(三)知识自动化是中国发展工业软件的突破口
如前所述,在工具、系统、平台这些基础和通用技术领域,厂商众多,市场成熟;西门子、达索等国际工业软件巨头已经形成排他、封闭和垄断的生态系统,这个领域已经不利于创新技术的出现,也不适合国内中小软件企业的生存和发展。而在工程中间件和知识自动化领域,各厂商涉足较少,故而正是中国发展工业软件的良好土壤和市场突破口!(也正是基于以上对知识自动化的理解以及对工业软件市场的分析判断,索为才会在多年来一直坚持工程中间件的研发。)
索为理解的工程中间件是一种开放的工业软件平台,对下可以兼容集成各种工业软件和设备,对上可以承载企业工业技术体系。当前基础工业软件市场多厂并存,势力均衡,工程中间件成为中国制定工业软件集成平台标准的一次重要机会。通过工程中间件的开放平台,有利于建立开放生态环境,并促进规模性、群发性的工业技术体系建设。一旦在工程中间件平台建立工业技术的知识自动化体系后,底层用谁的工业软件和工业控制系统已经不重要,工业体系的技术安全和数据安全也可以得到有效保证;因此,索为深信:如果中国的工业软件企业能在工程中间件领域自主研发出相应的核心技术,那么中国在即将到来的工业4.0浪潮中,将能够在工业标准、平台和等技术层面掌握较大的话语权和主动权。
对于索为而言,上述思路的诞生其实借鉴了计算机和互联网行业的发展史。30年前的UNIX产业,是一种从硬件到操作系统到应用软件的垂直产业模式,IBM、SUN、HP等厂商互不兼容,谁也无法统一市场;新兴的微软英特尔联盟,则是硬件、操作系统、应用软件开放兼容的横向模式。最终,微软英特尔联盟打败了UNIX产业,就因为横向开放模式价格低、可替换、选择丰富,产业规模也可以做大。再看最近十年的移动互联网行业,几乎再次重演了这一规律---苹果的垂直和封闭模式,只让苹果一家公司独大;而Android这种兼容开放的生态系统,则催生了一大批业界巨头(从用户量和行业规模上,Android生态系统已经远远领先于苹果的生态系统)。本质上看,工程中间件和知识自动化也是一种横向开放的生态系统。如果能借鉴互联网发展的模式,集中力量抓紧时间建立百万量级的工程APP,形成整个制造业工业技术的知识自动化体系,那么中国的工业技术体系,将走出一条不同于西方国家的模式,真正实现工业技术的自主、可控与安全。
三、知识自动化的落地实践
(一)知识自动化在美国
自1994年,波音公司便发起了数字化制造改革(DCAC/MRM),把飞机的数十万个零部件全部数字化,同时采用模块化而非零部件级的层级控制,形成了完全可控的数字化产品体系,并将大量的工业技术体系数字化,融合到企业工业软件中,把信息化软件的作用发挥到了极致。这项改革使得波音成为了制造业数字化的先驱,也直接奠定了波音在飞机制造领域的领先地位。
2014年2月,美国总统奥巴马正式启动了作为实施“再工业化法案”中最为重要的数字化制造与创新中心;而该中心推出的第一个最大的项目就是:数字化制造的开源软件代码项目——“数字化制造公共平台Digital Manufacturing Commons (DMC) ”。DMC是一个开放性软件平台,通过提供基于知识自动化的服务平台,大大降低知识工作者的设计难度,从而能将精力放在创新上。相信在美国的创新设计和再工业化发展战略中,我们会越来越多地看到DMC的身影。
(二)知识自动化在德国
在德国,西门子基本主导了工业软件平台的发展。2007年,西门子收购了美国UGS,使其获得了三项举足轻重的入场券:3D设计软件UG-NX,产品数据管理软件Teamcenter,数字化工厂装配系统Tecnomatix。2008年,西门子收购了德国的Innotec,代表着虚拟工厂的厂房布局规划及实际工厂的运行模拟成为可能。自2013年起,西门子试图在虚拟设计工业软件中,采用虚拟现实(VR)来实现人机的交互,先后收购了LMS、VRcontext和Tesis软件。Tesis可以跟SAP软件、Oracle数据库无缝集成,使得西门子的工业软件平台可以自由地与其他软件巨头进行协同。2014年年底,西门子成功收购了Camstar,使其具备了对于工厂现场数据的强大分析能力。2015年6月,西门子正式推出Omneo PA性能分析软件,提供大数据与云服务。2015年9月,在PLM大会上,西门子高调推广Active WorkSpace,使得使用者随时可以查看各种各样的数据。
(三)知识自动化在中国
2006年起,索为便踏上了研发连接、驱动工业软件的工程中间件(工业软件操作系统)的征程。一路上,索为基于知识自动化的理念,通过知识组件模型,建立了多个领域的知识自动化系统,如飞机总体设计系统、导弹综合设计系统、发动机集成设计系统、装甲车辆总体设计系统、船舶综合设计系统、雷达集成设计系统、核反应堆协同设计系统、工艺集成研发系统、基础工艺数据库等。目前为止,上述系统在航空、航天、兵器、船舶、电子、核电、汽车等领域的实际应用已经为索为赢得了良好的口碑;更重要的是,在实际应用中,索为切实观察到:这些知识自动化系统通过对设计分析工作的组件化和自动化,在提高设计品质的同时大幅缩短了设计周期。
值得一提的是,2013年8月,中航工业在“统一IT架构”的集团战略中,决定采用索为的Sysware工程中间件以及知识自动化技术,作为中航工业集成研发的统一框架,全面启动了航空集成研发平台的建设。这既是索为与中航强强联合在集成研发领域的一次试水,同时也是中国工业软件业在知识自动化领域的初航。
四、突破的契机:知识自动化与中国工业体系的对接
对于国内的中小企业而言,他们既缺乏高端研发设计能力,也无法将自身的专业知识和经验数字化,更难以形成对专业技术的深度积累。反观国内大型企业,企业内部条块化分割严重,缺乏工具和数据的整合能力,加之复杂工业技术体系具有内容分散、学科交叉明显、知识体系庞大等特点,大型企业也很难独自胜任工业技术体系的构建。因此,只有以政府为主导来建立知识自动化平台,并系统性推动工业技术体系的建设,才能真正抓住前述知识自动化所带来的突破契机,才能让知识自动化这一理念完成在中国工业体系内的对接与落地;更不用说,这一平台对于保障中国技术安全和数据安全有着显而易见的战略意义:
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