从工业软件发展四大趋势，看如何加快我国工业软件创新发展
随着工业互联网的不断演进，工业数字化转型的不断深入，工业软件市场呈现出海量工业数据的处理和分析、数字孪生技术的应用、便捷开发与快速迭代、软件云化等新需求。面对新需求，融合物联与分析技术、推动数字孪生应用、聚焦云化部署、提升低代码开发能力等成为未来工业软件发展的新趋势。
一、工业软件未来发展趋势
当前，随着工业互联网的不断推进，万物互联、数据驱动、智能主导、软件定义等工业新趋势凸显，工业软件面对工业互联网背景下的企业数字化转型的需求变化，加快软件产品体系调整，推动软件产业创新发展呈现四大趋势。
（一）融合“物联+分析”，助力软件拓展升级
借助物联网的泛在链接，充分融合人工智能技术，以数据科学为新驱动推动现有产品的智能化创新升级和领域拓展，不断成为工业互联网企业发展的新趋势。一是聚焦人工智能技术的潜在价值，拓宽现有产品的应用领域。如日本发那科公司在工业互联网平台Field System中引入机器学习与深度学习技术，实现平台新增人工智能伺服监视（AI Servo Monitor）和良莠判断功能。二是强化AI技术在工业软件的应用，助推现有软件智能化。如，PTC集团在最新CREO的版本中深入AI技术融合，实现CREO对尺寸和形状的自动优化。三是以物联网为基础，整合领先的智能技术，推进现有产品体系的创新升级。如SAP公司以SAP Cloud Platform云平台为基础，融合机器学习、数据智能等技术构建SAP Leonardo产品体系，推进现有产品体系的智能化创新升级。
（二）聚焦研发与运营集成交互，推动数字孪生深入应用
研发与运营业务的集成交互，促进多模型融合集成，推动数字孪生由设备状态描述向数字工厂自主优化的转变。一是研发设计软件与经营管理软件基于统一数据源的BOM实现数据集成交互，提升设计、仿真、生产、经营等工业全链条数字化整体解决方案能力。如PTC依托CreoSimulation Live集合了PTC和ANSYS在设计及仿真方面能力，与Rockwell共同发布FactoryTalk InnovationSuite，打通研发设计与运营管理链条。二是基于虚实映射、智能决策、动态优化的数字化工具的全面集成，支撑多源数据流通与复杂场景的数字孪生技术应用。如Bentley在2019年推出新的iTwin云服务，融合地理信息系统GIS、建筑信息模型BIM等多个数据源，帮助用户创建和管理数字孪生模型。三是依托工业互联网平台实现研发与运营领域的多模型深度交互应用，拓宽数字孪生技术的应用范围与深度。如Dassault 依托3D EXPERIENCE平台推进CAD、CAE、PLM、MES、ERP等软件产品中模型与数据交互集成，构建从产品设计到运营管理的数字孪生，提升生产决策优化能力。
（三）聚焦云化部署，助推软件云化发展
工业互联网时代的新变化，加之云计算的高灵活性、可扩展性和高性比的特点对工业软件的发展带了启示，工业互联网巨头均在多筹并举加速工业软件的云化。一是云企合作，夯实工业软件云化发展基础，推动产品云化发展。如，Software AG公司与德国电信合作，打造Cumulocity平台的云基础，未来为全球物联提供服务。二是构建云上开发能力，助推软件灵活创新。如Oracle推出集成云服务，便于用户进行集成应用的开发和部署。三是深化边缘与云的协同发展，扩展边缘能力。如，GE利用Field Agent技术，促进Predix Cloud与 Predix Edge深度协同，提高数据的实时分析。四是调整销售模式，顺应工业软件云化趋势。例如，达索不断推动软件订阅销售模式，将软件的订阅收入提升到70~80%，有力推进了软件的云化发展。
（四）聚焦低代码开发，加速软件创新迭代
