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我國(guó)工業(yè)軟件技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀

工業(yè)軟件不同于IT軟件，是工業(yè)知識(shí)創(chuàng)新長(zhǎng)期積累、積淀并在應(yīng)用中迭代進(jìn)化的工具產(chǎn)物。作為先進(jìn)生產(chǎn)力的關(guān)鍵要素，只要工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新不息，工業(yè)軟件創(chuàng)新不止。

破“集成創(chuàng)新”，立工業(yè)軟件

軟件是智能的載體，是智能社會(huì)最重要的基礎(chǔ)要素。運(yùn)行于智能產(chǎn)品、工業(yè)裝備與系統(tǒng)全生命周期活動(dòng)中的先進(jìn)軟件是工業(yè)乃至社會(huì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志，是未來(lái)智能工業(yè)的重要基礎(chǔ)支撐，是不能受制于人的關(guān)鍵核心技術(shù)。

工業(yè)軟件不同于IT軟件，是工業(yè)知識(shí)創(chuàng)新長(zhǎng)期積累、積淀并在應(yīng)用中迭代進(jìn)化的工具產(chǎn)物，正如趙敏先生在《為工業(yè)軟件正名》鮮明指出“工業(yè)軟件是一個(gè)典型的高端工業(yè)品，它首先是由工業(yè)技術(shù)構(gòu)成的!研制工業(yè)軟件是一門(mén)集工業(yè)知識(shí)與‘Know-how’大成于一身的專(zhuān)業(yè)學(xué)問(wèn)。沒(méi)有工業(yè)知識(shí)，沒(méi)有制造業(yè)經(jīng)驗(yàn)，只學(xué)過(guò)計(jì)算機(jī)軟件的工程師，是設(shè)計(jì)不出先進(jìn)的工業(yè)軟件的!”。

工業(yè)軟件是工業(yè)創(chuàng)新實(shí)踐的技術(shù)溢出，是先進(jìn)生產(chǎn)力的關(guān)鍵要素，只要工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新不息，工業(yè)軟件創(chuàng)生不止。林雪萍先生在《工業(yè)軟件黎明靜悄悄|“失落的三十年”工業(yè)軟件》對(duì)中國(guó)工業(yè)軟件歷史給出了“親歷的全景式”回望，徹腹的“哀其不幸、怒其不爭(zhēng)”讓人噓唏不已。趙翰林、林雪萍先生在《仿真軟件史就是大魚(yú)吃小魚(yú)的歷史|工業(yè)軟件史》總結(jié)了國(guó)際工業(yè)軟件技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展，生動(dòng)地描繪了國(guó)際工業(yè)軟件“繁衍不斷、生生不息”的蓬勃生態(tài)，雖然“大魚(yú)吃小魚(yú)”，但“池子里總有魚(yú)”。

工業(yè)軟件按照運(yùn)行場(chǎng)景為兩大類(lèi)：

1、研發(fā)與管理工具類(lèi)(off-line)

智能產(chǎn)品、裝備與系統(tǒng)的研發(fā)、管理、維護(hù)活動(dòng)中需要運(yùn)用大量的軟件工具，如CAD、CAE、CAM、PLM、ERP、MES、MRO等，形成產(chǎn)品全生命周期工具軟件體系。工具軟件通常具有一定的領(lǐng)域、行業(yè)、專(zhuān)業(yè)的通用性，作為工程師的輔助工具支撐智能裝備與系統(tǒng)研發(fā)(off-line)，已形成較完整的技術(shù)體系，在工業(yè)界得到廣泛應(yīng)用，此類(lèi)技術(shù)國(guó)內(nèi)有一定基礎(chǔ)。

2、系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)類(lèi)(on-line)

智能產(chǎn)品、裝備與系統(tǒng)是典型的多學(xué)科集成的信息物理融合系統(tǒng)(CPS)，其中嵌入越來(lái)越多的運(yùn)行時(shí)類(lèi)軟件，此類(lèi)軟件是連接Cyber和Physical的重要設(shè)備，已成為智能產(chǎn)品重要的組成部分(on-line)。

