真APP就是數(shù)字世界里的“物體”,開發(fā)仿真APP就是在數(shù)字世界中“造物”。
基于上述平臺,仿真APP使用者、開發(fā)者、平臺建設者將協(xié)力創(chuàng)造全新的工業(yè)仿真生態(tài)體系。仿真APP使得包括中小企業(yè)在內的廣大制造業(yè)企業(yè)能夠高效、便捷地利用計算機仿真技術提高設計、制造和運行維護水平,創(chuàng)造仿真技術的“藍海市場”。市場需求將帶動起大批專業(yè)仿真工程師開發(fā)專業(yè)仿真APP,創(chuàng)造海量的數(shù)字孿生體。用互聯(lián)網(wǎng)時代的技術,開發(fā)互聯(lián)網(wǎng)時代的產(chǎn)品(互聯(lián)網(wǎng)的仿真“操作系統(tǒng)”十仿真APP),滿足互聯(lián)網(wǎng)時代的需求,從而開辟新的賽道,用“網(wǎng)絡化帶動數(shù)字化”,實現(xiàn)中圍工業(yè)軟件本土化發(fā)展。