国产工业软件在数字化转型中的研究与应用探索丨TF110回顾
6月29日，CCF TF第110期活动“国产工业软件在数字化转型中的研究与应用探索”在线成功举办，来自高校与行业的3位经验丰富的专家围绕主题从不同层面分享了研究成果和行业成功实践，并与参会者进行了热烈的学术交流。
CCF TF活动相关专家报告均收录在CCF数字图书馆【TF专辑】，欢迎长按识别，回看精彩分享。本期活动报告也将于近日收录，欢迎持续关注！
工业软件广泛应用于工业领域各个要素和环节之中，与业务流程、工业产品、工业装备密切结合，全面支撑企业研发设计、生产制造、经营管理等各项活动，是工业制造的大脑和神经，在推进工业数字化转型和升级智能制造的过程中发挥着关键作用。如何实现工业软件的国产自主化应用及创新与突破是制造业企业数字化转型面临的重要挑战。
在本次会议中，华中科技大学教授、国家智能设计与数控技术创新中心副主任朱海平，中望龙腾软件股份有限公司研发总监银鸽，联宝科技信息技术部总监付荣华分享了各自对国产工业软件在数字化转型中的研究与应用探索的相关技术理论及应用的见解。来自高校、科研院所及相关行业的参会嘉宾参与了本次活动并与讲者展开了热烈的互动交流。
CCF TF智能制造SIG主席、联想集团副总裁、联宝（合肥）电子科技有限公司PC业务群组总经理、研发中心总经理袁康作开场致辞。他提到，作为制造业第一大国，我国拥有世界上最齐全的产业门类，但核心工业软件领域却是产业发展的软肋。国内工业软件与国外巨头相比仍然存在差距，“卡脖子”现象频现，在实现自主可控、国产替代的过程中，实现了哪些创新与技术突破？国产工业软件如何赋能，解决制造业实际问题，破解生产“痛点”？......由此引出了三位嘉宾对国产工业软件在数字化转型中的研究与应用探索相关的深入分享。
生产系统建模仿真软件FactorySimulation—面向智能工厂的“CAE”
华中科技大学教授、国家智能设计与数控技术创新中心副主任朱海平在分享中向大家具体介绍了生产系统建模仿真的对象、特点、目的等以及生产系统建模领域的经典问题，比如车间布局规划与重构、生产线平衡分析、车间计划调度、故障分析与维修决策等。他指出，由于实际生产系统的复杂性，直接利用数学方法进行建模分析，需要给定许多假设，会造成理论与实际的偏差，难以直接用于解决工程问题，通过仿真手段对生产系统进行分析，无需太多假设，更容易全面模拟实际生产过程。因此，理想的方式是把仿真跟计算相结合。
随后，朱海平分享了生产系统建模仿真的发展趋势，一是支持离散事件系统建模、多智能体建模、系统动力学建模的混合建模，二是延伸到工厂全生命周期，第三实现虚实融合、数字孪生。
分享尾声，朱海平介绍了FactorySimulation软件的具体功能，核心技术如建模平台、仿真引擎、优化工具集，并通过实际案例展示了软件的使用场景，如工厂的设计优化、生产计划预演与优化、生产过程异常预警、工厂性能分析与持续优化等，让我们对生产系统仿真软件有了直观具体的认知，为企业后续数字化转型中引入国产工业软件解决生产痛点提供了良好的借鉴。
CAX工业软件：现状与挑战
银鸽分享内容
中望龙腾软件股份有限公司研发总监银鸽首先通过简单生动的案例帮助大家浅显易懂的理解了CAX工业软件的概念及其主要作用和价值。随后展开介绍了计算机辅助设计CAD、计算机辅助工程CAE以及计算机辅助制造CAM的主要作用。他指出，当前CAD、CAE、CAM软件在产品设计、仿真、制造流程中环环相扣、缺一不可，CAX一体化是大势所趋，是数字化生产制造的重要里程碑。
银鸽分别从CAD、CAE、CAM三个维度详细介绍了CAX里的关键技术以及与国外的差距和挑战。CAD方面，主要包括连续性问题、自交处理问题、布尔运算问题与直接编辑问题四个方面；CAE和CMA的关键问题主要包括前处理的几何处理、网格划分、求解器的求解过程、数字计算、后处理、加工路径规划、加工仿真等。综合来看，基本上在复杂大型场景下，一些极端情况下，国产技术还是很难支持，会出现疲软。
