Netscape创始人、硅谷著名投资人马克•安德森曾说:软件无所不在,正在“吞噬”世界。正如他所言,软件正在吞噬世界,也在颠覆
制造业的生产模式和产品形态。随着工业的转型,制造企业开始利用软件进行产品功能的创新,以柔性生产推动企业向
智能制造转型。产品附加值的提升不断从硬件性能为主向以软件、服务、解决方案等无形资产为主的方向转移。从谷歌无人自动驾驶汽车到GE的Predix大数据分析云平台,2016年,我们正在经历由软件定义带来的制造革命。
从软件定义IT到软件定义制造
从2011年开始,软件定义网络、软件定义存储以及软件定义计算等概念相继被提出,时至今日,软件定义的IT形态已经为用户所熟知,并在很多企业得到了应用。在软件定义的IT环境中,软件可以整合一切硬件资源,根据需求实现对存储、网络和计算能力的再分配。比如,在软件定义的存储环境中,企业可以通过对存储软件策略的定义,实现对不同业务数据的自动分级存储和归档。在软件定义的计算环境中,企业可以通过网络整合分布式计算资源,根据计算需求实现计算能力的动态分配和任务调度。软件定义IT环境下,硬件资源能得到充分而合理的利用,这种思想也很自然的影响到了制造业。
2016年,随着智能制造战略的持续推进,国家将工业软件的发展提升到一个前所未有的高度,以软件定义的制造业形态也开始得到业界专家和企业家的深度关注。今年9月2日,在由e-works承办的“工业软件与制造业融合发展高峰论坛”上,工信部信息化和软件服务业司副司长安筱鹏就说到:
伴随着万物互联网(IOT)时代的到来,软件正在不断丰富产品的功能,对产品功能定义的能力不断增强,这种能力正从传统的计算机、网络设备、存储设备、智能终端等IT产品向CT机、数控机床、智能机器人等工业品拓展,并从企业流程、生产方式、新型能力以及产业生态几个方面重新定义制造业。
软件定义,制造的革命
可以认为,软件定义制造的核心是让产品及设备具有“思想”。在产品研发层面,越来越多的制造企业开始认识到虚拟仿真的价值,利用
CAE软件进行分析和仿真能验证产品设计效果,利用VR\AR等技术可以增强人机交互体验。在管理和生产层面,制造企业在产品和设备中嵌入功能芯片和软件,采集工业生产过程中的数据进行分析,进而优化生产过程和管理。在产品销售环节,企业通过产品中的嵌入式软件跟踪客户产品的使用状态,及时的为用户提供指导服务和维修需求。
传统的制造业,以生产和销售产品赚取利润,一切生产活动围绕产品这个“硬件”。而软件定义制造以服务为核心,在设计和生产过程中赋予产品以“思想”,以提升产品的附加值,通过创新的软件功能为客户提供持续的高附加值服务。比如,谷歌为实现汽车的无人驾驶,给汽车安装了3D摄像头、雷达
传感器和激光测距仪,并使用精确地图进行导航,这所有的功能都由软件来实现,包括实时的外界感知、
数据采集和分析。另外,特斯拉已经与华为达成合作协议,将在安卓智能手机上实现对车的控制,包括开门、启动、调节汽车空调和灯光等功能。这些都表明,在未来的制造业中,“硬件(产品)”生产将不再是核心,“软件(功能)”将决定企业的市场竞争力。
在中国发明协会常务理事赵敏教授看来:软件定义制造就是要实现人、产品和设备的智能互联。在他设想的智能制造未来场景中,企业的产品、生产设备都加载了数字化信息,在
产品生命周期中带有全部的产品数据,并可自动相互感知和检测,工人通过可视化系统远程工作,随时管理设备并调度生产过程。他认为,未来必然是网络泛在,软件泛在,数据泛在,知识泛在。人们可以像使用水、电、燃气一样使用网络和知识。而这一切的背后,都是软件的功劳和赋能。
其实,不管是德国的
工业4.0,还是GE的工业互联网,其核心要素就是要实现人、机器、设备和网络的互联,让软件嵌入到生产制造的各个环节。德国的工业4.0中,需要将生产设备联网,实现自律协调作业的M2M(机器对机器),通过网络获取大数据的应用,开发、销售、ERP、PLM、SCM等业务管理系统与实际生产过程之间的协同。GE提出的工业互联网是现实人、机器、设备和网络能在更深层次与信息世界的大数据和分析连接在一起,带动工业革命和网络革命两大革命性转变。
从当前全球工业的发展形势看,发达工业国家正在利用软件定义来创新产品功能,将产品变成平台,以平台来为客户提供整体服务。e-works调查显示,在新一轮工业化转型中,软件和服务在整个制造业价值链中所占的比重越来越大,呈现出明显的增长趋势。未来的制造企业,需要向顾客提供的不再是单纯的产品,而是各种应用软件与服务形态集成于一体的整体解决方案。
总结
从上世纪90年代开始,软件开始作为一种管理工具开支撑起企业从研发、管理到生产、销售的所有过程。经过近30年的深化应用,软件已经成为支撑企业管理和生产必不可少的工具。但随着以物联网、大数据为代表的新一代信息技术的发展,以及智能制造战略向着深层次的推进,软件仅作为一种管理工具的时代将一去不返。在新一轮工业化全球竞争中,软件将得到重新定位,以全新的软件定义形态来推动工业的转型和发展。
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