軟件定義制造!中國制造不僅缺“芯”還少“魂”
2020年8月7日,華為余承東公開表示海思麒麟高端芯片已經(jīng)“絕版”,絕版的原因很簡單:受到美國禁令影響,臺積電將不再為華為代工。中國最強的芯片設(shè)計公司,就在我們眼皮子底下被鎖死了未來。
國際形勢嚴峻,斷供禁令接踵而來,我們才從工業(yè)強國盛世的錯覺中驚醒,中國制造“大而不強”,一時間中國“芯”成為關(guān)注的焦點,但其實,中國制造不僅缺“芯”,還少“魂”!這個魂指的就是工業(yè)軟件。
2019年1月,大眾CEO Herbert Diess博士在達沃斯“世界經(jīng)濟論壇年會”上表示,在不遠的將來,汽車將成為一個軟件產(chǎn)品,大眾也將會成為一家軟件驅(qū)動的公司。
2011年NetScape創(chuàng)始人Marc Andreessen說:Software eats the world(軟件吞噬世界)!C++語言發(fā)明人,Bjarne Stroustrup也說過:人類文明運行在軟件之上。
言“軟件定義制造”,當然不是說設(shè)備和工藝不再重要,而是我們不得不承認工業(yè)軟件在制造中的作用越來越關(guān)鍵!
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智能產(chǎn)品需要軟件; -
產(chǎn)品設(shè)計中結(jié)構(gòu)的創(chuàng)成需要軟件(如衍生式設(shè)計,Generative design); -
加工過程的控制、優(yōu)化需要軟件; -
管理調(diào)度優(yōu)化需要軟件; -
從采購到銷售的整個供應鏈系統(tǒng)的優(yōu)化需要軟件; -
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幾乎在制造的所有方面都離不開軟件。
工業(yè)軟件是制造業(yè)的信息化利刃,是聯(lián)系傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)與現(xiàn)代信息化的紐帶。作為智能制造的承載,工業(yè)軟件已深度融入工業(yè)設(shè)計及制造流程,是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴張的核心驅(qū)動力之一。
然而,目前國外工業(yè)軟件巨頭幾乎完全壟斷了我國工業(yè)軟件市場。工業(yè)軟件主要包含三大領(lǐng)域,研發(fā)設(shè)計類(CAD、CAE、PLM等)、生產(chǎn)調(diào)度和過程控制類(MES、SCADA等)、業(yè)務(wù)管理類(ERP、SCM、HRM等)。
數(shù)據(jù)顯示,在工業(yè)軟件最核心的研發(fā)設(shè)計類軟件市場中,法國達索、德國西門子、美國PTC以及美國Autodesk公司在我國占有率達90%以上;CAE仿真軟件市場領(lǐng)域,美國ANSYS、ALTAIR、NASTRAN等公司占據(jù)了95%以上。
中國與國際工業(yè)技術(shù)軟件的差距,被認為是屬于真正意義上的強國“短板”。甚至隨著智能制造往數(shù)字化深水區(qū)挺進,工業(yè)軟件這個短板就如頭頂懸著一把達摩克利斯之劍。要實現(xiàn)“智造強國”,必須擁有自主可控的工業(yè)軟件。
中國的工業(yè)軟件要突圍,頂層設(shè)計是必不可少的一環(huán),政府需要加強對工業(yè)軟件的投入和扶持力度。
縱觀歷史,在十五到十二五期間,國家對三維CAD/CAE等核心工業(yè)軟件研發(fā)的投入強度不足2億人民幣,而全球最大的CAE仿真軟件公司Ansys2016年在研發(fā)的投入強度為3.5億美元,大約為20億人民幣。國外一個CAE仿真軟件公司一年的研發(fā)投入,相當于中國政府在三個五年計劃(十五、十一五和十二五)在三維CAD/CAE軟件研發(fā)方面投入總和的10倍。中國核心自主工業(yè)軟件亟待重視!
中國工業(yè)軟件企業(yè)數(shù)量不少,但缺少行業(yè)主導能力,缺乏技術(shù)訣竅的時間沉淀?,F(xiàn)階段對工業(yè)軟件企業(yè)既是挑戰(zhàn),也是發(fā)展的新機遇,逐漸從跟隨、模仿,走向獨立創(chuàng)新階段。
科研人員寫出核心代碼、搭建出框架,對工業(yè)軟件來說,只是從0到1的突破,要發(fā)揮價值還需不斷在“用”中提高穩(wěn)定性、實用性、成熟度。這就需要通過產(chǎn)學研合作,發(fā)揮科研院所、企業(yè)等各方力量,提煉核心技術(shù)難點以及行業(yè)關(guān)鍵問題,各方協(xié)同攻關(guān),共同打造出自主可控的國產(chǎn)工業(yè)軟件。
正視差距,腳踏實地
工業(yè)軟件背后潛藏的人的經(jīng)驗、才智、數(shù)據(jù)、知識等定義了制造。一架飛機數(shù)百萬個零部件,哪怕一輛普通的轎車,也有3萬個零部件,這里面涉及到的問題從研發(fā)、設(shè)計、仿真、到選型、試驗、再到生產(chǎn)、所有材料、工藝、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等等林林總總,沒有數(shù)十年的跟蹤打磨,一定是很難標準化,更別提軟件化了。
而工業(yè)軟件往往不是單個分散的技術(shù),而是一個體系,是各學科知識的集合,需要在生產(chǎn)實踐中與各種知識融合,進而更新迭代。工業(yè)生產(chǎn)、制造對軟件的精度、穩(wěn)定性、可靠性等要求極高,這些都需要在應用中不斷調(diào)整、擴充、完善,不可能一步到位。國際主流的工業(yè)軟件產(chǎn)品,無不是通過不斷試錯來打磨升級技術(shù),經(jīng)過數(shù)十年“用”中沉淀后,獲得行業(yè)的認可。從這個角度來說,中國工業(yè)軟件沒有捷徑可走!
來源:數(shù)字工業(yè)知識中心,數(shù)字化企業(yè)