在現(xiàn)有的產(chǎn)品全生命周期工具軟件體系中缺乏跨領(lǐng)域、全系統(tǒng)建模及軟件自動(dòng)化工具，此類(lèi)軟件研制生產(chǎn)主要依賴人工編寫(xiě)，研發(fā)效率低、可信度低、可維護(hù)性差，面臨生產(chǎn)效率和質(zhì)量的雙重矛盾。

隨著復(fù)雜產(chǎn)品系統(tǒng)智能化(嵌入式應(yīng)用軟件)趨勢(shì)的快速發(fā)展，相應(yīng)的數(shù)字化設(shè)計(jì)方法和技術(shù)體系已成為制約因素。

以個(gè)人長(zhǎng)期實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，導(dǎo)致中國(guó)工業(yè)軟件落后的原因是多方面的：

1、從文化層面看，我們長(zhǎng)于“道、理”，短于“術(shù)、器”，“君子動(dòng)口不動(dòng)手”，熱衷于新理念、新概念的玄究，所謂“玄而又玄，妙不可言”，輕視“術(shù)、器”的恒力打造，導(dǎo)致工業(yè)母機(jī)在內(nèi)的高端生產(chǎn)工具普遍落后，工業(yè)軟件更是如此。

2、從歷史發(fā)展層面看，改革開(kāi)放40年中國(guó)從農(nóng)業(yè)化向工業(yè)化轉(zhuǎn)型的過(guò)程中，以“逆向工程”為主的技術(shù)發(fā)展方式導(dǎo)致我國(guó)工業(yè)軟件自主發(fā)展缺乏足夠的內(nèi)在源動(dòng)力。

3、視集成為創(chuàng)新，加劇了基礎(chǔ)、關(guān)鍵核心技術(shù)的空心化，我們一輪又一輪地引進(jìn)、推廣“XX化”的“道、理”，而在“術(shù)、器”方面鮮有作為，最終導(dǎo)致相關(guān)基礎(chǔ)工具軟件幾乎被國(guó)外壟斷，受制于人，國(guó)內(nèi)相關(guān)技術(shù)研發(fā)力量嚴(yán)重萎縮，自主可控工業(yè)軟件舉步維艱。

不破不立。以創(chuàng)新引領(lǐng)發(fā)展，建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家，首先要摒棄“集成創(chuàng)新”，重視工業(yè)軟件!

新工業(yè)革命，軟件的革命

信息高度發(fā)達(dá)的后工業(yè)化社會(huì)的根本技術(shù)特征是信息物理系統(tǒng)CPS。新世紀(jì)以來(lái)，CPS引爆了以德國(guó)工業(yè)4.0革命為代表的新一輪工業(yè)革命。

德國(guó)工業(yè)4.0采用全新的語(yǔ)境：工業(yè)、系統(tǒng)、軟件、模型、標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)調(diào)軟件是工業(yè)的未來(lái)，并指出未來(lái)的工業(yè)軟件必須采用基于模型的理論、方法和工具，這就是“工業(yè)4.0組件參考架構(gòu)模型(RAMI4.0)”誕生的基本邏輯。從標(biāo)準(zhǔn)到模型，從模型到軟件，從軟件到系統(tǒng)，任何數(shù)字化工廠的構(gòu)成，最終都需要由工業(yè)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。正在到來(lái)的新工業(yè)革命，實(shí)際上就是工業(yè)軟件的革命，是軟件的核心知識(shí)與開(kāi)發(fā)手段的革命，為此必須創(chuàng)新發(fā)展新一代數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)，構(gòu)建基于模型標(biāo)準(zhǔn)Modelica的知識(shí)自動(dòng)化工業(yè)軟件創(chuàng)成與應(yīng)用技術(shù)體系。

知識(shí)自動(dòng)化技術(shù)體系是中國(guó)工業(yè)系統(tǒng)數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)及軟件創(chuàng)新發(fā)展的難得的歷史性機(jī)遇。