以國產工業軟件為抓手促進工業互聯網健康發展

朱鐸先

工業互聯網是智能制造的關鍵基礎設施，作為工業互聯網重要組成部分的工業軟件，是制造企業智能化轉型升級的重要抓手與核心動力。然而，我國制造企業當前還嚴重依賴國外工業軟件，在自主可控方面受制于人。本文從工業軟件的視角，探討如何通過工業互聯網與工業軟件的協同發展，共同推動制造企業的智能化轉型升級。

一、工業互聯網處于落地應用的關鍵時期

工業互聯網是通過工業級網絡高效連接與共享工業經濟中的各種要素資源，以數字化、網絡化、智能化的生產與服務方式降低成本、提升效率，推動制造業轉型發展。

2017年，國務院發布《關于深化“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網的指導意見》，提出增強工業互聯網產業供給能力，持續提升我國工業互聯網發展水平。在2018年中央經濟工作會議上，明確了5G、人工智能、工業互聯網等新型基礎設施建設的定位。2019年“工業互聯網”被寫入政府工作報告。2020年政府工作報告再次提出全面發展工業互聯網。

全國很多省市積極響應國家號召，先后制定和發布了發展工業互聯網的系列政策文件，出臺了工業互聯網發展的相關措施。據統計，我國已經培育 500多個工業互聯網平臺，其中具備一定行業、區域影響力的達80個。

此外，隨著智能制造等項目的推進，越來越多的企業也加大了數字化改造力度，數字化水平逐步提升，這些都為工業互聯網發展提供了良好的基礎。但是，我國工業互聯網還處在落地應用的關鍵時期，工業互聯網應該進一步增強自身的核心服務能力，賦能制造業。

二、工業軟件是制造業智能化轉型升級的基石，也是企業導入工業互聯網的必要基礎

工業軟件是指專用于或主要用于工業領域，為提高工業企業研發、生產、管理與服務水平以及提升工業產品價值的軟件與系統。工業軟件幾乎涵蓋了工業企業所有生產活動環節，它是工業技術、工藝經驗、制造知識和方法的數字化和系統化的長期沉淀。工業軟件在推動制造企業向數字化與智能化發展過程中起到了重要的支撐作用。孫家廣院士曾指出：工業軟件是制造業數字化、網絡化、智能化的基石，是新一輪工業革命的核心要素。

工業互聯網服務制造業主要有三種路徑。一是企業內部價值的提升，利用工業互聯網打通設備、產線、生產和運營系統，通過連接和數據智能，提升生產率和產品質量，降低資源消耗，打造智能化工廠。二是面向企業外部的價值鏈提升，利用工業互聯網打通企業內外部產業鏈和價值鏈，全面提升企業內外部的協同能力，實現產品、生產和服務創新，推動業務和商業模式轉型。三是面向開放生態的平臺運營，通過連接和數據智能實現資源優化配置，推動平臺相關企業的生產運營優化與業務創新，打造面向第三方的產業生態體系和平臺經濟。

工業互聯網，最終目的是通過工業要素的互聯，實現人、機、料、法、環等要素的深度集成、信息共享與過程協同，從而實現“降本、提質、增效”。工業互聯網賦能制造企業，數據互聯和數據驅動資源配置是其重要依托。在工業互聯網服務制造業的三種路徑中，第一種路徑是基礎，也是工業互聯網打通企業外部價值鏈和產業鏈的必要條件。通過工業互聯網打造智能化工廠，離不開工業軟件的支撐。只有企業具備了一定的數字化基礎，工業互聯網才能有數據可采、可聯、可用，才能通過數據智能提升制造企業的內外部價值鏈。

但是，當前絕大多數制造企業，特別是中小企業的信息化建設還處于初級階段。企業的設備之間、崗位之間信息不互通，生產過程不透明，制造企業的數字化基礎還達不到工業互聯網的基本要求。目前，依托設備物聯網、MES制造執行系統等工業軟件，在設備互聯、崗位互聯的基礎上，打通生產過程的信息互聯，實現人機物、設備與管理系統互聯，改變以前“聾崗位”“啞設備”“傻管理”的局面，形成全面數字化、網絡化的生產管理模式，為工業互聯網平臺的廠內數據互聯打下基礎。

