智能制造中充分发挥工业软件关键性作用的几点建议

制造业是国民经济的主体。发展制造业对于提高国际竞争力、保障综合国力和国家安全具有重大意义，也是强国的必由之路。制造业的制高点就是智能制造。智能制造是一定的信息空间和物理空间内的数据流的自动处理系统，以应对生产过程的复杂状况。智能制造包括四个方面：硬件进行感知和自动控制，工业网络负责数据传输，工业云服务平台接收存储和分析数据，而工业软件是最重要的，它是为实现某个有效的工程目标，综合数据和硬件的特点，运用先进的理念和突破性技术制作的应用程序，是智能制造的大脑。工业软件涉及设计、制造和应用过程，建模并精确分析，配置相关资源，最终为生产运行提供科学决策。可见，智能制造是制造业转型升级的重中之重。

1 智能制造与工业软件发展现状

工业软件是制造业的核心竞争力。而美、日、德等发达国家掌握着核心工业软件的制高点。近年来，跨国软件公司向云服务、跨平台、生态化转型。转型为产业云服务商，掌控产业云和大数据平台，通过项目服务获得垄断地位。转型为行业系统解决方案提供商，凭借领域资源优势衍生出一批行业解决方案，迅速拓展服务领域。目前，在中国工业软件市场，80%的设计软件、50%的制造软件和95%的服务软件被国外品牌占据，国产工业软件艰难生存。

2 智能制造与工业软件发展面临的挑战

目前，国内厂商产业集群化程度不高，无法发挥“工业4.0”的规模效应，工业软件中工程软件弱，高端软件少。具体分析，国内工业软件面临研发、应用和人才三大问题。研发方面，国内工业软件技术依靠国外产品的经验，缺乏技术创新能力。此外，我国制造业主要是装配生产等低附加值产业，工业软件研发需求低。应用方面，国内产业规模小，工业生产和管理形式单一，扩展性和持续性差，面向实际需求的适应性不足，不能把经验转化为实际的生产效率，很难独立完成转型和产业链整合。人才方面，工业软件研发需要复合型人才，要精通软件开发和工业技术，国内缺乏。

3 智能制造与工业软件发展机遇分析

一是政府方面。政策导向是工业软件产业发展的保障。在“十四五”期间，工业和信息化部的产业基础再造工程，将工业基础软件与传统“四基”合并为新“五基”。国家在政策面稳步推进智能制造和工业软件健康发展。

二是需求方面。我国制造业产能巨大，但自主创新缺乏，导致产业结构落后，存在结构性产能过剩及能源消耗过大等问题，智能制造需求旺盛。目前智能制造研发投入持续增加，工业软件正在逐步应用到各个工业领域，产业均衡发展。

三是环境方面。外部环境倒逼关键产品国产化，国务院出台软件产业扶持新政，国内国际双循环新格局促进工业软件产业的发展。为防范工业软件禁售，国内高新企业积极研发国内替代工业软件。需求内化的过程中，国内工业软件企业间合作广泛开展，工业软件产业快速发展。

四是技术方面。新一代信息技术推动了智能制造的发展。新一代信息技术的人工智能、大数据、云计算的发展在工业互联网平台为工业软件创造了新的竞争起点，国内工业软件企业依托国家“新基建”政策，融合传统工业软件与信息技术，必将推动新型工业软件的发展。

4 智能制造与工业软件产业发展建议 

目前国内工业软件产业发展面临空前的压力和挑战，需要上下一心精诚合作，才能引导整个产业的腾飞。

一是政府调控方面。政府要提供良好的宏观环境，加强基础设施建设、法律和政策支持等。根据地方特色细化战略方向，搭建高度产业集群整合的平台，形成本地区的优势项目。并提供各种资源和服务，如财政、人力、信息等资源，以及软硬件技术服务，保证工控和信息安全，完善福利奖励制度，保护知识产权。政府要着眼未来，建立起官产学研之间联合创新的长效机制。

二是工业企业合作方式方面。工业企业智能化改造涉及多类领域的企业，主要包括掌握智能制造核心技术的领先公司、掌握资源和市场的老工业时代的大型工业企业，还有产品专业化的中小型企业。领先公司挖掘工业企业需求，开发工业软件，完成核心技术迭代。大型企业通过领先企业移植新软件或复用改造旧软件，提高效率，保障整个行业的稳定发展，并提出需求，提供研发资金。而小型企业通过向领先公司的技术引进，在专项而深入的工业领域作为探索者捕捉引导整个行业改革的契机，优化和提升整个产业链。以上三者协同，建立垂直整合平台，共同打造新兴产业。

三是标准建设方面。建立健全工业软件标准体系刻不容缓。智能制造的发展是一个循序渐进的过程，而工业软件标准的建立对于智能制造产业的良性发展具有引领、带动作用。智能制造的实现必须先标准化再智能化。智能制造的技术标准化包括硬件标准化、软件标准化、接口标准化、逻辑标准化、数据分类和价值链各工艺流程标准化等。工业软件标准体系应包括统一的工业软件测试评价技术体系、试验验证标准、测评指标集、方法和准则、工具和环境、数据集和操作规程等。通过沉淀自身经验，鼓励重点企业或行业制定企标、团标、行标和国标，实现对产业的输出赋能。

四是技术革新方面。引导工业软件向云化、微服务化转变。首先模块化传统工业软件，结合相关抽象知识和经验建模，提供云服务和微服务，建设工业APP资源池。传统优势企业、创新型企业和科研院所等多主体协作。优化设计、制造、运营和管理中的资源利用，形成多行业、全产业链、全面发展的产业生态。

五是人才培养方面。加强工业软件人才培养。针对行业亟待解决的问题，结合研发端和需求端的特点，鼓励校企联合开设人才培养基地，开设自主工业软件核心技术课程，积极引进人才，提供人财物的支持，共同培养一批具有创新能力的高端工业软件人才。并借鉴国外经验，保障知识产权，保障薪酬福利，形成人才的积累，为知识和经验体系的延续打好基础。 

5 结论

智能制造的本质是工业的软件化。中国的工业软件产业面临巨大的压力和生机，只有各级地方政府，企业和科研机构积极配合下才能改变工业软件产业发展落后的局面。国有软件企业亟需构建良好的产业生态，增强市场竞争力，整合全产业链和生命周期相关产业，提高行业地位。只有推动信息技术与产业融合创新，推动工业软件产业发展才能促进我国工业转型升级、才能加快转变经济发展方式。而工业软件产业发展是实现我国制造业从大变强的重要路径，也是我国提升综合国力、顺利实现经济转型、持续稳定发展的必经之路。

作者：辽宁省先进装备制造业基地建设工程中心 王继娜

原文刊载于《现代工业经济和信息化》2021年第8期