我为“十四五”建言丨国家数字化设计与制造创新中心北京中心主任屈凯峰：以工业互联网为抓手 推动工业软件发展

以“CAX”为代表的工业软件是第三次工业革命即计算机技术与工业融合的核心产物。CAX包括CAD(计算机辅助设计)、CAE(计算机辅助工程)、CAM(计算机辅助制造)等。通俗地说，CAD是替代手工绘图，CAE是替代物理实验，CAM是实现生产自动化。在第四次工业革命即互联网技术与工业融合的过程中，“CAX”将演变为“IAX”，即互联网辅助设计(IAD)、互联网辅助工程(IAE)和互联网辅助制造(IAM)。

互联网推动工业软件大规模社会化应用

有需求就会有供给。中国制造业正在大规模转型升级，越来越多的企业比以往任何时候都更加注重关键核心技术的自主研发，孵化出大量的工业软件。首先，“关键核心技术是买不来的”，高端工业领域所需要的核心工业软件技术，国外商业软件不会提供，需要我们自主开发;其次，在广大中小制造业领域，企业需要“小、散、专”的工业软件，需要低成本、本土化、定制化开发，国外大型商业软件公司难以满足，国内新兴工业软件企业更有优势提供本土化精准供给。

互联网时代催生了新的需求、新的生产方式和新的商业模式。我们发展中国工业软件，不能照搬国外工业软件发展路径，不能“刻舟求剑”，我们要定位于用时代的技术，开发时代的产品，满足时代的需求。

首先，互联网创造出了新的供求关系，将催生巨大的增量市场。在需求端，互联网能够低成本、高效率地将大量中小企业对工业软件的“小、散、专”的需求汇集起来，以规模效应降低定制成本;在供给端，互联网能够同样低成本、高效率地找到能够满足中小企业“小、散、专”需求的工程师，以规模效应提高定制产出。

其次，互联网提供了新的软件供给形式。区别于传统大型软件的本地部署形式，互联网软件有IaaS(基础设施即服务)、PaaS(平台即服务)和SaaS(软件即服务)等多个层次。与本地部署的传统大型软件相比，互联网软件的多层解耦和多层复用特性，一方面使得软件最终使用价格得以大幅降低，另一方面使得软件开发能够形成大规模社会化协同。互联网化的工业软件，将是“PaaS大平台+APP小应用”的模式，将推动工业软件的大规模社会化应用。

最后，互联网技术与工业的融合，给中国工业软件的发展提供了开辟新赛道的机会。与前三次工业革命的追赶路径不同，在互联网驱动的第四次工业革命过程中，中国并不落后，甚至有机会领先。我们需要用“网络化带动数字化”，以新时代的新需求，驱动和培育新供给，实现技术的跨越式发展。中国在消费互联网领域，已经诞生出世界级的互联网企业。中国拥有全球最丰富的、最完善的工业体系和数量最多的工业企业，以及最大规模的工程师群体，一定能够孵化出世界级的工业互联网软件企业。

仿真APP满足互联网时代的需求

在众多工业软件中， IAE(互联网辅助工程)平台是实现计算机仿真技术普及应用的突破口，有企业已搭建了IAE，并将其称为 “工业苹果/安卓”系统。“工业苹果/安卓”以一个统一强大的开放不开源的仿真引擎作为底层平台(仿真“操作系统”)，支持面向各种工业仿真应用场景的仿真APP开发和运行。

“工业苹果/安卓”借鉴了移动互联网时代手机的成功模式，是典型的互联网时代的产品。在软件架构上，摒弃了传统商业软件“封闭大系统”的模式，采用“操作系统+应用软件”的分层解耦模式，使主要依赖基础理论的“数学层”、依赖软件开发的“软件层”和依赖工业应用场景知识的“物理层”解耦分离，在技术上支持各个层面的分层协同开发。在商业模式上，放弃了“桌面操作系统时代”单纯的卖软件模式，而是创造多层次商业协作机制和平台，使数学层的求解器、物理层的专业场景化应用(APP)都能够实现大规模社会化交易和复用，调动起全社会各个层面的技术创新能力，用“众创、众包、共享”的生态化模式发展互联网时代的工业软件。

各行各业的工业APP将集中在“仿真APP商店”中呈现。对于工业企业用户来说，不用理解仿真操作系统和仿真APP的开发过程，不需要安装任何仿真软件，只需直接登陆“仿真APP商店”，就可以找到自己需要的仿真计算工具。仿真APP既可以在云平台上完成计算，也可以编译下载到本地长期重复使用。如果没有找到合适的APP，则可联系类似APP的开发者进行定制开发。

仿真APP具有明显的互联网产品特征。第一，软件云化，支持云开发、云计算、云存储;第二，无代码化开发，APP开发者不需要懂得编程;第三，小而专，不同于传统单机版工业软件“大而全”;第四，专用性强，融合了特定专业、特定产品的研发设计知识;第五，便于传播，可通过PC、手机等多种渠道分享传播。

每一个仿真APP都是物理世界中物理实体的数字孪生体。仿真APP不仅可以辅助产品研发，不断优化产品设计，还能给用户提供产品使用场景的仿真分析，更便于用户科学合理地使用产品。仿真APP就是数字世界里的“物体”，开发仿真APP就是在数字世界中“造物”。

基于上述平台，仿真APP使用者、开发者、平台建设者将协力创造全新的工业仿真生态体系。仿真APP使得包括中小企业在内的广大制造业企业能够高效、便捷地利用计算机仿真技术提高设计、制造和运行维护水平，创造仿真技术的“蓝海市场”。市场需求将带动起大批专业仿真工程师开发专业仿真APP，创造海量的数字孪生体。用互联网时代的技术，开发互联网时代的产品(互联网的仿真“操作系统”+仿真APP)，满足互联网时代的需求，从而开辟新的赛道，用“网络化带动数字化”，实现中国工业软件本土化发展。