工業技術軟件化

發布時間：2017-04-14

一、概述
改革開放以來，我國制造業引進了大量先進工業軟件和設備，在門類、數量和投資額方面已居于世界前列。但是我們用這些世界一流的軟件和設備，卻創造不出世界一流的產品。單靠信息技術就像用Word代替了紙和筆，并不能保證有好的思想，能寫出好文章。要創造一流產品，還需要各專業領域的工業技術、知識和方法做支撐，這才是核心競爭力。

   
中國的工業領域從最初的跟隨設計和制造，發展到今天已經抵達創新的無人區，信息化產業要支撐企業從無到有的創新工作，智能構建企業知識圖譜，減少量產前試制驗證帶來的成本消耗，在虛擬空間中使用數字化樣機技術實現一次構建、一次成型，“工業技術軟件化”是核心。

二、什么是“工業技術軟件化”

三、發展“工業技術軟件化”的重要性

西方發達國家，在IBM、SAP這些IT公司發展信息技術的同時，波音、空客、GE等工業企業也在不斷進行軟件化。以GE公司為代表的工業企業正在走向軟件化的趨勢，表明未來傳統的工業軟件（CAD/CAE/CAM/PDM/ERP/MES以及中間件/數據庫/操作系統等）已不是他們的發展重點，它已逐漸下沉為工業的基礎設施，而工業技術、知識、能力的軟件化以及由此帶來的新型工業生態體系將是制造業未來發展的趨勢和重點，其意義在于可以讓工業技術更好地保護、更快地運轉、更大規模的應用，從而十倍百倍地放大工業技術的效應。

我國制造業信息化的二十年，是不斷引進和學習的二十年，也是通過信息化推進工業化的二十年。著名的波音777無紙化制造，發達國家強調的是CAD、PDM等信息化技術，沒有被聚焦的是后臺那些私有軟件。結果我們大量引進CAD、CAE、PDM等產品，二十年后我們發現，沒有后臺那七千多種軟件，我們根本達不到波音的研發制造水平。

而更加不可忽視的是，軟件定義制造正在成為全新的趨勢。這個過程，將使得技術特性變得更加隱蔽，更加不可琢磨。由于長期忽視工業技術的軟件化建設，使我們在工業化進程中產生的許多核心技術和知識產權，無法持續積累、無法有效保護和充分利用。這些核心技術和知識經驗，散落在各個企業，閉鎖在技術人員頭腦中，無法顯性、整合和重用，并且隨著人員的流動而不斷耗散和流失。如果我們繼續忽視工業技術的軟件化建設，無論我們引進多少先進的軟件、設備和智能工廠，我們都無法形成中國制造的核心競爭力，也不可能成為世界領先的制造業強國。

四、發展“工業技術軟件化”的路徑

西方發達國家建立工程技術體系經歷了一個漫長過程。隨著各種信息技術的出現，波音空客等工業企業也在同步進行工程技術的軟件化，主要是通過在商業化的IT工具上進行二次開發來實現。由于CAD、PDM、CAE等IT技術在不同時期先后出現，這些工程技術體系也是逐步開發，漸進式地形成，最終的工程技術體系與商業化的IT工具融為一體，無法分離。但由于各企業標準、方法、過程、工具不同，各企業的工程技術體系也互不通用，無法在企業之間簡單移植和復制。

結合中國的實際情況，以及工業文化不同，我們無法按照西方的模式去補建工程技術體系。而且由于當前的技術環境已經大不同于西方國家當時的環境和條件，我們也不必照搬他們的模式。中國要實現換道超車，知識自動化是知識生成和知識使能的一種重要路徑。

知識的使用，以及知識的生成，一直以來都是通過人來實現的，而形成的知識體系也一直都是給人用的。與此不同的是，知識自動化是一種關于機器使用知識的技術，通過將知識植入機器，使機器完成許多知識型工作，從而使知識成為直接生產力。在知識植入機器，機器與人協作的過程中，機器不斷記錄人的行為，并進行處理加工和學習，可以實現知識的自動更新。因此，相較于傳統知識通過人去發揮間接作用，以及小步慢跑的知識生成模式，知識自動化是知識使能和知識生成的一次革命。

                                                                    決定未來經濟的12大顛覆性技術（來源：麥肯錫2013年報告）

通過知識自動化建設工程技術體系，首先是改變人與工具的關系。原先由人直接操作各種軟件、硬件、設備，現在是通過一個平臺來操作這些工具，將人操作工具的方法移植到這個平臺中，形成組件化和模型化知識，之后這些知識組件和知識模型通過中間平臺驅動工具，完成原先需要人去做的工作。
                                                     

                                                                                                 知識自動化的原理

通過知識自動化，可以系統性地、半自動地、快速地建立工程技術體系。這種建設一方面是系統地把顯性化知識加工轉換為機器知識來實現，另一方面則是通過機器挖掘、機器學習來不斷生成知識，是一種機器與人合作建設的模式。相對西方國家漸進式、疊加式的模式，知識自動化是一種更加先進、高效的模式。通過知識自動化模式，可以更快更好地建立整個行業的工程技術體系。

五、索為基于知識自動化實現工業技術軟件化的應用案例

索為系統致力于推動工業技術軟件化進程，推廣工業技術軟件化理念，研發和實踐工業技術軟件化的支撐技術。在過去十年推進了工業技術軟件化在軍工和民用領域，包括航空、航天、兵器、船舶、電子、核電等行業的落地，并在多個重大型號中進行了應用，取得顯著成效，為大規模推廣打下了良好基礎。
                                

                                                                                             知識自動化的應用

典型案例見圖示：

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