工业软件在工业互联网下的四种发展策略

汽车起重机 3年前 ( 2020-12-20 00:37:26 ) 0条评论
摘要: 日前,美国PTC公司宣布将以4.7亿美元收购Onshape公司,向工业软件云化迈进了一大步。西门子、达索、思爱普等工业软件巨头也频繁、激烈、准确地收购优秀的工业软件,打造自己强...

日前,美国PTC公司宣布将以4.7亿美元收购Onshape公司,向工业软件云化迈进了一大步。西门子、达索、思爱普等工业软件巨头也频繁、激烈、准确地收购优秀的工业软件,打造自己强大的产品线和竞争力。形成鲜明对比的是,国内工业软件公司存在一些原因,如规模小、技术薄弱、合作分散、经营环境差等。并不能与外国巨头公司有效竞争。

工业软件是制造业的大脑和神经。没有工业软件,就不可能有现代制造业。令人担忧的是,中国90%的工业软件市场被外国公司垄断,这对中国制造业的可持续发展和安全构成了巨大的隐患和风险。特别是在中兴、华为等事件发生后,重视和发展本土工业软件迫在眉睫。

本土工业软件公司应该如何制定自己的发展战略?仁者见仁,智者见智。老子在《道德经》写道:“是否有相互存在,很难取长补短,长短比较,越高越斜,常数也。”意味着存在与不存在之间没有转化,难与易相辅相成,长与短互相比较,高与低互相对立,这是永恒的真理。作者认为,借鉴老子的这四句话,抓住工业互联网等新机遇,可以构建工业互联网背景下地方工业软件的四大发展战略。

第一,“有或没有对方”,现实与现实的融合是符合大势的

纵观美国GE工业互联网、德国工业4.0、日本互联产业、中国智能制造和工业互联网的战略,技术核心可以概括为CPS赛博物理系统(CPS Cyber-Physical Systems),体现了基于新一代信息技术实现物理实体与数字虚拟体深度融合的发展趋势。

GE公司在《工业互联网:打破智慧与机器的边界》这本书里强调:“智能机器、智能系统、智能决策代表了由机器、设备群、设施、系统网络组成的物质世界,由连接、大数据、分析组成的数字世界更为深度的融合。主要方式。”

德国工业4.0通过纵向、端到端、横向一体化,实现企业数字化、网络化、智能化的生产和服务模式。在一定程度上类似于工业互联网。其中,垂直整合是指企业内部不同IT系统和物理设备(主要是数控机床、机器人等数字化生产设备)的综合应用和整合,以构建一个人-人互联、机-机互联、人-机-物互联的互联企业。

日本在参考德国工业4.0、GE工业互联网、中国制造2025等战略的基础上,提出了2017年“互联产业”战略,被指定为日本国家发展愿景。“互联产业”是一个希望通过连接人、设备和技术来创造价值的互联产业。

在中国,无论是工业化与信息化的融合、工业化与工业化的深度融合、智能制造与工业互联网,工业化与信息化的融合一直是推动制造业向智能化转型升级的主线。

从美国、德国、日本和中国的上述战略来看,通过物理世界和数字世界的深度融合,创建一个虚拟与现实相结合的工业软件系统,是工业行业的发展趋势。这就是老子说的:“有或无”。有形的实体和无形的网络虚拟体紧密相连,相互促进,甚至转化。

图1“互有或互无”,现实与现实的融合是符合大势的

从工业软件发展的角度来看,可以概括为以下两种发展趋势。

1)软硬结合

通过数字化和网络化的产品和设备,他们成为整个智能的一部分

对于制造企业来说,工业软件不仅是提高生产效率和产品质量的倍增器,也是承载丰富工业知识的无形容器。通过工业软件,实现人与人的互联和协作。例如,OA连接所有员工,PLM连接R&D、技术等人员,ERP连接企业运营管理人员,MES连接车间各类工人,SCM连接供应链中相关企业.通过工业软件与业务流程的深度互联,实现信息共享、工作协作和知识重用,实现敏捷高效的R&D生产、运营和服务

这种趋势在MES制造执行系统的发展中也很明显。MES的概念自1990年提出以来,经过MESA协会1997年的进一步定义和完善,发展迅速,已经成为制造企业的核心信息系统。如今,许多公司和组织逐渐提出了MOM(制造运营管理)的概念,其本质是强调OT和IT的深度融合。例如,2000年,美国仪表、系统与自动化学会(ISA)发布了ISA-SP95标准,首次确立了MOM并列生产运营、维护运营、质量运营和库存运营,拓展了MES的传统定义。国家标准与技术研究所(NIST)也在智能制造生态系统模型中将MES升级为MOM,体现了上述思路。

