工业软件:驱动工业4.0的“数字引擎”

   2025-08-01 工业品商城1
核心提示:工业软件,作为支持或服务于工业领域的强大软件系统,已成为提升工业企业研发、制造、管理水平和工业装备性能的关键驱动力。在当前全球工业加速向数字化、智能化转型的关键时期,工业软件的重要性日益凸显,它不仅是新一代信息技术的“灵魂”,更是关系国家经济和社会全面发展的战略性基础产业。一、 工业软件的战略地位与

 工业软件,作为支持或服务于工业领域的强大软件系统,已成为提升工业企业研发、制造、管理水平和工业装备性能的关键驱动力。在当前全球工业加速向数字化、智能化转型的关键时期,工业软件的重要性日益凸显,它不仅是新一代信息技术的“灵魂”,更是关系国家经济和社会全面发展的战略性基础产业。

一、 工业软件的战略地位与关键作用

 工业软件已渗透并广泛应用于几乎所有工业领域的核心环节,构成了现代工业的“数字神经系统”。 它承载着提高生产效率、优化资源配置、增强产品竞争力等重要使命,对功能、性能效率、可靠性、安全性、兼容性、数据互联互通等方面提出了极高的要求。

建立一个自主创新能力持续提升、产业规模不断扩大的工业软件产业体系,对以下方面具有深远意义:

  • 推动工业产品创新发展: 工业软件通过赋能产品设计、生产制造和运行维护,加速产品创新迭代,提升产品竞争力。

  • 确保产业安全与自主可控: 拥有自主可控的工业软件,能够降低对国外技术的依赖,保障国家经济发展和产业安全。

  • 提升国家整体技术和综合实力: 工业软件技术水平的提升,直接关系到国家整体技术实力和综合国力的增强。

  • 促进国民经济和社会持续健康发展: 工业软件的蓬勃发展,将为国民经济和社会发展注入强大动力。

二、 标准化的重要性:构建工业软件产业生态的关键

 标准是经济活动和社会发展的技术基石,也是国家制度建设的重要组成部分。标准化在推进国家治理体系和治理能力现代化中发挥着基础性、引领性作用。对于工业软件而言,标准化体现在以下几个方面:

  • 优化企业内部管理: 标准化的流程和接口,有助于提高企业内部管理效率,降低管理成本。

  • 促进产业上下游对接: 标准化的数据格式和接口,能够促进产业上下游企业之间的信息共享和协同合作。

  • 降低开发与运行成本: 基于标准化的开发框架和平台,可以降低软件的开发和运行成本,提高开发效率。

  • 建立良好的产业生态: 标准化有助于形成开放、互联互通的产业生态,促进创新和竞争。

  • 提升行业综合竞争力: 通过标准化构建的产业生态,能够增强整个行业的综合竞争力。

三、 工业软件的分类与应用

 我国工业门类齐全,拥有41个工业大类、207个工业中类和666个工业小类,这造就了工业软件的多元化。 工业软件的分类方式多种多样,例如:

  • 基于产品生命周期阶段: 这是在业界较为常用且具有代表性的分类方法,我们将以此为基础构建工业软件标准体系。

    • 供应链管理(SCM)

    • 企业资源计划(ERP)

    • 客户关系管理(CRM)

    • 人力资源管理(HRM)

    • 故障预测与健康管理(PHM)

    • 交互式电子技术手册(IETM)

    • 维护维修运行管理(MRO)

    • 计算机辅助制造(CAM)

    • 分布式控制系统(DCS)

    • 可编程逻辑控制器(PLC)

    • 制造执行系统(MES)

    • 数据采集与监视控制系统(SCADA)

    • 计算机辅助设计(CAD)

    • 计算机辅助工程(CAE)

    • 电子设计自动化(EDA)

    • 计算机辅助工艺规划(CAPP)

    • 产品数据管理(PDM)/产品生命周期管理(PLM)

    • 基于模型的系统工程(MBSE)

    • 六性(可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性、环境适应性)
      (注: 其中,MBSE 和六性涉及产品全生命周期,但当前更多应用于研发设计阶段)

    • 研发设计类软件: 重点应用于电子计算机及其外围设备,辅助工程技术人员进行产品设计和制造,旨在提高产品开发效率、降低开发成本、缩短开发周期、提高产品质量。典型代表包括:

    • 生产制造类软件: 核心任务是负责工业产品的精确生产和制造流程的管理,包括数据采集、分析、决策,以及生产过程的实时监控等。典型代表包括:

    • 运行保障类软件: 服务于工业品在使用过程中的状态监测、故障诊断、健康管理和维护维修等环节。典型代表包括:

    • 经营管理类软件: 旨在提高工业企业的整体生产管理水平,提高产品质量和客户满意度,从而提升整个产品价值链的增加值。典型代表包括:

  • 嵌入式工业软件: 这是工业软件体系中不可或缺的组成部分。 虽然本文主要讨论交互式工业软件,但嵌入式工业软件直接支撑着复杂工业品的生产、运行与控制,其重要性毋庸置疑。

四、 全球工业软件市场格局与中国现状

从全球工业软件市场格局来看,欧美发达国家企业占据主导地位,掌控着技术和产业发展方向。

  • 研发设计类软件: 达索系统集团(法国)、西门子工业软件股份有限公司(德国)、ANSYS股份有限公司(美国)等公司占据主导地位。

  • 生产控制类软件(高端市场): 西门子工业软件股份有限公司、欧姆龙集团(日本)、霍尼韦尔国际公司(美国)等公司占据主导地位。

  • 经营管理类软件(高端市场): 思爱普公司(SAP,德国)、甲骨文股份有限公司(美国)等公司占据主导地位。

 近年来,我国在工业软件领域取得了显著进步,但与欧美国家相比仍存在一定差距,整体发展态势可概括为“管理软件强、工程软件弱,低端软件多、高端软件少”。

当前,我国工业软件发展面临的挑战包括:

  • 产业融合不足: 工业软件与制造业的深度融合不足,导致产品成熟度、适用性、稳定性、兼容性不高, 影响了制造企业对国产软件的信心和采纳意愿。

  • 技术积累不足: 受制于我国工业化发展阶段的影响,工业软件在技术积累方面相对滞后。

  • 关键核心技术受限: 关键核心技术受制于人,产品体系化发展能力不足。

  • 标准化体系缺失: 缺乏统一的标准体系,导致数据格式不统一,接口不兼容等问题突出,亟需开展工业软件标准化工作。

五、 构建工业软件标准化体系的迫切性

鉴于以上问题,积极开展工业软件标准化工作已刻不容缓。标准体系的构建将是解决以上问题的关键,它将:

  • 促进国产工业软件的标准化、规范化和互联互通。

  • 降低开发成本、缩短研发周期,提升软件质量。

  • 推动产业链上下游的协同合作,构建良好的产业生态。

  • 提升我国工业软件在全球市场的竞争力。
    通过标准化,为中国工业软件产业的腾飞奠定坚实的基础,助力中国工业实现数字化转型和高质量发展。


 
 
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