热烈祝贺哥也色中文网服务器升级完毕,全固态硬盘,50G超大带宽,满足你的 一切数据查看需求!

公告:郑重承诺:资源永久免费,资源不含任何联盟富媒体弹窗广告,只有三次走马灯水印广告(承诺绝不影响用户体验)


当前位置
首页  »  中国软件外包和信息技术服务产业联盟  »  知识自动化是实现IT技术和工业技术融合发展的突破口

摘要: 知识自动化是将工业技术与经验(Know-how知识)进行数字化表达和模型化,并将其移植到工程中间件平台,以便驱动各种软件、硬件和设备,从而替代原先需要知识工作者完成的大部分工作的技术。

知识自动化是将工业技术与经验(Know-how知识)进行数字化表达和模型化,并将其移植到工程中间件平台,以便驱动各种软件、硬件和设备,从而替代原先需要知识工作者完成的大部分工作的技术。知识自动化实现了工业技术与信息技术的双向驱动,是未来工业软件发展的突破口。工业软件作为IT技术和工业技术融合发展的载体,是制约我国制造业大而不强的重要原因,国际巨头在工具、系统和平台三大通用领域已形成垄断生态系统,但在知识自动化领域尚有巨大市场空间。政府、产业促进机构和企业应搭建知识自动化平台,为知识自动化发展提供必要的支持和服务。


  一、我国制造业大而不强,亟需IT技术与工业技术融合发展


  我国制造业大而不强,目前仍处于工业化发展的中期阶段。当前我国工业占国内生产总值的40%左右,制造业占全球比重提升到19.8%,规模位居世界第一,220余种工业产品产量都位居世界前列,我国已经成为名副其实的全球制造业大国和世界工厂。然而,与西方发达国家相比仍然存在很大差距,存在着工业技术体系水平较低和在工业控制系统等领域话语权有限等突出问题。


  工业技术体系掣肘我国工业软件发展。工业软件有机融合了信息技术和工业技术体系,但两者具有相对独立性。近年来,我国在信息技术领域取得了长足的进展,自主研发和引进了大量先进的信息技术,使得高端制造业信息化水平得到显著提升,但在工业技术体系方面仍然处在追赶阶段,无法通过引进和购买国外先进的融入工业技术体系的工业软件来提升我国的工业化水平,比如波音787整个研制过程需要用到8000多种软件,但只有不到1000种软件是商业软件,而嵌入了波音公司多年积累的工程技术和方法的其余7000多种软件不对外出售。


  我国在工业技术体系领域的话语权非常有限。在新一轮工业革命背景下,西门子、达索等工业软件巨头通过不断并购,向全产业链扩张,已建立起封闭的产业生态。目前,其工业软件和平台已经覆盖需求、设计、仿真、试验、工艺、生产、制造、维护保障等大部分链条,且与工业控制系统实现了互联互通和无缝对接,主导了新一轮工业革命的核心工业平台。由于我国高端制造业的CAD、CAE、PLM等基础工业软件,特别是高端工业控制系统和数控装备,大多数来自国外,这使得我国在参与制定国际工业技术标准时话语权十分有限,也使得我国在很多领域无法与发达国家进行平等的对话和合作。


  二、知识自动化领域尚未形成排他封闭生态,中国厂商存在机会


  从工业软件类别分布来看,目前主要分为五大类别。一是PLM(产品全生命周期)软件,在该领域,西门子、法国达索和美国PTC三大主流厂家基本上垄断了高端装备制造CAD领域,而且凭借占有设计数据源头的优势,开展并强化PLM管理,覆盖从设计、工艺到制造的领域,这三大巨头通过大量并购策略,基本上建立了完整的软件生态系统。二是以MSC、Ansys、LMS(已经被西门子收购)、法国ESI集团、Smatech(已被西门子收购)等为代表的专业建模、仿真分析软件。三是以iSIGHT(已被达索收购)、ModelCenter等为代表的多学科优化和设计自动化软件。四是面向资源管理和项目管理的软件,比如:SAP、用友、金蝶等的ERP软件,P6(被Oracle收购)、IRIS等流程管理软件。五是通用中间件软件,主要解决管理信息系统的集成问题,如IBM、Orcale等。在梳理各主要工业软件企业业务类型的基础上,我们描绘了工业软件市场定位分布图(见图1)。



图1 工业软件市场定位分布图

注:不同颜色代表不同的软件种类 来源:北京索为高科


  从工业软件厂商涉足的业务类别来看,主要集中在工具、系统和平台三大领域,提供通用型、可复制型的产品和解决方案。在这几大领域,西门子、达索等国际工业软件巨头正通过不断并购,向全产业链扩张,逐渐形成排他的、封闭的产业生态。而在上层业务领域,即知识自动化领域,由于差异化大、市场分散、技术难度大,各企业涉足较少,尚未形成垄断性产业生态,而该领域正是广大企业,特别是中小企业,具有迫切需求和巨大市场空间的领域。这为中国企业进入知识自动化领域提供了难得的市场机遇。


