在“中國(guó)制造2025”與全球工業(yè)4.0浪潮交匯的背景下,打造具有中國(guó)特色的智能工廠,其核心驅(qū)動(dòng)力之一在于自主、安全、高效的軟件開發(fā)體系。這不僅是技術(shù)升級(jí),更是將中國(guó)雄厚的制造業(yè)基礎(chǔ)、獨(dú)特的市場(chǎng)生態(tài)與先進(jìn)數(shù)字技術(shù)深度融合的系統(tǒng)工程。其路徑需兼顧頂層設(shè)計(jì)、技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)落地,走出一條符合國(guó)情、賦能實(shí)體的特色發(fā)展之路。
一、 立足國(guó)情,明確中國(guó)特色之“特”
中國(guó)智能工廠軟件開發(fā)的特色,首先源于獨(dú)特的產(chǎn)業(yè)土壤:
- 大規(guī)模與多樣化并存:中國(guó)擁有全球最完整的工業(yè)體系,從離散制造到流程工業(yè),從巨型國(guó)企到靈動(dòng)中小微企業(yè),需求差異巨大。軟件需具備高度的可配置性、模塊化和彈性擴(kuò)展能力,以應(yīng)對(duì)不同規(guī)模、不同行業(yè)、不同數(shù)字化基礎(chǔ)企業(yè)的需求。
- 供應(yīng)鏈深度協(xié)同需求:中國(guó)是全球供應(yīng)鏈的核心節(jié)點(diǎn)。特色智能工廠軟件需超越工廠圍墻,強(qiáng)化供應(yīng)鏈上下游(供應(yīng)商、物流、客戶)的數(shù)據(jù)互通與業(yè)務(wù)協(xié)同能力,支撐柔性、敏捷的供應(yīng)鏈體系,這正是“鏈主”工廠與專精特新企業(yè)共同的關(guān)鍵需求。
- 政策引導(dǎo)與市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)結(jié)合:在智能制造專項(xiàng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)等政策引導(dǎo)下,軟件開發(fā)需積極響應(yīng)國(guó)家在自主可控、數(shù)據(jù)安全、綠色制造等方面的戰(zhàn)略要求,同時(shí)充分尊重市場(chǎng)規(guī)律,以解決企業(yè)實(shí)際痛點(diǎn)(如降本增效、質(zhì)量提升、快速響應(yīng))為根本出發(fā)點(diǎn)。
二、 構(gòu)建“軟硬一體,云邊協(xié)同”的技術(shù)架構(gòu)
特色軟件開發(fā)需構(gòu)建堅(jiān)實(shí)而靈活的技術(shù)基座:
- 自主可控的工業(yè)軟件內(nèi)核:針對(duì)研發(fā)設(shè)計(jì)類(CAD/CAE)、生產(chǎn)控制類(MES/SCADA)、經(jīng)營(yíng)管理類(ERP)等核心工業(yè)軟件,加大研發(fā)投入,突破關(guān)鍵算法與核心技術(shù),逐步降低對(duì)國(guó)外高端軟件的依賴。可采取“引進(jìn)消化再創(chuàng)新”與“自主研發(fā)”雙軌并行的策略。
- 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)即“操作系統(tǒng)”:將本土領(lǐng)先的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)(如卡奧斯、根云、航天云網(wǎng)等)作為智能工廠的“數(shù)字底座”。它們提供物聯(lián)接入、數(shù)據(jù)治理、模型開發(fā)、應(yīng)用創(chuàng)新等共性能力,使應(yīng)用軟件開發(fā)得以聚焦行業(yè)知識(shí)與具體場(chǎng)景,實(shí)現(xiàn)快速部署與迭代。
- 云邊端智能協(xié)同:結(jié)合5G、邊緣計(jì)算技術(shù),構(gòu)建云邊端一體化的算力布局。核心模型訓(xùn)練、大數(shù)據(jù)分析在云端,實(shí)時(shí)性要求高的控制、檢測(cè)、預(yù)警在邊緣側(cè),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高效處理與低延時(shí)響應(yīng),特別適合對(duì)連續(xù)性、安全性要求高的流程行業(yè)與精密制造。