具体到工业软件行业领域,SAP、达索、西门子等国际公司进一步响应,大力推广MOM等概念。在国内,蓝光创新于2015年提出了“六维智能”MES系统,突破了MES纯信息化的传统理念,从计划调度、流程协调、设备互联、物料管理、质量控制、决策支持六个方面,打造了生产过程的数字化、网络化、智能化管控,体现了信息系统与物理世界、业务深度融合的特点。

孙子所说的“善战者,求势者”,体现了现实与现实的结合,软硬结合,是目前工业软件发展的一大趋势。工业软件公司应该研究并利用这一趋势。

第二,“难以互补”,整体搭建成一个平台

正如杨学山教授和宁振波研究员所强调的,“工业互联网不是一个网络,而是一个工作者”,工业互联网和工业软件是为工业服务的,具有很强的工业属性,承载着大量的工业知识,需要长期沉淀。它们不能像互联网软件那样快速开发和推出,存在研发、部署、使用、维护和推广等实际困难。

以GE工业互联网为例,GE在2005年对飞机发动机进行了预知维修,并在2012年提出了全球工业互联网的概念,投入数千人进行研发。但是GE工业互联网经过十几年的发展,一波三折,前景不容乐观。

具体到工业软件,比如全球高端CAD/PLM市场,基本都被德国西门子、法国达索、美国PTC垄断。在这些领域,近年来,国内公司的技术和市场份额之间的差距不是在缩小,而是在扩大。

也可以看到工业互联网和工业软件研发的难度,以及当地工业软件公司的沉重责任。

工业互联网和工业软件的部署和维护远比互联网软件困难,因为涉及的设备、服务和人员种类繁多。德国工业4.0的八个行动计划中,第二个是“管理复杂系统”。如何在制造企业中部署这些复杂的系统,让不同年龄、文化程度低的车间工人掌握和使用好这些系统,不仅是德国人头疼的问题,也是工业互联网和工业软件成功应用的一大难点。

近年来,随着微服务和工业APP等新技术的出现,工业互联网和工业软件的最新发展方向

一方面,系统越来越强大,开发、部署、使用和维护越来越困难。另一方面,由于采用了微服务和工业APP等新概念和新技术,可以将一套复杂的工业互联网或工业软件分解成多个可以独立部署、方便相互组合的微服务,实现系统的快速定制、快速部署和方便使用。因为每个微服务都专注于一个特定的业务,所以它很容易开发,一个由几个人组成的团队可以很容易地开发一个微服务。承载工业知识和经验的各种工业应用也能被用户快速掌握,并能高效完成设计、分析、管理等各种任务。

图2“难取长补短”,把整体变成一个平台(来源:安博士)

以“难与难并存”的思想,将一个庞大复杂的工业互联网或工业软件,转化为许多简单灵活、类精灵的微服务和工业应用程序,可以相互组合使用,很好地解决了传统工业软件的研发难、部署难、使用难、维护难等问题。

第三,“长短对比”,细分领域树壁垒

由于早期的R&D和丰富的金融资源,国外工业软件巨头通过长期的R&D和并购形成了巨大的产品链甚至生态圈,建立了以强打弱、以长打短的竞争战略优势。

比如西门子、达索、PTC等公司通过一系列大规模收购,收购了行业内领先的工业软件公司,打通了设计、分析、加工、工艺规划、生产执行、运维管理、产品数据管理等生命周期管理的产品链,通过长期运营,形成了规模庞大、实力雄厚的合作伙伴、代理人和实施者,是国内工业软件公司难以突破的防线。

老子的那句“长短对比”最早是通过长短对比出现的,这里引申为地方工业软件产业可以采取以短胜长的发展战略。

华为是中国最好的企业。其成功的一个重要原则是不与竞争对手比较产品链的长度,而是采取“压力原则”,将企业有限的资源集中在一个点上,在配置强度上大大超过竞争对手,在关键点上取得突破,然后迅速扩大成果,最终达到系统领先地位。

国际公司的优势往往是产品链长。但由于他们是面向全球不同的国家和行业进行营销,所以他们的功能是通用的,很难照顾到一个细分,这就为我们本地的工业软件企业提供了发展机会。我们可以扎根于某一子领域,精耕细作,充分发挥对行业的深入了解和知识沉淀的优势,与客户进行深度合作,将行业知识和客户需求融入到软件中,让我们的软件在这个领域更具功能性、更方便使用、更具性价比、更及时,从而形成自己独特的竞争优势。

目前,CAD、CAM、CAE、PLM、ERP等工业软件领域几乎被国外软件垄断,但在MES领域这种情况已经发生了根本性的改变。尽管国外MES系统大量涌入,但由于MES本身强烈的行业属性,国外MES系统很难满足我国不同行业和企业的需求。相反,一些专注于工业领域的专业MES公司做得很好。比如蓝光创新在军工企业和机械制造领域,上海商鞅软件在半导体和太阳能光伏领域,深圳陈余在服装等时尚行业。凭借专业的产品和卓越的服务,这些公司实际上已经成为行业领导者。