從北京蘭光創新科技有限公司18年的項目實施經驗來看，基于設備物聯網的制造執行系統是中小企業導入工業互聯網的可行路徑。對于中小企業，數字化基礎薄弱，互聯網平臺可以從設備數據采集方面作為切入點，解決設備管理與運維方面的問題。利用工業軟件，聚焦基于工業互聯網平臺的信息化應用，既能解決企業生產管理的現實問題，同時通過短期成效又進一步增強企業導入工業互聯網的意愿。

三、工業軟件是工業互聯網賦能制造企業的核心能力

工業互聯網包括平臺、網絡和安全三大體系。平臺作為工業互聯網的核心，由數據采集體系、工業PaaS平臺和應用服務體系構成，是實體經濟全要素連接的樞紐。應用層（SaaS）是工業互聯網平臺的關鍵，主要依托工業APP，實現賦能制造企業。工業APP是面向特定工業應用場景的軟件程序，是一系列軟件化、可移植、可復用的行業系統解決方案，更是工業互聯網服務制造業的核心能力。目前，工業軟件朝著平臺化發展，特別是基于技術層面的基礎架構平臺。從某種意義上講，工業互聯網平臺的核心就是工業軟件平臺。

工業APP是工業互聯網賦能制造企業的價值輸出。但是，工業互聯網平臺工業APP匱乏，特別是面向特定工業應用場景的系統性解決方案比較欠缺，導致在生產數據分析與處理、行業機理建模以及產品全生命周期數字化集成等功能較為薄弱。目前大部分工業互聯網平臺缺乏對工業行業的深入理解，對于工業知識、模型和歷史數據沉淀不足，與制造業個性化需求尚有一定的差距。

工業軟件是對工業各類工業生產環節規律的代碼化，支撐了絕大多數的生產制造過程。工業軟件內部蘊含制造運行規律，并根據數據對規律進行建模和優化制造過程。專業的工業軟件公司，能夠深刻理解制造業的生產與管理，積累了豐富的制造行業知識，擁有成熟的數字化解決方案。所以，工業互聯網應該快速集聚成熟的數字化解決方案，積累各類專業應用，補齊自身短板，增強服務能力。此外，工業門類繁多，即便是同一行業的不同制造企業，生產與管理等環節也有很大差異，對工業互聯網應用場景的需求差異也很大。工業互聯網迫切需要眾多專業化的工業軟件支撐與落地。工業互聯網平臺應該聯合垂直行業合作伙伴共同打造滿足特定場景需求的行業應用，顯著提升發展支撐能力。

四、加大對國產工業軟件的支持力度，助力工業互聯網的健康發展

工業軟件是工業互聯網的軟實力，是工業互聯網推廣應用中不可或缺的一部分。倪光南院士曾指出：工業互聯網發展需要夯實工業軟件“基本功”。經過幾十年的發展，我國工業軟件產品種類已經比較齊全，具備了一定的行業解決方案研發能力和服務支持能力。據統計，2019年我國工業軟件業務收入保持較快增長，累計完成業務收入1720億元，為支撐工業領域的自主可控發展發揮了重要作用。但是，國產工業軟件與國際先進水平相比仍然存在著明顯的差距。工程設計與仿真類工業軟件市場，國外企業占據著絕對的主導地位;生產管理類工業軟件，在電力、能源等行業仍由國外企業占領頭地位，在離散制造行業，國內公司在軍工等行業還具有一定的本土優勢。但從總體上來看，我國工業軟件基礎研發薄弱、積累不足，國產軟件的推廣應用需要從大環境上加以引導。

