题1-4:
典型工业软件有哪些?

本篇作者:王蕴辉、袭安、张钊

工业软件按用途及表现形式,一般可以分为研发设计类、生产制造类、经营管理类、运维服务类等。

一、研发设计类工业软件

研发设计类工业软件主要应用于电子计算机等设备,协助工程技术人员完成产品设计和制造,提升产品研制效率、降低研制成本、缩短研制周期、提高产品质量。主要包括CAD、CAM/CAPP、CAE、EDA及新兴的系统级设计与仿真软件等。

1.CAD

CAD是指利用计算机及其图形设备帮助工程技术人员完成产品设计过程中的各项工作,如草图绘制、零件设计、装配设计等。国内CAD代表性软件主要有中望CAD、浩辰CAD、CAXA、天河PCCAD、SINOVATION、CrownCAD、新迪3D、CurrentCAD等,国外CAD代表性软件主要有AutoCAD、DraftSight、ProE、CATIA、UG、SOLIDWORKS等。

2.CAM/CAPP

CAM一般有狭义和广义两个定义。狭义的CAM一般指数控程序的编制,包括刀具加工路线的制定、刀位文件的生成、刀具加工轨迹的仿真及数控加工代码的生成等,即CAPP。广义的CAM扩展了狭义CAM的内容,包含了产品生产过程从毛坯到产品的制造过程中所有相关的活动,利用计算机对产品的制造过程(从原材料开始到加工结束的全过程)进行监控,如原材料需求计划的编制、生产计划制订、物流过程的控制、计算机辅助工艺设计、数控加工代码编制、计算机辅助工时的制订、材料定额的编制及质量控制等。国内CAM/CAPP的代表性软件主要有中望3D、CAXA线切割、开目CAPP、Extech CAPP、华天软件CAPP、InteCAPP等,国外CAM/CAPP的代表性软件主要有Creo CAM、SOLIDWORKS CAM、CATIA CAM等。

3.CAE

CAE一般是指利用数值模拟分析技术对工程或产品开展性能与安全的可靠性分析,模拟其工作状态和动态行为,从而能够尽早发现设计缺陷,验证产品功能和性能的可用性与可靠性,实现产品的优化,如有限元分析、优化设计、可靠性分析、系统动态分析、虚拟样机技术等软件。国内CAE的代表性软件主要有HAJIF、EastWave、FastCAE、NaViiX、TF-QFLUX、MWORKS等,国外CAE的代表性软件主要有ANSYS、ABAQUS、Nastran、MARC、ADAMS、MATLAB等。

4.EDA

EDA是指利用计算机辅助设计软件来完成超大规模集成电路芯片的功能设计、综合、验证、物理设计(包括布局、布线、版图、设计规则检查等)等流程的设计方式。国内EDA的代表性软件主要有Vayo、Xpeedic、HeroEDA、Empyrean等,国外EDA的代表性软件主要有Altium Designer、Cadence Allegro、Multisim、Proteus、OrCAD、Design Compiler、Verilog Compiled Simulator等。

5.PLM

PLM软件是指对产品从需求、规划、设计、生产、经销、使用、维修保养,直到回收再利用或报废的全生命周期中的信息与过程进行管理,是实现制造业信息系统过程集成应用的重要环节。国内PLM的代表性软件主要有Extech PLM、InforCenter PLM、鼎捷PLM、CAXA PLM、用友PLM等,国外PLM的代表性软件主要有Teamcenter、ENOVIA、Windchill、Autodesk Fusion Lifecycle、SAP PLM等。

二、生产制造类工业软件

生产制造类工业软件主要用于提高生产制造过程中的管控水平,改善生产设备的效率和利用率,其中生产控制类工业软件(如PLC、SCADA、DCS)和制造执行类工业软件(如MES)是生产制造类工业软件的主体。

