智业时代,工业软件呼唤中国制造

 工业软件,它可以自由感知和反馈制造过程,科学管控工业制造,甚至替代人工管理……《中国制造2025》的出世,让工业制造发展有了蓝图,也为我们描摹了互联网和信息技术渗透下,由工业时代转向智业时代的智能工业制造。

这是一个工业软件大有可为的时代,也是国产软件从国外软件中突围的最好时机。近年来,我国的工业软装备有进步、也有短板,该如何实现完善和发展?8月28日,中国航天科技集团公司总工程师杨海成在做客“江苏工程前沿论坛”时,接受了记者的专访,他以科研人、企业家的双重身份,详解了这些疑难问题,为我国软件和信息技术企业进攻工业软装备领域,开了一剂“良方”。

工业软装备的“缺口”

《中国制造2025》的主要方向,就是大力发展智能制造,让信息化、网络化力量深刻融入到工业中。

一个智慧的制造工厂是什么样的?杨海成向记者解释说,当互联网和信息技术与工厂的生产线相融合,借助工业软件和系统的使用,生产线就有了“智慧”,生产线上的装备就变成了智能化装备。“它可以进行智能化调度生产、无人生产,调度、计划等岗位的管理活动都可以被替代,从原材料供应、零部件配送,到物流运输,都可以靠软装备和硬装备协调完成。”

理想很丰满,但现实很骨感。如此智能的制造流程,实现起来却并非想象中的那么容易。

杨海成直言,国内还存在工业软装备的“缺口”,与国外的产品相比,我们的软件在应用性和可靠性方面都有差距。他告诉记者:“国外有丰富的工业实践经验,工业软件具有很好的基础,并一直走在前列,芯片、操作系统等技术也一直对外封锁,形成垄断。而我们的技术还有待提高,知识产权保护以及开发队伍还不完善。”

发展的滞后,也造成了国产工业软装备推广困难。杨海成表示,上世纪80年代,国外软件大举进入我国市场,迅速占据工业方方面面。软件使用会形成习惯,工业企业很难进行替换,这导致国产工业软件应用推广较难。“相当长的一段时间内,也包括现在,工业应用中的大部分关键、核心软件都是国外的,其市场占有率达到80%以上。”

自主可控“箭在弦上”

“落后就要挨打”,这句话对于工业软装备的发展同样适用。

杨海成说,要吃粮食,就要会种,如果光靠买粮食,就会被别人“卡脖子”。同样,不具备技术自主发展能力,就会被边缘化。“要实现工业强国,一定要做具有自主知识产权、自主开发、可靠可控的软件产品。我们的理念要转变,要以开发自主可控、可行软件为战略发展方针。”

作为一位老航天人,杨海成刚工作时就听过很多钱学森等老一辈科学家奋发图强的先进事迹,他们自力更生,打破国外技术封锁,实现了我国科技自主发展。“这种不屈不挠的航天精神,也适用于工业软装备领域。”

很多人不知道的是,我国在航天领域的一些嵌入式、控制软件和操作系统,已经达到了国际水平,甚至在某些方面表现得更好。“依靠自己,我们拥有了代表当今国际最高技术水平的导弹、卫星、火箭嵌入式系统,我们的导弹控制精度、火箭入轨精度的控制和计算,都是靠自主开发的软件实现的。”

软件和信息技术在航空领域展现出的雄厚实力,让我们对其转移、改进并应用到工业软装备领域有了更多的信心。事实上,如今已经有一些成果表现出了不俗的成绩。

航天工业软件大显身手

除了总工程师,杨海成还有一个身份——北京神舟航天软件技术有限公司的董事长。作为企业家,他正在探索将航空软件信息技术创新应用于生产和生活中。

据杨海成介绍,神舟公司的主要职责是承担所有航天软件开发,同时把软件变成产品,既为航天的弹、舰、星、船提供相应的软件产品支持和服务,也把这些经过航天锤炼的软件产品应用到其他行业,实现装备在制造业和民用产业方面的应用。