從產業安全看，需要重視國產工業軟件的發展。在工業互聯網時代，數據安全至關重要。工業軟件作為信息技術在工業領域的具體表現，已經廣泛應用于各個工業領域，其中自主工業軟件的缺位已經成為我國制造業發展的重大安全隱患。工業軟件使用過程中產生的大量工業數據和商業信息若被盜用，或者工業軟件被斷供，對企業甚至國家可能會帶來嚴重損失。一直以來，眾多專家不斷指出，國外工業軟件產品在我國大規模使用，為國防工業等多個領域帶來了安全隱患。因此，需要進一步重視國產工業軟件產業，積極發展自主可控的工業軟件。

從政策和資金上看，應進一步加大對國產工業軟件的扶持力度。工業的復雜性決定了工業軟件研發的復雜性、艱巨性與長期性。工業軟件的研發與完善不可能一蹴而就，需要一個大投入、長周期的漸進過程，國產工業軟件基礎本身薄弱，更需要長期的堅守、持續的投入。國家應該繼續從政策層面加大對國產工業軟件的支持力度，在資金扶持以及稅收減免等方面向國產軟件傾斜，使得國產工業軟件企業能夠堅持下去，推動可持續發展。

政府應繼續倡導制造企業進行數字化升級和智能制造轉型，為國產工業軟件提供快速成長的沃土。近些年，隨著智能制造和工業互聯網的開展，各地政府及廣大制造企業紛紛行動起來，積極進行自動化、智能化改造，很多企業引進并成功應用了設備物聯網、MES等工業軟件系統，取得了明顯的經濟與社會效益，同時，也帶動了國產工業軟件的發展。這次新基建的推進，特別是工業互聯網為工業軟件搭建了更廣闊的平臺，為國產工業軟件提供了更好的發展時機。政府應進一步引導制造企業繼續深化數字化改造和數字化轉型升級，并倡導企業大力使用國產工業軟件，為國產工業軟件提供成長的沃土。盡快扭轉大型制造企業長期慣于購買和應用國外工業軟件的不良局面，讓國產工業軟件在市場中得到認可和應用，并在“用”中得以發展，在“用”中得以完善。

另外，政府可以通過產學研用，推動國產工業軟件的發展。工業軟件的主體是工業，工業軟件的研發需要豐富的工業知識和實踐經驗，專業人才是工業軟件不可回避的難題。這就需要通過產學研合作，發揮科研院所、企業等多方力量，提煉核心技術難點以及行業關鍵問題，多方協同攻關，共同打造出自主可控的國產工業軟件。

最后，從知識產權方面看，應進一步加大對工業軟件的保護，營造尊重知識產權、自覺抵制盜版軟件的社會氛圍。在工業軟件領域，使用盜版軟件現象普遍存在，但從長遠來看，使用盜版軟件會扼殺國產工業軟件的發展機會，破壞國產軟件產業迭代發展的根基。作為知識產權高度集中的行業，工業軟件企業還面臨著軟件被盜版、代碼被剽竊等困擾，這些都極大地制約了國產工業軟件企業的再投入和健康發展。同時，國家對工業互聯網發展以及健全法律法規等方面也越來越重視。2020年6月，中央全面深化改革委員會第十四次會議召開，強調指出：“以智能制造為主攻方向，加快工業互聯網創新發展，加快制造業生產方式和企業形態根本性變革，夯實融合發展的基礎支撐，健全法律法規，提升制造業數字化、網絡化、智能化發展水平。”作為工業軟件從業者，作者真心希望國家能夠進一步加大知識產權保護力度，創造更好的知識產權保護氛圍，促進國產工業軟件的健康發展。

工業互聯網對促進制造業智能化轉型升級，對構建我國數字經濟優勢，都具有舉足輕重的作用，但工業互聯網的發展離不開工業軟件的支撐。希望相關部門以工業互聯網發展為契機，以促進工業軟件發展為抓手，進一步加大對國產工業軟件政策扶持和知識產權保護力度，推動國產工業軟件的深入應用和快速發展。同時，引導工業軟件與工業互聯網平臺協作融合，推動工業互聯網和國產工業軟件相互借力，共同發展，為我國智能制造和經濟發展做出更大的貢獻。

（作者為北京蘭光創新科技有限公司董事長、高級工程師）