工业软件：如何把握中国制造的机会？

5月19日，由工信部、国家发改委、科技部等单位联合编制的《中国制造2025》由国务院正式印发，由此掀起了新一轮的中国制造业升级的热潮。近年来德国工业4.0、美国的工业互联网和“中国制造2025”计划相继出台，三者之间既有关联，也有区别。目前国内业界普遍认为，“中国制造2025”计划和工业4.0基本上异曲同工，只是说法上有所不同，而工业互联网则是以美国GE公司为代表的企业发起的工业化新战略，和“中国制造2025”计划也有紧密联系。

近日，围绕“中国制造2025”计划和工业4.0如何落地等话题，来自国家网信办、工信部及产学研层面的有关负责人、专家们在北京参加了工业4.0研讨会。参加会议的专家们一致认为，工业4.0由新一轮的工业信息化浪潮引发，已经与当前的“互联网+”热潮结合，形成一股遍及工业制造业和ICT行业的创新热潮。在“中国制造2025”计划发布之机，CPS（赛博物理系统）被认为是事关中国制造的关键，以工业软件为主的信息系统将成为中国制造的决胜点。针对新的需求，工业软件企业也需要把握“中国制造2025”带来的机遇，不断创新和发展，从依赖引进国外产品逐步走出国门。

CPS作为核心，仍不能忽略人的因素

无论是德国工业4.0，还是美国工业互联网，其主要特点都是通过工业化和信息化融合的方式来实现制造业的再升级，特别是二者都不约而同把CPS系统作为融合的核心。新一代信息技术和制造业结合，给制造业带来了巨大的机遇，目前中国制造业还处于2.0、3.0向4.0升级的过程中，充分利用我国在信息技术方面的优势和特点，会缩短我们的追赶时间。换句话来说，中国制造2025计划要实现自己的目标，必须要通过大力发展与CPS相关的技术和系统来完成。由于我国国情和欧美不一样，专家们认为，仍需要结合中国工业发展水平等特色不断创新，找到属于中国特色的制造业强国之路。

在这里，首先要对由欧美倡导的CPS系统有一个正确的认识。在本刊之前采访中航工业信息技术中心首席顾问宁振波时，他表示中国制造业企业要充分重视CPS的作用。CPS并不是之前媒体报道所指的信息物理系统，而是应该翻译为赛博物理系统。国内知名制造业信息化专家杨海成、制造业创新专家赵敏、兰光创新总经理朱铎先、清华紫光软件（元工国际）总经理丁德宇等也基本上对此持同一观点，这也是来自产、学、研的专家们就如何在国内落地工业4.0首次达成的一致意见。

实际上，CPS核心思想是虚实映射，虚拟控制实体，类比一个人就是思想控制行为，用软件来控制技术发展路线，让人的思维来主导行动，从CYBER控制物理系统，只有那样才能实现智能制造。

作为工业4.0的核心，CPS系统的作用毋庸置疑。借鉴国际经验，如何探索适合中国的CPS系统和智能工厂，来自国内一线工业软件企业的观点颇具代表性。兰光创新总经理朱铎先对中德美三国的工业发展计划进行了比较，他认为三者之间的共同点是智能工厂，核心都是CPS，包括：数据采集、基于大数据的决策分析、可视化展现、生产过程的管理和控制。在进一步对中国和德国的企业发展现状进行对比之后，他指出，中国发展制造业强国之路，不能完全照搬国外的经验，而是要继续挖掘中国企业在人力资源方面的优势，扬长补短，并制定出相应的计划。

朱铎先进一步表示，相对国外的C+P（信息技术加物理系统）的二元战略，中国制造企业更宜采用具有中国特色的CPPS人机网三元战略，CPPS是Cyber-Person-Physical System的缩写，Person指的是劳动者及其技能、素养、精神、组织、管理等。 CPPS体现了以人为本，人与赛博、物理虚实两世界的融合、迭代发展，构建以赛博智能为目的的人机网三元战略。

和美国、德国相比，目前中国在智能工厂方面并不具备绝对优势，这方面需要不断创新实现跨越发展。兰光创新在国内首创的“6维智能理论”已经广受业内关注，被认为对制造企业进行智能工厂建设，乃至对行业标准的制订都具有非常重要的指导意义。据记者采访得知，“6维智能理论”是指：智能计划排产（从计划源头上集成ERP，进行APS高级排产）、智能生产协同（从生产准备过程上，实现物料、刀具、工装、工艺的并行协同准备）、智能的设备互联互通（是CPS信息物理系统的典型体现，实现数字化生产设备的分布式网络化通讯、程序集中管理、设备状态的实时监控等）、智能资源管理（包括对物料、设备、刀具、量具、夹具等生产资源进行精益化管理、库存智能预警等）、智能质量过程管控（对影响产品质量的生产工艺参数进行实时采集、控制，确保产品质量）、以及智能决策支持（基于大数据分析的决策支持，形成管理的闭环），以实现数字化、网络化、智能化的高效生产模式。

中欧工业软件发展水平差距大

德国为什么能率先提出工业4.0计划？这一点在今天很多业内人士看来已经非常明白，那就是源自19世纪的工业文明100多年的历史沉淀造就了今天的强大工业基础。而美国的工业互联网的概念虽然是由GE等制造业巨头提出，但是真正依赖的信息技术则主要来自于像微软、Oracle、思科这样的IT巨头。

今天的欧洲企业基本上主导了全球工业软件的市场，像SAP、达索、西门子、ABB等企业都是相关领域的软件巨头。达索的飞机设计软件系统目前已经被90%以上的航空企业采用。在不久前，中航工业与达索系统达成战略合作，达索系统希望在中国航空航天领域提供自己业已成熟的解决方案，也算是与空客、波音的合作模式向国内的一种移植。达索系统将助力中航工业打造一个融合软件技术、行业实践的整体信息化平台，帮助中航工业提升自身的软实力。

