新一代工業軟件體系對于我國發展有何助益？

下面站在軟件使用 者與軟件開發者的角度來探討分析。

1.幫助制造業企業打通數據孤島，挖掘數據價值

伴隨工業軟件發展，形成了廣為人知的“老九樣”。經過多年的發展，在工業軟件的 各垂直領域已經發展出了成熟的應用及生態體系，形成了以“老九樣”為代表的傳統 工業軟件體系，“老九樣”具體包含電子設計自動化（EDA）、計算機輔助設計（CAD）、 計算機輔助工程（CAE）、計算機輔助制造（CAM）、計算機輔助工藝規劃（CAPP）、 計算機輔助公差設計（CAT）、產品數據管理（PDM）、企業資源管理（ERP）、 制造執行系統（MES）九種典型軟件系統。 傳統工業網絡多以ISA-95標準下的五層架構為主。ISA-95架構由美國儀表、系統和 自動化協會（ISA）在1995年投票通過，是企業管理系統與控制系統集成的國際標準。 從Level 0到Level 4共分為五層，分別代表一個生產制造層次，從工廠車間到企業管 理，每一層都定義了上下層之間的接口規范。ISA-95架構通過使用標準化的接口和 協議有效規范了企業業務和工廠生產運營之間的信息流，降低了生產控制系統之間 的集成成本與風險。但由于基于垂直架構，ISA-95架構存在著網絡層級多、通信協議 多、 IT/OT分離、數據采集難易損失等問題。

伴隨企業信息化建設推進，企業數據交互復雜度日益增長。傳統的企業信息化建設 常采用項目制的IT建設方案，將PLM、ERP、MES、WMS等業務系統組合，并基于 數據總線/大數據平臺實現系統間數據集成。作為系統間的數據傳輸指揮，數據總線 將協調好的數據從一個應用傳輸到另一個應用，并監控數據交互效率，保障數據能 夠準確及時到達指定終端。然而，由于建設周期時間長，缺乏總體規劃，軟件系統集 成方式大都采用上線一個新系統，對接一批老系統的模式。新上線的系統以及現存 系統間往往通過企業服務總線進行數據集成，使得企業數據交互復雜度日益增長。

因此，在這樣的傳統架構下，軟件系統異構，集成成本高，不同系統各自為政，企業 內及上下游之間難以形成合作，數據孤島問題逐漸凸顯。 ① 縱向看，企業信息化建設過程中常聚焦于單系統功能，部門間協同存在較大摩擦 工業軟件體系較為封閉，軟件品種多，研產供銷運等不同環節使用的工業軟件往往 獨立部署，有多套主數據。各系統聚焦于自身業務領域，很少考慮業務系統之間的數 據交互共享，造成，形成了“煙囪式”的數據孤島。由此導致了數據異構性，即數據 格式和結構不一致，使得在不同系統間集成和共享數據變得困難且成本高昂。此外， 信息傳遞易出錯、效率低下，制造流程也因為跨多個業務系統，造成流程重、適應性 差、響應慢，不僅增加了工業企業的運營成本，還阻礙了數據的有效利用。 ② 橫向看，產業鏈上下游數據集成同樣面臨嚴峻挑戰 出于商業秘密等因素的考慮，上下游企業在數據交互上也面臨困難，導致上下游企 業之間形成了信息壁壘，數據交流與合作變得復雜。此外，統一數據和協議標準難以 實現也是制約因素，不同企業往往采用不同的數據格式、結構和通信協議，彼此間數 據相互割裂。這樣的分散性和不一致性使得產業鏈上下游之間很難建立起良好的協 同關系，企業在實現數據集成時需要克服這些差異，從而降低了行業整體效率。