行业复杂,工业软件是行业知识高度集中的行业,这只是本地软件公司生存发展的契机。不要把希望寄托在短时间内有多少个行业,规模有多大,产品链有多长。而是要有匠心,与客户紧密合作,专心研发,发挥灵活性、速度性、行业沉淀深度等优势。在某一点上,我们会形成竞争优势,把自己建成生存能力强的“碉堡”。有了更多的“碉堡”,自然就能筑起一座可以保卫外企的“钢铁长城”。

图3“长短对比”,建筑工业软件“钢铁长城”

第四,“高与低”,尚云落地争取实效

“高与低”原本是高与低对立存在的意思。在这里,“高”可以理解为“云平台”的高部署,AI人工智能的高技术;“下”可以理解为实用、实用的具体工业软件产品,以及不高但能很好解决企业问题的应用技术。“高与低”可以理解为这些不同的解决方案。由于应用对象不同,应用场景不同,可以相互补充,共同推动制造业的智能化转型升级。而不是一味追求更高的品质,一切都要以价值为导向。

1)不同的企业有不同的部署级别

现在各级政府都非常重视工业互联网,出台了一系列扶持政策和具体指标,鼓励设备上云,企业上平台。去云平台可以让很多中小企业节省IT硬件、网络建设、系统维护等方面的资金和人力投入。通过共享社会化供求信息、资源信息、生产服务能力等,实现人、机、物的全面互联,促进新制造模式和新商业形式的深刻变革。促进工业生态系统的重建迭代和全面升级。

图4“高与低”,尚云落地争取实效

对于大型制造企业,尤其是军工企业,设备种类繁多,管理复杂,对可靠性、实时性和安全性要求很高。他们可能不需要去云,但是需要定制很多功能。这就要求工业软件公司在R&D生产经营中,以深厚的行业知识和经验为基础,根据客户需求,以工业软件为载体,实现人机互联、人机互通、人机协作,从而提升企业的管理水平和市场竞争力。

软件是部署在云中还是本地,企业是在平台上运行还是独立运行,这些都需要根据企业的实际情况来决定,而不是追求所谓的趋势,更不是拘泥于形式。

2)效力为王,技术不优

在制造企业中,很多人希望通过机器人、人工智能、云计算等所谓的高级技术,实现生产过程中的“自我感知、自我分析、自我决策、自我执行、自我学习”,从而创造出不那么人性化甚至无人化的智能生产模式。虽然这些技术可以很好地应用于企业的一些场景,但过于理想化的生产方式具有投资大、风险高、应用场景少的特点,企业迫切需要实用的技术和产品来解决存在的主要问题。

几年前,作者呼吁“智能制造,不一定追求高级,而是从治哑治傻开始。”

现在大部分企业都不是Smart或者Intelligent,甚至“聋哑人”也很常见。比如机器不与工作人员和外界交流,都是独立工作,可以称之为“聋子”;设备运行状态、故障信息、生产信息等。是不透明的,问题不能说,设备是哑巴,岗位是哑巴;设备状态、生产进度、质量信息等。不能被自动和及时地知道,所以决策基于人工数据

企业可以通过物联网实现设备的互联互通,实现数控机床、热处理设备、机器人等数字化设备的网络通讯、远程数据采集、集中程序管理、大数据分析、可视化显示和智能决策支持。设备从以前的单机工作模式转变为数字化、网络化、智能化管理,实现了设备从“哑”到“智能”的质变。通过MES制造执行系统中的计划、调度、调度、物料、质量、决策等功能,实现车间级的精确计划、精益库存和精细管理。所有的岗位都整合到了整个信息系统中,整个身体都被一个主动所带动。企业要“东张西望,西听”。领导者基于实时、网络化和智能化的信息系统来实现“可见和清晰”

虽然这些技术和系统离高科技还很远,但它们可以帮助制造企业以较低的成本取得良好的经济效益和社会效益,为企业走向智能制造奠定坚实的基础。

这就是工业软件开发中“互相竞争”的启发。

老子说:“天下难,必易;世间大事,必有细枝末节。”作为本土的工业软件公司,要抓住工业互联网带来的新机遇,采取精准灵活的竞争策略,在激烈的竞争中由易到快地变困难为发展,勇于承担历史责任。通过长期的精耕细作,可以打造出可以与国外公司竞争的自主可控的产品,为中国制造业的智能化转型升级保驾护航。

“条条大路通罗马”。由于行业、基础、发展阶段和竞争对手的不同,每个公司的竞争战略和发展路径注定是不同的。本文总结的四大发展战略仅供行业参考。

“有或无对方”,现实与现实的融合是符合大势的;

“困难和困难相辅相成”,把事情分成几部分,搭建一个平台。

“长短对比”,细分领域树障;

“互相较劲”,上云落地争实效。

负责编辑:YYX