  巨头工业软件企业在知识自动化领域涉足较少为我国工业软件弯道超车提供了重要机遇。在工具、系统、平台等通用型和可复制型的基础领域,西门子、达索等国际工业软件巨头已经构筑了封闭的产业生态系统,形成了垄断地位,不利于创新技术的出现,也不利于中小软件企业的生存和发展。在知识自动化领域,国际巨头软件企业涉足较少,为我国工业软件企业提供了难得的市场机遇,或将成为我国工业软件发展的突破口。


  基于上述分析,并充分借鉴UNIX与Win-tel产业模式、Android操作系统和IOS操作系统的不同发展态势后,我们认为我国当前更适合建立基于工程中间件(类似于工业软件操作系统)的知识自动化平台。工程中间件是一种开放的工业软件平台,对下可以兼容各种工业软件和设备,对上可以承载企业工业技术体系。建立这样的知识自动化平台,有利于培育开放的生态环境,实现工业技术经验和知识的数据化和持续累积发展,助力“大众创业、万众创新”;有利于建立规模性、群发性的工业技术,促进信息技术和工业技术的深度结合,提升我国智能制造水平;有利于维护工业体系的技术安全和数据安全,提升我国在相关国际技术、标准等方面的话语权和主动权。经过多年的探索和发展,我国在知识自动化领域已经积累了较为丰富的经验和知识,为我国工业软件实现弯道超车奠定了良好基础。


  三、主要工业国家积极布局知识自动化,美国和德国走在前列


  在工业领域,知识自动化将工业技术进行数字化表达和模型化,并将其移植到工程中间件平台,以便驱动各种软件、硬件和设备,从而完成原先需要人去完成的大部分工作,将人解放出来去从事创造性的工作。同时,知识自动化通过对企业历史数据和行为数据的深度挖掘,利用机器学习技术把经验性知识进行显性化和模型化表达,从而实现工程技术知识的持续积累。知识自动化实现了工业技术驱动信息技术,信息技术促进工业技术的突破发展,对建立数字化的工业技术体系具有十分重要的战略意义。为此,近十年来,主要工业国家积极在该领域布局并促进了该领域的较快发展,相对而言,美国和德国走在前列。


  (一)美国:通过法案布局数字化制造公共服务平台


  1994年,波音公司发起了数字化制造改革(DCAC/MRM),把飞机的数十万个零部件全部数字化,同时采用模块化而非零部件级的层级控制,形成了完全可控的数字化产品体系,并将大量的工业技术体系数字化,融合到企业工业软件中,把信息化软件的作用发挥到了极致。这项改革使得波音成为了制造业数字化的先驱,也直接奠定了波音在飞机制造领域的领先地位。


  2014年2月,美国总统奥巴马正式启动了作为实施“再工业化法案”中最为重要的数字化制造与创新中心,该中心推出的第一个最大项目就是:数字化制造的开源软件代码项目——“数字化制造公共平台Digital Manufacturing Commons (DMC) ”。DMC是一个开放性软件平台,通过提供基于知识自动化的服务平台,大大降低知识工作者的设计难度,而将精力放在创新上。DMC将在数字化制造与创新设计和再工业化发展战略发挥日益重要的作用。


  (二)德国:由企业主导抢占知识自动化入口


  在德国,西门子基本上主导了知识自动化的发展。2007年,西门子收购了美国UGS,使其获得了三项举足轻重入场券,即:顶级3D设计软件UG-NX,产品数据管理软件Teamcenter和数字化工厂装配系统Tecnomatix。2008年,西门子收购了德国的Innotec,代表着虚拟工厂的厂房布局和规划与实际工厂的运行进行预先模拟成为可能。自2013年起,西门子试图在虚拟设计工业软件中,采用虚拟现实(VR)来实现人机的融合和仿真模拟,先后收购了LMS、VRcontext和Tesis软件,Tesis可以跟SAP软件、Oracle数据库无缝集成,使得西门子的工业软件平台可以自由地与其他软件巨头进行协同。2014年年底,西门子成功收购了Camstar,使其具备了对于工厂现场数据的强大分析能力。2015年6月,西门子正式推出OmneoPA性能分析软件,提供大数据与云服务。2015年9月,在PLM大会上,西门子高调推广Active WorkSpace,使得用户可以随时查看各种各样的数据。抢占工业软件平台的位置,成为西门子工业4.0战略的重中之重。