因此，工業軟件需要從傳統的“老九樣”向“新九樣”轉變。盡管傳統“老九樣”在 推動工業企業數字化轉型和業務流程提質增效方面做出了顯著貢獻，但其存在明顯 弊端，難以滿足現代工業企業對于數字化應用的日益復雜需求。因此，亟需發展“新 九樣”來幫助工業企業撬動更大信息價值。例如，將“老九樣”進行融合，打通數據 底層，實現數據的格式統一和流程的無縫銜接，形成面向業務或者企業能力的橫向貫通的系統。“新九樣”有助于工業企業提升研發效率，避免不必要的環節，同時節 省研發成本，縮短產品上市時間。新一代工業軟件體系采用了“基于模型”的方法， 正是“新九樣”的案例之一。

新一代工業軟件體系“基于模型”的方法可以實現更高層次的設計制造一體化。傳 統的產品定義及設計技術以工程圖為主，通過專業繪圖反映出產品的幾何結構以及 制造要求，實現設計和制造信息的共享與傳遞。而基于模型的方法改變了傳統的信 息授權方式，將產品設計信息、制造要求甚至全領域信息共同定義到數字化模型中， 可以實現一套模型在研產供銷服各環節無縫流轉、高效協同，實現了更高層次的設 計制造一體化。 使用“基于模型”的方法來定義產品有助于打破數據孤島，驅動產品創新。產品從 研發、生產制造到銷售需要經過多個環節，如果對于同一個產品定義不同，會產生數 據不兼容問題，通過基于模型的方法定義產品，在提供部件產品的同時能夠提供數 字化模型，可以實現產品全生命周期數據的高效對接，不僅能夠打通企業內數據，還 可以打通產業鏈數據，從而打破數據孤島，加強數據價值挖掘、需求預測和產品改 進，并加速產品的迭代更新。

因此，我們認為，伴隨著企業信息化系統復雜度的日益提升，以及柔性化生產等新 需求的興起，采取“基于模型”的方法可以實現一套模型在產品全生命周期的無縫 流轉與高效協同，成為企業數字化轉型的未來趨勢。而新一代工業軟件體系基于云、 AI、大數據等底層技術，采用了“基于模型”的方法來定義產品并構建SaaS服務， 有助于打通數據孤島，提升企業內部系統與產業鏈間的拉通效率，助力工業企業挖 掘數據價值。

2.助力工業軟件廠商快速構建產品，提升研發效率

新一代工業軟件體系可以幫助工業軟件廠商快速構建產品，降低開發難度與成本。 以iDME為例，基于iDME構建的SaaS軟件的數據在底層是天生拉通的，因此不存在 復雜的數據集成、打通的問題，為企業在云平臺上構建產品提供了低成本高效率的 解決方案，從而使得整個開發過程的效率提升數倍。同時，iDME內置了大量工業數 據模型模板庫和專業數據管理功能，以及圖形化的開發界面，極大降低設計開發難 度。生態合作伙伴不用重復投資，便能基于這些根技術和資源庫并按照行業最佳實 踐快速構建不同領域的專業SaaS軟件，可以避免無效設計，大幅提升研發效率。 截至2023年7月，已有數百家企業用戶體驗iDME，20多家工業軟件企業基于iDME重 構了工業軟件，其中賽意信息、能科科技等6家的產品已經進入商用或邀測階段。

賽意信息基于iDME打造新一代SMOM制造運營管理平臺，賦能電子行業數字化升 級?；趇DME，賽意信息僅用3個月時間便構建了新一代SMOM平臺。SMOM平臺 通過MDM數據模型、通用業務基礎組件和業務模板組件，支持半導體芯片、電子 封裝、電子裝聯三個不同細分行業的需求，可以實現平臺組件的靈活復用，并形成 統一的應用程序，以幫助企業全面掌握生產計劃、資源和實績，實現生產物流與數 據流的系統整合，提升生產效率和質量。與過去基于單體平臺的低效定制相比，基 于iDME的統一數據平臺及領域服務、業務模版等組件可以顯著降低開發成本，為 電子行業提供了菜單式選配APP的解決方案，滿足企業穩定需求的同時提供個性化 服務，幫助其實現“提質、降本、增效”的智造轉型升級。