而作为德国知名企业，西门子不仅是一家横跨多种行业的全球500强企业，也是德国工业4.0战略的重要参与者。西门子在多项工业技术标准方面拥有专利，在转向工业4.0之后则全面向工业软件布局。2014年10月，西门子宣布并购总部位于美国的MES领先厂商CAMSTAR公司，通过并购等手段进一步完善全套工业4.0解决方案。据记者了解，德国的工业软件企业不仅有SAP、西门子工业软件这样的龙头企业，还有不少像Abas、FAUSER这样的中型软件企业，非常专业与专注。

一直以来，中国制造业软件在发展规模、专业化程度和技术水平等方面和国外特别是欧洲国家存在较大差距，所在行业企业处于散、小、少、低的状态。特别是在工业控制软件方面，目前还主要依赖国外进口产品。一方面这些产品价格不菲，另一方面在工控系统等关键领域信息安全受制于人，毕竟不是长远之计。

通过引进代理、模仿开发是国内工业软件企业发展的通常路径，但是要真正形成自己的规模和影响，仍需要不断创新。朱铎先在接受记者采访时表示，由于上述原因，我国工业软件企业一直做不大，做不强，但在创新方面也存在相对优势。

兰光是世界三大著名品牌——丹麦CIMCO公司和德国FAUSER 公司、德国KISTERS公司的中国独家总代理，也是工业4.0积极的探索者与实践者。目前公司在军工、机械制造等重点领域用户规模已经达到了500多家。迄今为止公司在研发上已经投入了数千万元。

另外一家国内知名的工业软件企业元工国际，也是国内新三板企业。据丁德宇介绍，目前公司在重工制造等领域专注多年，拥有的客户包括东风汽车、徐工等企业。据介绍，在国内工业4.0兴起之时，元工国际较早就在产品中创新集成了CPS模块，通过数据采集、分析、决策，帮助客户们完成了数字化、智能化的生产和管理。

尽管有了这些优秀企业，但是朱铎先认为，目前国内工业软件企业在整体实力上还不够。“国内很多企业最初是从代理起家，进而可以为企业提供解决方案，为企业的工控自动化、数字化提供诊断意见，但是最终一流的工控软件企业主要还是通过做标准来占领市场，就像达索系统目前在全球已经形成事实上的标准，国内企业和他们还有很大的差距，这些差距短期内难以改变。唯一的办法就是，通过不断努力创新来缩短这种差距。”

工业软件如何自强？

中国制造业的强大之路如今看起来已经是如箭在弦上，但是核心的工业软件和信息技术仍掌握在国外企业的手中，这些是中国制造的症结所在。

在丁德宇和记者的交谈中，他提到一个真实的故事。一家南方某地的制造业企业，规模不大，但是对新技术非常感兴趣。2015年国内工业4.0、工业互联网这些概念火热起来的时候，这家企业负责人认为有了新机会，于是花费数十万元购买了两套国外工业机器人，结果这两套设备买回来之后只能放置在车间内进行简单的打孔操作，其他的如换料、排产等工作都需要人工来完成，根本达不到智能化的目的。

上述故事告诉我们，简单更新设备和生产线绝不是我国制造业的出路，而更多的是要通过互联网和软件等信息技术的创新，才能真正实现中国制造业由大变强。

今天中国的制造业面临很好的机遇，特别是李克强总理在今年两会的政府工作报告中把“互联网+”作为战略思路提出来之后，整个制造业在互联网的影响和渗透之下，呈现了良好的发展势头。海尔的智能工厂、红领和尚品宅配的个性化定制生产模式，都是深受互联网思维影响而出现的佼佼者。尚品宅配的模式受到了阿里巴巴首席战略官曾鸣的肯定，他认为这是中国制造业C2B模式的样本，该企业也被原广东省委书记、现国务院副总理汪洋称为“传统产业转型升级的典范”，可见其影响一斑。

在工业4.0和工业互联网的战略规划中，都提到了三大整合计划，分别将物料、数据和生态链的关系进行统一管理和分配。这些整合计划都是通过物联网、互联网、大数据等技术来完成的。可以看出以工业软件为代表的信息技术在制造业转型升级中的作用也越来越重要。

在“中国制造2025”计划出台之后，工信部信息化和软件服务业司副司长陈英表示，“中国制造2025”、“互联网+”为工业软件发展提供了历史性机遇，该司将从技术攻关、标准制定、产业联盟、培育生态、企业对接等方面力促工业软件跨越式发展，并将其打造为“中国制造2025”、“互联网+”的重要切入点。

一是结合中国优质产业发展需求，开展关键领域工业软件产品的研发和关键技术攻关，努力掌握一批急需的核心技术和成果。二是推动工业软件的标准化研究、技术攻关和产业推广，积极推动产业各方参与建立资源共享、优势互补的产业联盟，培养并促进软件生态体系的良性发展。三是营造汇集技术、人才、数据、知识、资源的“互联网+”融合发展环境，持续对接制造企业与软件企业，促进软件企业和制造企业的融合发展。四是持续推动制造业的信息化发展，围绕制造业发展的新需求，大力推广以工业软件开发应用为核心的典型示范，使软件产业与制造业实现并肩跨越式发展。

在制造业创新、绿色制造、两化融合、向服务性制造转型等方面，工业软件必不可少，同样在“互联网+”战略中，云计算、大数据和移动互联网与制造业的融合也是处处可见。国内软件企业必须抓住这次机遇，通过技术创新缩小和国外工业软件的差距，逐步实现我国工业软件从依赖进口产品到自主可控，最终走出国门。