1.PLC

PLC是专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统,通过可编程的存储器执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字式或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。国内PLC的代表性软件主要有和利时LE-PLC/LK-PLC、中控技术GCS G5、亚控科技KingIOServer、汇川技术AC700等,国外PLC的代表性软件主要有西门子STEP7、三菱GX works、欧姆龙CX-Programmer、Delta WPLSoft等。

2.SCADA

SCADA系统是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统,可以对现场的运行设备进行监视和控制,广泛应用于电力、冶金、石油、化工、燃气、铁路等领域。国内SCADA的代表性软件主要有和利时HiaSCADA、中控技术InPlant SCADA、亚控科技KingView/KingSCADA、上海宝信的宝信智能数据采集软件等,国外SCADA的代表性软件主要有SIMATIC WinCC、InTouch、iFix、Cimplicity等。

3.DCS

DCS是以微处理器为基础,采用控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调的设计原则的仪器控制系统,采用控制分散、操作和管理集中的基本设计思想,以及多层分级、合作自治的结构形式,在电力、冶金、石化等行业中应用广泛。国内DCS的代表性软件主要有和利时HOLLiAS/HOLLiAS MACS、中控技术Webfield ECS-700、南京科远NT6000等,国外DCS的代表性软件主要有三菱DCS MELTAC-N plus R3、Areva TXP-T2000 DCS、Westinghouse Ovation DCS等。

4.MES

MES是面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统,一般位于上层ERP与底层的工业控制之间。MES是管理和监测产品从分收工单、生产、设备管理、保养、质量管理到出入库、进出货等流程整合的控制系统。对原材料上线到成品入库的整个生产过程实时采集数据、控制和监控,是实现工厂智能化的核心软件之一。国内MES的代表性软件主要有宝信MES软件、鼎捷MES、兰光MES、能科股份卫星制造MES、赛意信息SMES等,国外MES的代表性软件主要有Honeywell MES、西门子SIMATIC IT、GE Proficy、ABB Ability MES、DELMIA、Factory Talk Performance等。

三、经营管理类工业软件

经营管理类工业软件主要针对企业经营中的具体业务环节进行电子化操作,从而提高管理水平,主要以ERP、SCM、CRM等软件为代表。

1.ERP

ERP是企业物资资源管理、人力资源管理、财务资源管理、信息资源管理集成一体化的管理信息系统,其核心思想是对供需链进行有效管理。国内ERP的代表性软件主要有用友NC/U8、浪潮海岳GS Cloud、金蝶云苍穹等,国外ERP的代表性软件主要有Oracle ERP、SAP S/4HANA Cloud等。

2.SCM

SCM软件执行供应链中从供应商到最终用户的物流的计划和控制等职能,通过整合整个供应链信息及规划决策从而实现整个供应链的最佳化。国内SCM的代表性软件主要有用友供应链云、金蝶云苍穹等,国外SCM的代表性软件主要有Oracle SCM、SAP SCM、Delmia Quintiq等。

3.CRM

CRM软件是用于分析销售情况、市场营销效果、客户服务以及应用等流程的自动化软件系统,用于缩短销售周期和减少销售成本、增加收入、寻找扩展业务所需的新的市场和渠道,提高客户的价值、满意度和忠实度。国内CRM的代表性软件主要有金蝶CRM、简道云CRM等,国外CRM的代表性软件主要有Salesforce CRM、SAP CRM、Dynamics CRM、Oracle CRM等。

四、运维服务类工业软件

1.MRO

MRO软件是用于维护、维修、运营设备的物料和服务的软件,国内MRO的代表性软件主要有灵芝SuperCare、CEPREI MRO等,国外MRO的代表性软件主要有MAXIMO等。

2.PHM

PHM软件是为了满足系统自主保障、自主诊断的要求被开发出来的,强调资产设备管理中的状态感知,监控设备健康状况、故障频发区域与周期,通过数据监控与分析,预防故障的发生,从而大幅度提高运维效率。国内PHM的代表性软件主要有iEAM、CEPREI PHM SYSTEMS、REACH PHM等,国外PHM的代表性软件主要有Pronostics Framework等。