朋友讓我講講工業(yè)軟件。昨晚一直想這件事,睡覺前,迷迷糊糊地有了幾個想法。
工業(yè)軟件為什么被卡脖子了?
最近,工業(yè)軟件被大家關(guān)注到了。一個重要的原因就是被人“卡脖子”了。換個角度看,“被卡脖子”說明我們的工業(yè)再往高端走了、開始用到這些高大上的東西了。這就像小朋友覺得衣服小了,是因為個子長高了。反之,很多人對工業(yè)軟件的作用不明白,其實還是沒有達到這個階段。
現(xiàn)在工業(yè)軟件主要用于研發(fā)設計、生產(chǎn)制造。一般來說,研發(fā)工作多了、要求提升了,對工業(yè)軟件的需求會增加;制造的要求高了,工業(yè)軟件的需求依然會提升。過去我們很少有研發(fā),產(chǎn)品質(zhì)量也不高,工業(yè)軟件的價值也就不大。
為什么工業(yè)走向高端的時候,工業(yè)軟件才重要呢?
我設想一個場景:一般情況下,看看尺寸,就知道能不能把螺母撞到螺栓上。但是,如果零件精度要求特別高、兩者差別特別小的時候,就不一定了。有時候,可能要把螺栓“凍”一下才能裝上去。在什么溫度下冷凍?冷凍多少時間?要回到這些問題,才能裝好。怎么知道這些參數(shù)?可以試一下、也可以算一下。如果能算,會比反復嘗試好了。當然,如果計算比較麻煩,最好能編個程序——這就是工業(yè)軟件??!
為了這么一點小事去編軟件,豈不是太麻煩呢?
的確,做一次很麻煩、工作上是得不償失。但是,如果用的次數(shù)多了,就劃算了。而且,用的人多了,工業(yè)軟件就可以商品化了。商人能賺到錢,就會雇傭很多牛人來搞,技術(shù)就可以不斷發(fā)展了。當然,商人賺錢的前提是市場足夠大,也就是高端企業(yè)多、企業(yè)的高級研發(fā)做得多。所以,國外工業(yè)軟件發(fā)展快,也就是必然的了:因為技術(shù)的市場大。
生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)的情況也差不多。工業(yè)企業(yè)走向高端的時候,新產(chǎn)品多了、加工精度和效率要求高了、就需要通過軟件來加工制造。計算機有很多優(yōu)點,如運算速度快、計算精度高、出錯的比例低、可以持續(xù)長時間運行、可以進行復雜問題優(yōu)化。這些都能讓工業(yè)軟件的價值體現(xiàn)出來。
高端企業(yè)對工業(yè)軟件才有需求,就像皇帝對御廚有需求;低端企業(yè)不理解工業(yè)軟件的用途,就像叫花子對御廚有需求。
最近工業(yè)軟件快速發(fā)展,還有另外一個原因:技術(shù)條件發(fā)生了變化。這一點,可以用IPO圖這種模型來解釋。
任何軟件,都需要有三個要素:輸入(I)、處理過程(P)、輸出(O)。處理過程(P)的核心是算法或者模型。但算法或模型的執(zhí)行的前提是輸入(I)要包含足夠的信息。而且,計算機的處理能力要足夠強大。這兩點,可以解釋最近工業(yè)軟件快速發(fā)展的根本原因。
過去,大型設備的3D模型占用空間很大。計算機性能低的時候,就會“放不進去”。沒有輸入(I)充分的數(shù)據(jù),算法也就沒有用武之地。同樣,計算工作復雜時,處理過程(P)耗時可能是無法忍受的。所以,計算機存儲和運算能力增強、價格的降低,會讓工業(yè)軟件的應用迅速變得廣泛起來。
再如,互聯(lián)網(wǎng)和傳感器的廣泛應用,也使得計算機能夠獲得足夠的、能夠用來計算的信息。也就是說,輸入信息(I)容易變得完備。這時,算法(P)才有了用武之地。另外:機器自動化、智能化的程度高了,算法的計算結(jié)果(O)就可以直接驅(qū)動機器、管理生產(chǎn)進程。這樣,算法的價值才能更好地體現(xiàn)出來。所以,數(shù)控機床和高端自動化設備用得多了,工業(yè)軟件的重要性會提升。
在這樣的背景下,模型和算法(P)才變得重要起來。打個比方,算法就像一個廚子,輸入的數(shù)據(jù)則像食材。有了充分的食材,廚子的本事才能發(fā)揮出來。否則,就是巧婦難為無米之炊。換句話說,“算法重要”是有前提條件的。
用IPO的邏輯,可以解釋不同行業(yè)間,工業(yè)軟件發(fā)展的差異。比如,存儲能力的增加對離散制造業(yè)軟件運行效率的影響很大、甚至是關(guān)鍵性的:因為解決了輸入信息充分(I)的問題。算法(P)其實是第二位的。但在流程行業(yè),許多問題的瓶頸不在于輸入(I)的數(shù)據(jù)量太大,而是完整、準確、及時以及建模方法上(P);有些制約條件則是設備的數(shù)字化、智能化改造(O的問題)。所以,不同行業(yè),工業(yè)軟件的發(fā)展邏輯是不一樣的。
如何看待工業(yè)軟件的發(fā)展方向?
剛才提到,工業(yè)軟件過去主要用于研發(fā)設計和生產(chǎn)制造。未來會有些拓展:首先是從生產(chǎn)制造拓展到管控一體。這是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展必然帶來的,原因就是輸入(I)、輸出(O)發(fā)生了變化,讓工業(yè)軟件的價值更大、開發(fā)更容易。其次是工業(yè)軟件向采購、銷售、服務拓展。這種變化也是互聯(lián)網(wǎng)帶動的。當信息通信技術(shù)的基礎奠定以后,軟件和算法才會成為關(guān)鍵和人們關(guān)注的重點。這時,科學實驗工作和大數(shù)據(jù)分析工作,可以與工業(yè)軟件結(jié)合起來。
工業(yè)APP往往就是一些工業(yè)軟件。前些天和朋友聊天:工業(yè)APP是不是一定要有平臺的支持?
我認為:沒有平臺,我們也能開發(fā)工業(yè)APP這樣的軟件。但是,有了平臺以后,輸入(I)條件容易滿足;APP的輸出(O)也容易發(fā)揮作用。平臺可以支持這些東西。好的平臺還能讓算法的編寫變得容易、易于復用。所以,基于平臺,開發(fā)APP的工作量可以大大降低、用途和經(jīng)濟性可以顯著提升、標準化程度提升,功能體系也容易建立起來。所以,有沒有平臺,差別還是非常大的。
所以,推進工業(yè)軟件和工業(yè)APP,需要把平臺搞好。
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原文標題:對工業(yè)軟件的幾點想法
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