能科科技基于華為云iDME構建新一代MPM云應用——樂造MPM。樂造MPM是服 務企業工藝設計與管理需求的一款云應用，實現設計、工藝、制造數據的完整閉環 管理，提升客戶數字化產品研發的能力。在華為云iDME的支持下，可以在保證業 務連續性的同時提高企業數據資產管理能力，發揮數據業務價值，為用戶及企業提 高產品研制效率、縮短產品研制及交付周期、降低成本，從而增強企業核心競爭力。

在幫助工業軟件廠商快速構建產品，降低開發難度與成本的態勢下，參考華為智能 汽車合作模式，我們認為，華為牽頭的新一代工業軟件體系將明顯加速制造業企業 IT 云化及國產化進程。當前，華為智能汽車為整車廠提供了三種合作模式，分別為 零部件供應商模式（華為僅提供智能座艙、智能電動、智能駕駛等部件）、Huawei Inside 模式（即 HI，華為與車廠聯合開發，提供智能汽車全棧解決方案）以及華為 智選模式（華為深度參與產品定義和整車設計，華為渠道一并銷售）。從目前發展 態勢來看，多種合作模式滿足了不同整車廠的差異化需求，明顯加速了國內汽車電 動化、智能化、國產化的發展。以 iDME 為例，參考智能汽車領域的合作模式，基 于 iDME 的合作模式或也會有三種： ① 類似零部件供應商的模式：企業客戶直接購買 iDME 基座，要求傳統工業軟件 廠商將原有產品遷移至 iDME，或基于 iDME 新建工業軟件 SaaS 應用。 ② 類似 HI 模式：華為為企業客戶提供工業軟件整體的咨詢服務，客戶根據咨詢 方案，自主選擇華為 iDME 生態圈企業實施交付。 ③ 類似智選模式：華為作為總包方，全面承接企業客戶工業軟件體系方案設計、 實施交付及運維工作（華為選擇生態伙伴承擔實施交付工作），實現“交鑰匙” 工程。

另一方面，也需看到智能汽車領域與工業軟件領域終端需求特點的多種差異： ① 典型如終端客戶需求的多樣性與復雜性，這將對 iDME 本身的開放性與穩定性 的平衡、通用性和專用性的平衡等形成考驗。 ② 又如華為在國內企業級軟件市場的兩面性，大部分企業客戶一方面認可華為的 技術能力及市場地位，但另一方面又擔心過度依賴華為可能產生的諸多后果。 若有相關的技術支撐，便不需依賴 iDME 作為基礎底座?；诖?，我們認為， 在iDME合作模式中，類似零部件供應商模式及HI模式應該是企業客戶首選。

整體而言，如果將國內汽車的電動化、智能化發展類比為工業軟件的云化、AI 化， 以及國產汽車搶占更大份額類比為工業軟件國產化替代，參考華為智能汽車發展 態勢，我們認為，華為牽頭的新一代工業軟件體系將明顯加速制造業企業 IT 云化 及國產化進程。

3.統一標準與開放體系下，助力國產工業軟件合力實現突圍

目前，我國工業軟件呈現“小、散、弱”的格局，有眾多上百號人的小企業，大多 數企業只在特定行業或單點具有競爭力，且整體的產業競爭力偏弱。因此，我們認 為傳統的發展模式以及單打獨斗難以破局，國外經驗也不可盲目照搬，需要找到一 條適合國內工業軟件的發展道路。

為什么新一代工業軟件體系可能是一條適合國內工業軟件的發展道路？在這樣的 新一代工業軟件體系下，生態合作伙伴可以實現合理的開發分工。工業軟件的研發 由多個廠商共同完成，平臺所提供的數據模型和算力與廠商的專業know-how實現 了解耦，廠商可以專注于開發自身擅長的功能組件，對于不擅長的領域則可以調用 平臺上的工業資源庫和其他廠商提供的功能組件，充分利用生態體系中的公共知識 資源，合理分工，實現產品的快速開發和上市。 對于以央國企為主的大型企業，之前多采用國外產品，在進行國內產品替換時，進 行單點突破較難，因此需要形成國產化突破的合力。而對于國內的中小微制造業企 業，此前基于成本等因素無法采用國外大廠產品，信息化水平較低，依托于華為主 導的新一代工業軟件體系，這些企業可以以較低成本來使用各類工業軟件，降低使 用門檻，同時有利于幫助工業軟件企業打磨產品體系。