三、 聚焦場(chǎng)景,開發(fā)“解渴”的工業(yè)APP
避免大而全、追求專而精,以具體業(yè)務(wù)場(chǎng)景為牽引:
- 深挖工藝知識(shí)軟件化:鼓勵(lì)一線工程師、老師傅與軟件工程師合作,將特定行業(yè)、特定工序的工藝訣竅、操作經(jīng)驗(yàn)、優(yōu)化算法封裝成可復(fù)用、可迭代的工業(yè)APP(如智能排產(chǎn)APP、質(zhì)量缺陷診斷APP、能耗優(yōu)化APP)。這是中國(guó)制造業(yè)經(jīng)驗(yàn)的寶貴數(shù)字化沉淀。
- 突出“人機(jī)協(xié)同”體驗(yàn):軟件開發(fā)需充分考慮中國(guó)工廠的人力結(jié)構(gòu)。通過(guò)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)指導(dǎo)作業(yè)、自然語(yǔ)言交互報(bào)告問(wèn)題、移動(dòng)端便捷巡檢等方式,提升一線人員的操作效率與體驗(yàn),降低數(shù)字化工具的使用門檻,實(shí)現(xiàn)技術(shù)賦能與人本關(guān)懷的統(tǒng)一。
- 開發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同應(yīng)用:圍繞訂單協(xié)同、產(chǎn)能共享、物流追蹤、質(zhì)量溯源等場(chǎng)景,開發(fā)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈信息透明與業(yè)務(wù)協(xié)同的SaaS化應(yīng)用,提升整個(gè)制造生態(tài)的韌性與效率。
四、 創(chuàng)新機(jī)制,培育健康的產(chǎn)業(yè)生態(tài)
- “產(chǎn)學(xué)研用金”深度融合:建立以龍頭制造企業(yè)需求為牽引,軟件企業(yè)、高校院所、金融機(jī)構(gòu)共同參與的創(chuàng)新聯(lián)合體。通過(guò)設(shè)立試點(diǎn)示范、共創(chuàng)解決方案、共享知識(shí)產(chǎn)權(quán)等方式,加速技術(shù)成果轉(zhuǎn)化。
- 培育復(fù)合型人才:大力培養(yǎng)既懂制造工藝、又懂軟件算法、還懂業(yè)務(wù)管理的“工業(yè)數(shù)字工程師”。鼓勵(lì)企業(yè)內(nèi)部設(shè)立數(shù)字化部門或崗位,與外部軟件服務(wù)商形成穩(wěn)定合作關(guān)系。
- 完善標(biāo)準(zhǔn)與安全體系:積極參與和主導(dǎo)智能制造、工業(yè)數(shù)據(jù)等領(lǐng)域國(guó)際、國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定。同步構(gòu)建貫穿開發(fā)、部署、運(yùn)營(yíng)全周期的網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)安全與功能安全保障體系,這是中國(guó)特色智能工廠行穩(wěn)致遠(yuǎn)的根本前提。
打造中國(guó)特色的智能工廠軟件開發(fā)體系,是一場(chǎng)持久的“雙向奔赴”:制造業(yè)以開放心態(tài)擁抱數(shù)字化,軟件業(yè)以敬畏之心深入工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。其最終目標(biāo),并非簡(jiǎn)單追求“無(wú)人化”的炫技,而是通過(guò)軟件定義的智能化,全面提升中國(guó)制造業(yè)的質(zhì)量、效率、柔性與可持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)力,使之在全球價(jià)值鏈中不斷向上攀升,扎實(shí)賦能實(shí)體經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展。這條路,注定是一條融合創(chuàng)新、務(wù)實(shí)漸進(jìn)、特色鮮明的中國(guó)智造之路。