题1-1:
什么是工业软件?

本篇作者:王蕴辉、卞孟春

目前,业界基于不同维度和侧重点,对工业软件有多种定义和界定。例如,国内业界专家倾向于从工业软件本身属性和实际工业生产过程出发对工业软件进行定义,欧美地区及国家则通常从应用场景和功能出发,将工业软件定义为专门为工业自动化和制造领域设计和开发的软件,它们具有在工业生产和制造过程中实现自动化控制、数据采集和分析、流程管理等功能。本书综合对工业软件的认知和各类定义,从工业软件的自身属性、应用场景、作用效果角度给出综合定义。

一、工业软件的定义

根据工业技术软件化产业联盟发布的《工业技术软件化白皮书(2020)》的研究结论,业界的基本共识是:工业软件是工业技术软件化的成果。基于此共识,本书采用《中国工业软件产业白皮书(2020)》对工业软件的定义:工业软件是工业技术/知识、流程的程序化封装与复用,能够在数字空间和物理空间定义工业产品和生产设备的形状、结构,控制其运动状态,预测其变化规律,优化制造和管理流程,变革生产方式,提升全要素生产率,是现代工业的“灵魂”。

二、工业软件的属性

根据工业软件的定义可以看出,首先,工业软件的第一属性是工业属性,工业软件源于工业、用于工业、优于工业、赋能工业,是对工业领域研发、工艺、装配、管理等工业技术/知识的积累、沉淀与高度凝练,与工业密不可分。其次,工业软件的第二属性是复合学科属性,工业软件不同于一般意义的软件,它是基础学科、工业工程、软件工程的融合,不仅是先进工业技术和先进软件技术的交汇融合,还需要数学、物理、化学等基础学科的发展作为基础。前面两个属性是显性的,工业软件同时还有隐形属性,例如,服务属性,购买工业软件买的不仅仅是许可证,更重要的是服务,工业软件的服务特征比其他工业产品更明显。

三、工业软件的判定

为了帮助各位读者更好地界定工业软件的边界、判断哪些软件属于工业软件,下面将从以下几个方面进一步扩展阐述,需要明确的是,只有同时符合构成内容、服务对象、发挥作用各项要求的软件才属于工业软件。

1.构成内容

工业软件是工业技术/知识和信息技术的结合体,除包含过程开发语言、编译器、编译环境等信息技术外,还包含工业领域知识、行业知识、专业知识、工业机理模型、数据分析模型、标准和规范等工业技术/知识。由此可见,Microsoft Office、WPS Office、微信、钉钉及视频工具、图片工具等软件,不属于工业软件范畴。

2.服务对象

工业软件应用于工业领域,服务的对象是工业企业,工业企业即直接从事工业性生产经营活动(或劳务)的营利性经济组织,包括制造业、能源业和采矿业等企业。例如,飞机制造企业中用于设计制造飞机发动机的设计仿真软件属于工业软件,但是证券公司使用的数据库软件,其服务的对象是金融服务行业,就不能归类为工业软件。

3.发挥作用

工业软件能提高工业企业研发、制造、生产管理水平和工业装备性能(工业装备是指为国民经济各部门简单再生产和扩大再生产所提供的技术装备),能直接为工业过程和产品增值。

综上所述,工业软件是为了满足工业产品设计、制造、售后服务等领域的需求而设计和开发的软件,能直接为工业过程和产品增值,工业软件具备天然的工业基因,具有特定的功能和技术特点,同时具备服务属性,需要充分考虑用户需求,以便为用户提供更好的工业软件产品。

专栏 延伸阅读

(1)走向智能研究院执行院长赵敏、中国航空工业集团信息技术中心原首席顾问宁振波在《铸魂:软件定义制造》一书中提出,工业软件是以工业知识为核心、以CPS(信息物理系统)形式运行、为工业品带来高附加值的、用于工业过程的所有软件的总称;安世亚太高级副总田锋在其著作《智能制造时代的研发智慧:知识工程2.0》中提出,工业软件一般指融合工业相关的基础学科原理、工业机理以及工业知识,用于工业的一类软件。中国工程院院士李培根在2019(第八届)中国智能制造高峰论坛上提出,工业软件是工业知识创新长期积累沉淀并在应用中迭代进化的工具产物。中国工程院院士孙家广在2018年提出,高端工业软件也称为制造业核心软件,是指支持制造业设计开发、生产制造、经营管理、运维服务和再制造等产品全生命周期和企业运行全过程集成及优化的支撑软件,是制造、信息和管理等技术交叉融合发展的产物。

(2)欧盟网络安全局(ENISA)将工业软件定义为“专门为工业自动化和制造领域设计和开发的软件,它主要用于自动化控制、数据采集和分析、流程管理等方面”。美国国家标准与技术研究院(NIST)将工业软件定义为“专门用于工业自动化和制造领域的软件,主要用于自动化控制、数据采集和分析、流程管理等方面。这些软件通常使用工业自动化技术、过程控制技术、数据采集和分析技术等”。