低代码开发技术具备“敏捷开发”、 “快速迭代”的特点，是工业APP能够植根于复杂工业场景、满足不同工业应用需求的先决条件，能有效推进平台沉淀应用、加快软件创新升级。一方面，低代码开发技术将提升工业应用软件创新能力。如西门子Xcelerator产品将数字工业软件产品组合与低代码开发平台Mendix结合在一起，使任何人都可以轻松地构建、集成和扩展现有系统。另一方面，低代码技术将改变工业软件创新生态，借助低代码的便捷开发，工业软件的开发模式将由IT部门按需开发方式转变为工业部门直接开发，满足快速开发、测试、部署、验证和迭代，大幅增加工业软件创新迭代速度。2019年阿里云推出的IoT Studio的最新版本，提供可视化应用开发的功能，基于可视化拖拽实现各种组件、图表与设备相关数据源的关联，无需任何编程经验，将开发过程从几周缩短到短短的几天。
二、我国工业软件发展现状
我国的工业软件随着物联网、大数据、云计算等新技术的应用实现了跨越式发展，加之工业互联网的普及催生了各类新模式、新业态，为工业软件的应用创新培育了新空间、新动力。但我国工业软件与国际企业相比面临如下挑战：
一是我国工业软件基础薄弱。我国工业软件市场尤其是核心软件基本被国外品牌所占领，如2018年国内 CAD 软件市场规模约为 7.33 亿美元，但95%以上的市场被国外软件所占据，国内企业仅占5%左右；经初步分析，相比国外巨头，我国工业软件领域差距巨主要体现在：工业软件生态微弱，工业建模与虚拟仿真等基础能力不足，工业软件国内标准缺失，综合集成应用程度不够等等。
二是工业软件企业呈点状发展。我国工业软件企业尚处于培育发展期，工业软件领域方面呈现点状分布，如在设计、加工和分析领域，工业软件被欧美厂商100%垄断，国产工业软件几乎全军覆没；在平台及软件产品方面，由于开放合作的生态机制仍不完善，软件开源的意识严重缺乏等问题，难以构建完整的产业生态体系，严重限制了我国工业软件的创新发展。
三是国内工业软件企业投入不足。相比消费软件，工业软件的发展需要大规模的投入而且需要很长时间才可见到回报，造成国内工业软件企业积极性不高，与国外工业软件企业相比国内工业软件企业投入有限，如收并购方面，与国外西门子收购Mendix，施耐德电气先后并购INVENSYS、Aveva等国外工业软件企业大规模收并购相比国内很少有工业软件大规模的收并购情况。
三、我国工业软件发展建议
结合工业软件发展趋势以及我国发展现状，亟需发挥我国体制机制优势，以多元化的工业应用场景为牵引，推动信息技术、工业制造、数据服务等各领域企业优势互补、开放合作，打造基于工业互联网数据开发利用为纽带的创新生态，推动工业软件产业创新发展。
一是瞄准未来数字工业需求，突破核心工业软件组件。围绕多学科联合研发工具、特定领域工业机理模型、低代码开发平台、集成化运营管理软件、工业人工智能应用等方面，组建大型企业牵头的联合攻关团队，发挥我国央企、军工企业长期自主研发的优势领域，培育一批可商用推广的安全可靠核心工业软件，实现“从无到有”的突破。
二是打造协同合作开放生态，提升产业综合竞争能力。以工业互联网的建设推广为契机，企业数字化的市场需求为纽带，深化软件企业、制造企业、信息技术企业合作，实现不同领域企业的优势互补、协同创新，构建“平台+软件+生态”的工业软件产品体系，建立以数据开发利用为驱动的产业合作机制，打造开发者社区和开源平台，营造安全可靠软件产业发展生态。
三是发挥互联网人才与数据科学优势，实现跨越式发展。加快“新工科”建设，培养一批面向工业互联网、工业软件等工业数字化领域创新型人才。支持建设工业互联网创新中心、产业实训基地，吸引互联网领域的软件开发人才投身工业软件创新与应用，强化工业软件人才队伍，打造涵盖工业知识、数据科学、软件技术等领域专家在内的联合团队。
作者简介
周彦飞：就职于中国信息通信研究院信息化与工业化融合研究所，主要从事工业APP、工业互联网平台等产业政策与技术测试研究。
联系方式：zhouyanfei@caict.ac.cn。
叶飞虎：就职于中国信息通信研究院信息化与工业化融合研究所，主要从事工业APP、工业互联网平台等产业政策与技术测试研究。
联系方式：yefeihu@caict.ac.cn。
校 审 | 陈 力、凌 霄
编 辑 | 珊 珊
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