最后，银鸽分享了关于CAX与新兴技术结合面临的机遇和挑战。比如：随着信息技术的发展，数字模型产生的方式越来越多样化，对CAX软件提出了一个新的要求，如何能够支持多种不同几何表达；利用AR/VR进行设计时，如何与现有的几何建模算法相结合；使用CAX实现云协同时对几何内核、数据安全、软件架构的新要求；CAX在化工与生物仿真领域的应用等。
基于工业互联网架构下的MOM应用实践
付荣华分享内容
联宝科技信息技术部总监付荣华从MES到MOM的演化切入，结合自身实际与行业现状分析了企业在MOM建设过程面临的挑战以及实践支撑理论。
他向大家介绍了基于企业业务敏捷交付、柔性扩展、弹性部署要求的MOM建设总体方案规划，主要分为五个层面，一是最底层也是核心运营层，基于云原生技术实现运行及平台的弹性部署；二是通用技能领域的功能引擎，业务领域模型构建，配置化功能组件，实现柔性部署；三是MOM产品领域架构，基于工厂制程模型、流程等分不同领域构建业务模型；四是行业领域能力建设，基于企业及上下游产业链进行能力沉淀，构建领域能力模型；五是业务拓展，基于底层建设，针对不同企业或具体行业，利用可复用模型进行不同组装以适配不同业务应用要求。
分享中，他结合联宝实际案例，从MOM的顶层设计、整体应用架构等方面展示了MOM建设方案的具体构建过程以及其中涉及的核心技术。同时针对MOM建设实践中的遇到的问题如体系边界和规范、关键业务领域划分、人才的培育与延续等，给出了一些建议，并对未来探索方向，如行业通用模型、AI自主完善模型等进行了展望。
在提问互动环节，线上嘉宾积极参与，提出了很多实际且深刻的问题，例如大型设备的工厂的建模仿真，特点是产品复杂，但产量小、生产时间长；但在产品相对简单，但产量大、生产速度快的消费电子领域，是否有必要做工厂的建模仿真？在企业数字化转型中，国产工业设计软件当前扮演的角色是赋能者还是国际设计软件的替代品？在智能化设计中如何与企业当前构建的模组库、PLM等系统有效集成？中小企业在做数字化转型规划时，是先上MES等基础工业软件，还是直接可以考虑MOM的整个生态产品导入？
三位分享嘉宾就提问表达了自己的看法：
朱海平指出工厂仿真是目标驱动的，如果工厂存在效率待改善、但问题和原因不明确的情况，可以通过仿真来进行分析和优化。如果用国外软件，由于价格昂贵，可能要有投入回报考虑，国产软件基本不用考虑这个投资。
银鸽指出工业软件的真正作用就是为数字化转型进行赋能，是否能够和PLM进行集成，主要有两个方面考虑，一是数据形式，工业软件CAX里面生成的模型是否能够被PLM认识管理，需要解决数字模型数据格式打通问题，二是需要和行业PLM进行适配化。
付荣华指出中小企业出于投资考虑可以在开始时结合企业的实际情况做好轻应用的布置规划，同时做好未来可拓展的顶层设计，整体在协同和规划层面保持和未来的衔接性。
智能制造SIG活动安排
11月11日 TF124 | 工业互联网在消费电子制造业的应用与探索 | 智能制造SIG |
活动预告
7月20日 TF114：数字人的生成与驱动技术
本期技术前线邀请到来自百度、小冰数字人技术的头部企业技术专家以及来自上海交通大学的顶尖学者，围绕数字人的技术全景展开分享，再从大语言模型以及生成式人工智能两个前沿方向，深入介绍数字人最新的生产与驱动技术的变革。欢迎报名，并参与讨论。
时间：2023年7月20日 19:00-21:00
主题：数字人的生成与驱动技术
欢迎扫码了解详情和报名线上参会
报名链接：https://ccf.org.cn/TF114
关于CCF TF
CCF TF技术前线（Tech Frontier）创立于2017年6月，旨在为工程师提供顶级交流平台，更好地服务企业界计算机专业人士，帮助企业界专业技术人士职业发展，通过搭建平台实现常态化合作和发展，促进企业间、学术界与企业间技术交流。目前已组建知识图谱、数据科学、智能制造、架构、安全、智能设备与交互、数字化转型与企业架构、算法与AI、智能前端、工程师文化、研发效能、软件质量工程等十二个SIG（Special Interest Group），提供丰富的技术前线内容分享。2023年全年，CCF TF将在线开展20场活动，会员免费参加。
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