  四、我国知识自动化发展面临工业技术体系数字化和体系化的瓶颈


  知识自动化的核心是工业技术体系,我国各领域工业技术体系数字化水平和体系化程度普遍较低。对中小企业而言,他们既没有高端设计能力,也无法将自己的专业知识和经验数字化,更难以形成深度的专业技术积累。对大型企业而言,企业内部条块化分割严重,缺乏工具和数据的整合能力,加之复杂工业技术体系具有内容分散、学科交叉明显、知识体系庞大等特点,也难以独自胜任工业技术体系构建重任。整体而言,我国制造业目前尚处于“工业2.0”和“工业3.0”并行发展的阶段,绝大多数工业技术还是经验性的、零散的,尚未被数字化和体系化,无法传递和继承。即使配备了先进的IT工具,这些工具仍然大量依赖工程技术人员的经验和知识进行操作,不利于工程技术体系的持续积累和发展,这成为了我国发展知识自动化的重要瓶颈。


  自2006年起,以索为为代表的中国知识自动化技术公司,致力于研发连接、驱动工业软件的工程中间件(类似于工业软件操作系统),并基于知识自动化的理念,通过知识组件模型建立了多个领域的知识自动化系统,如飞机总体设计系统、导弹综合设计系统、发动机集成设计系统、装甲车辆总体设计系统、船舶综合设计系统、雷达集成设计系统、核反应堆芯协同设计系统、工艺集成研发系统、基础工艺数据库等。这些系统已经应用在航空、航天、兵器、船舶、电子、核电、汽车等领域,并取得了显著效果。2013年8月,中航工业在“统一IT架构”的战略指导下,采用Sysware工程中间件以及知识自动化技术,作为中航工业集成研发的统一框架,全面启动了航空集成研发平台的建设。目前,相关技术已经开始被应用于越来越多的行业和领域。


  五、对我国发展知识自动化的进一步思考


  (一)整合多方力量共建知识自动化服务平台


  知识自动化服务平台的建设和运营非个别企业所能胜任,可由第三方产业促进机构在整合国家部委、地方政府、产业园区、骨干企业等多方优势资源和力量的基础上,依托云计算、大数据等新一代信息技术,共同建设和运营,并通过汇聚各种软件、硬件和生产性资源为工业企业服务,帮助他们实现工业技术的沉淀和积累。同时,探索和建立将个体技术知识通过平台转化为社会共性技术的激励机制,促进工业技术体系可持续积累和发展。


  (二)进一步加大对工程中间件的投入


  工程中间件是支撑知识自动化的核心软件平台,也是控制工业软件体系的战略性平台,具有研发投入大、建设周期长、难度高、见效慢等显著特点,因此,需要国家给予必要的政策和资金支持,力争在三到五年内,形成一个完全自主的、覆盖制造业重要领域的行业通用性的工程中间件。一方面能够对各种国外工业软件进行连接和驱动;另一方面,可以系统性封装和植入工业技术和知识。


  (三)为知识自动化建立配套的技术标准


  目前,在知识自动化领域尚未形成垄断局面,我国工业软件企业与国际相关企业展开了激烈的竞争,在部分技术领域甚至已经走在了前列,但是相关技术标准建设在我国并没有得到足够的重视。行业标准是我国建立知识自动化产业生态的关键,也是我们增加与西方国家合作的重要筹码。因此,我们应同步建立起配套的行业技术标准,比如驱动技术标准、工业知识模型化标准、工业操作系统标准、工业技术体系标准等。

 (执笔人:姚翔 李义章)


  工业和信息化部软件与集成电路促进中心(CSIP)是工信部直属事业单位,承担国家“核高基”科技重大专项的支撑保障工作。CSIP也是面向产业促进与公共服务的国家新一代信息技术产业专业咨询机构和服务提供商,全资控股中国电子工业科学技术交流中心和北京赛普信科技术有限公司,拥有安阳工业设计研究院、江苏虚拟软件园、盐城物联网研究院等产业促进分支机构。CSIP正紧紧围绕自主可控和安全可靠,打造 “自主空间”、“核芯空间”、“网络工坊”、教育培训、战略咨询、知识产权、品牌建设与市场推广、投融资等优势业务。


多年来,CSIP形成了“中国芯”(集成电路)、“IP China”(知识产权)、“ChinaSourcing”(软件与信息服务外包)等行业公共品牌,对进一步引导产业发展,展示行业发展成果,树立中国软件和集成电路产业的国际形象发挥着积极的推动作用。



通讯地址:北京市海淀区羊坊店东路5号博望园西配楼10号

邮政编码:100038

联系人:胡红梅

联系电话:010-63951881-9016;18510792186

传真:010-63973485

电子邮箱:huhm@csip.org.cn

中心网址:www.miit-csip.org.cn

平台网址:www.csip.org.cn


复制下列地址至浏览器地址栏即可观看,本站不提供在线正版。备注:如有地址错误,请点击→ 我要报错 向我们报错!我们将在第一时间处理!谢谢!
  • 本网站所有内容均收集于互联网主流视频网站,不提供在线正版播放。
  • Copyright ©2017 All Rights Reserved 哥也色中文网