對工業(yè)軟件的幾點(diǎn)想法

工業(yè)軟件為什么被卡脖子了？

最近，工業(yè)軟件被大家關(guān)注到了。一個重要的原因就是被人“卡脖子”了。換個角度看，“被卡脖子”說明我們的工業(yè)再往高端走了、開始用到這些高大上的東西了。這就像小朋友覺得衣服小了，是因?yàn)閭€子長高了。反之，很多人對工業(yè)軟件的作用不明白，其實(shí)還是沒有達(dá)到這個階段。

現(xiàn)在工業(yè)軟件主要用于研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造。一般來說，研發(fā)工作多了、要求提升了，對工業(yè)軟件的需求會增加；制造的要求高了，工業(yè)軟件的需求依然會提升。過去我們很少有研發(fā)，產(chǎn)品質(zhì)量也不高，工業(yè)軟件的價(jià)值也就不大。

為什么工業(yè)走向高端的時(shí)候，工業(yè)軟件才重要呢？

我設(shè)想一個場景：一般情況下，看看尺寸，就知道能不能把螺母撞到螺栓上。但是，如果零件精度要求特別高、兩者差別特別小的時(shí)候，就不一定了。有時(shí)候，可能要把螺栓“凍”一下才能裝上去。在什么溫度下冷凍？冷凍多少時(shí)間？要回到這些問題，才能裝好。怎么知道這些參數(shù)？可以試一下、也可以算一下。如果能算，會比反復(fù)嘗試好了。當(dāng)然，如果計(jì)算比較麻煩，最好能編個程序——這就是工業(yè)軟件啊！

為了這么一點(diǎn)小事去編軟件，豈不是太麻煩呢？

的確，做一次很麻煩、工作上是得不償失。但是，如果用的次數(shù)多了，就劃算了。而且，用的人多了，工業(yè)軟件就可以商品化了。商人能賺到錢，就會雇傭很多牛人來搞，技術(shù)就可以不斷發(fā)展了。當(dāng)然，商人賺錢的前提是市場足夠大，也就是高端企業(yè)多、企業(yè)的高級研發(fā)做得多。所以，國外工業(yè)軟件發(fā)展快，也就是必然的了：因?yàn)榧夹g(shù)的市場大。

生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)的情況也差不多。工業(yè)企業(yè)走向高端的時(shí)候，新產(chǎn)品多了、加工精度和效率要求高了、就需要通過軟件來加工制造。計(jì)算機(jī)有很多優(yōu)點(diǎn)，如運(yùn)算速度快、計(jì)算精度高、出錯的比例低、可以持續(xù)長時(shí)間運(yùn)行、可以進(jìn)行復(fù)雜問題優(yōu)化。這些都能讓工業(yè)軟件的價(jià)值體現(xiàn)出來。

高端企業(yè)對工業(yè)軟件才有需求，就像皇帝對御廚有需求；低端企業(yè)不理解工業(yè)軟件的用途，就像叫花子對御廚有需求。

最近工業(yè)軟件快速發(fā)展，還有另外一個原因：技術(shù)條件發(fā)生了變化。這一點(diǎn)，可以用IPO圖這種模型來解釋。

任何軟件，都需要有三個要素：輸入（I）、處理過程（P）、輸出（O）。處理過程（P）的核心是算法或者模型。但算法或模型的執(zhí)行的前提是輸入（I）要包含足夠的信息。而且，計(jì)算機(jī)的處理能力要足夠強(qiáng)大。這兩點(diǎn)，可以解釋最近工業(yè)軟件快速發(fā)展的根本原因。

過去，大型設(shè)備的3D模型占用空間很大。計(jì)算機(jī)性能低的時(shí)候，就會“放不進(jìn)去”。沒有輸入（I）充分的數(shù)據(jù)，算法也就沒有用武之地。同樣，計(jì)算工作復(fù)雜時(shí)，處理過程（P）耗時(shí)可能是無法忍受的。所以，計(jì)算機(jī)存儲和運(yùn)算能力增強(qiáng)、價(jià)格的降低，會讓工業(yè)軟件的應(yīng)用迅速變得廣泛起來。

再如，互聯(lián)網(wǎng)和傳感器的廣泛應(yīng)用，也使得計(jì)算機(jī)能夠獲得足夠的、能夠用來計(jì)算的信息。也就是說，輸入信息（I）容易變得完備。這時(shí)，算法（P）才有了用武之地。另外：機(jī)器自動化、智能化的程度高了，算法的計(jì)算結(jié)果（O）就可以直接驅(qū)動機(jī)器、管理生產(chǎn)進(jìn)程。這樣，算法的價(jià)值才能更好地體現(xiàn)出來。所以，數(shù)控機(jī)床和高端自動化設(shè)備用得多了，工業(yè)軟件的重要性會提升。

在這樣的背景下，模型和算法（P）才變得重要起來。打個比方，算法就像一個廚子，輸入的數(shù)據(jù)則像食材。有了充分的食材，廚子的本事才能發(fā)揮出來。否則，就是巧婦難為無米之炊。換句話說，“算法重要”是有前提條件的。用IPO的邏輯，可以解釋不同行業(yè)間，工業(yè)軟件發(fā)展的差異。比如，存儲能力的增加對離散制造業(yè)軟件運(yùn)行效率的影響很大、甚至是關(guān)鍵性的：因?yàn)榻鉀Q了輸入信息充分（I)的問題。算法（P)其實(shí)是第二位的。但在流程行業(yè)，許多問題的瓶頸不在于輸入（I）的數(shù)據(jù)量太大，而是完整、準(zhǔn)確、及時(shí)以及建模方法上（P）；有些制約條件則是設(shè)備的數(shù)字化、智能化改造（O的問題)。所以，不同行業(yè)，工業(yè)軟件的發(fā)展邏輯是不一樣的。如何看待工業(yè)軟件的發(fā)展方向？

剛才提到，工業(yè)軟件過去主要用于研發(fā)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制造。未來會有些拓展：首先是從生產(chǎn)制造拓展到管控一體。這是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展必然帶來的，原因就是輸入（I）、輸出（O）發(fā)生了變化，讓工業(yè)軟件的價(jià)值更大、開發(fā)更容易。其次是工業(yè)軟件向采購、銷售、服務(wù)拓展。這種變化也是互聯(lián)網(wǎng)帶動的。當(dāng)信息通信技術(shù)的基礎(chǔ)奠定以后，軟件和算法才會成為關(guān)鍵和人們關(guān)注的重點(diǎn)。這時(shí)，科學(xué)實(shí)驗(yàn)工作和大數(shù)據(jù)分析工作，可以與工業(yè)軟件結(jié)合起來。

工業(yè)APP往往就是一些工業(yè)軟件。前些天和朋友聊天：工業(yè)APP是不是一定要有平臺的支持？

我認(rèn)為：沒有平臺，我們也能開發(fā)工業(yè)APP這樣的軟件。但是，有了平臺以后，輸入（I）條件容易滿足；APP的輸出（O）也容易發(fā)揮作用。平臺可以支持這些東西。好的平臺還能讓算法的編寫變得容易、易于復(fù)用