在这些创新应用中,火箭工业软件产品的应用和开发,就是一个很成功的例子。

通俗来讲,火箭工业软件产品的作用就是科学控制火箭的制造和发射。“航天研究需要几千人、上万人的协同工作,比如一枚火箭由数万个零件构成,每个零部件可能涉及上千家协作单位,在制造中如何控制协调?这就是软件大显身手之处。”杨海成说,从最早的立项到产品的研制、生产数据的管理,再到制造和运营,上万人的协同工作以及与其他协作单位的合作,都是在工业软件平台上进行管理和控制的。

他举例描述了平台的运行模式:每天早上,工程技术人员可以打开自己的系统,进入属于自己工作角色的平台,调出设计文件资料档案,使用相关软件对文件资料、产品数据图纸进行处理,处理完毕后,软件就将其交付给下一个工作阶段。整个航天产品的研制流程、数据流程、性能计算流程都在软件的掌握之下。他说,如今工业软件已经渗透到航天工业的各个层次,成为“心脏”和“神经网络”。

如今,航天工业软件的技术和经验,正向制造领域慢慢转化和渗透,不断弥补我国工业软装备的“缺口”。杨海成介绍,神舟公司就开发了一系列工业相关软件产品,实现对工业领域产品研发、生产过程中所产生的工业产品数据进行全生命周期管理。他说:“在夹缝中走路,路会越走越宽,自主可控的工业软件具有很好的发展前景,我们能做出高端产品。”

畅通产学研合作路径

软件是“人脑+电脑”的产业,软件人才队伍的培养和建设是产业发展的重要一环。工业软件研发队伍培养的不足亟待改善。

杨海成告诉记者,过去我们的软件大部分都是依靠高校研究员或研究生编制出来的,软件产品虽具备基本功能和性能,但要成为工业中可反复使用的可靠实用性产品,还远远不够。

“研发出一个产品并不困难,但让产品成熟、可以应用,却要花十倍的努力。”杨海成指出,工业产品的应用研究少则要花费几年,多则几十年,而航空发动机的研制周期更是需要10年至20年周期。从材料到工艺,每个零部件都要开展质量检验,这是一系列非常复杂细致的工业化过程,需要大量工业试验和大量工业调试,还需要大量的用户反馈。

如此细致的工业化过程,也对工业软件研发提出了更高要求,不能只靠高校的学生和研究队伍,而需要依靠工程师和专业人员来完成,这也是需要建立一支专业化软件研发队伍的原因。“我们需要建立的队伍,是能将高校技术转移到企业和产业中去,并根据产业的最新需求,引导高校研究技术方向,再将新技术反馈给工业企业,如此形成一个良性循环,而这样的循环绝不是只在高校内部的循环。”

小企业做专做精才有竞争力

我省是软件和信息服务业大省,软件和信息服务业收入总量一直居全国前列,如今已经是全国第一,软件企业数量也跃居全国第一。但是在取得发展成绩的同时,也面临一些问题,如软件产业大而不强,缺少龙头企业等。杨海成为我省的软件企业提出了一些建议。

软件和信息技术行业的小企业该如何发展才能壮大自身,实现长远发展?杨海成认为,其实,小软件企业在互联网时代具备更好的发展机会,不论是鼓励“大众创业、万众创新”,还是《中国制造2025》都涉及到要发展丰富多彩的服务业,而软件产业本质上属于服务体系,所以说,这是小软件企业的发展时代。

“软件企业并不一定要规模特别大,但是一定要专和精,要能够充分利用网络平台发挥特色优势,将专而精的技术产品汇聚在诸如阿里、百度、腾讯等大企业所提供的平台上,让平台发挥更大作用。”杨海成说,软件企业的技术和产品越专越精,竞争力也就越强。此外,软件企业在发展自己产品的同时,也要学会在别人的平台和肩膀上做工作,不要封闭和孤立,一定要讲求协同与合作。