新一代工業軟件體系與國外的路線有何不同，我們總結出以下兩點： ① 集成路線：達索與Autodesk等大廠選擇并購整合的模式來構筑工業軟件體系， 集成的主要是自身面向設計、生產、運營等產品生命周期過程的各款內部產品及行 業解決方案。在國內缺乏并購基礎與條件、成熟產品已幾乎被海外巨頭收入囊中的 現狀下，新一代工業軟件體系采用了“統一標準”與“開放生態”的技術架構來構 建，不僅可以自研產品，還能與多家生態合作伙伴共研，共同向外提供產品及服務， 開放性更強。 ② 數據打通：華為iDME與達索的3DX平臺皆區別于傳統的“基于文件”的數據打 通方式，達索的3DX平臺基于單一數據模型（3D模型），將所有數據形成一個數據湖，以原生格式存儲，在一個系統內讀取和調用，做到了企業全流程數據流的打通； 而華為iDME數據底座預置了工業制造相關基礎數據模型的模板庫來承載工業數據 標準，從源頭上就建立了模型與關系的統一標準，因此相較于以原生格式存儲，業 務與數據間的解耦程度更高，數據流動效率與準確性將有根本性提升。

為什么是華為牽頭？我們認為主要有以下原因：① 有意愿：面臨高精尖核心工業 軟件的制裁，華為不得不進行技術攻關，尋找新的破局之路；② 有能力：華為作 為工業軟件的最終用戶，清楚工業軟件的使用場景，了解問題需求；華為具有強大 的供應鏈體系與產業號召力，不僅能解決開發問題，還能幫助國產工業軟件解決最 終用戶的試點應用問題，而一般企業很難有這樣的巨型資源。 華為充當什么角色？上層的場景化Saas云服務以及行業應用解決方案，需要較多 的knowhow積累，以及定制化的實施交付。工業軟件供應商經過多年的積累，有著 深厚的客戶關系與信任度，對客戶的理解也更深刻，同時出于商業考慮，不會把專 業know-how交與平臺，這些積累也并不是華為一朝一夕能突破的。而定制交付需 要較高的人力成本，華為也很難自己去親力親為。因此華為未來也很難對各利基市 場采取“全包全攬”的方式，更多的是基于一種開放合作模式，需要依靠生態伙伴。 我們認為，華為秉承開放共贏的策略，將“有所為，有所不為”。在新一代工業軟件 體系的構建中，華為將重點聚焦于底層的云基礎設施及aPaas平臺。平臺端，由華 為牽頭構建統一的數據底座，再聯合眾多ISV構建內核根技術，華為賺的是平臺的 錢以及分潤；應用端，由ISV提供工業軟件或工業軟件組件，SI則構建場景化工具 鏈并提供具體服務。而在與企業客戶的合作模式中，我們認為類似零部件供應商模 式及HI模式應該是企業客戶的首選。

完善生態體系建設、吸引合作伙伴是目前新一代工業軟件體系建設面臨的重大挑 戰。如我們前文所提到，相比于海外巨頭已形成的繁榮生態，我國工業軟件生態建 設起步較晚，然而生態的建立是一個漫長的過程，需要長期的持續投入，追趕先發 優勢更是一個難題。而建立國產工業軟件體系也正需要生態體系的支撐。 新一代工業軟件體系能夠幫助制造業企業挖掘并有效利用數據價值，提升其使用意 愿，以及助力幫助工業軟件廠商快速構建產品，降低開發成本與難度，提升研發效 率。在商業價值方面，工業資源庫與功能組件等可以被調用，調用次數越多，商業 價值也越大，同時可以幫助供應商打磨產品體系，有利于提升其加入意愿。

我們總結，走海外的并購集成舊路去撬動國內工業軟件現有的產業格局的商業代價 和時間成本較大，當前面對國內制造業的快速轉型升級對于國產工業軟件的發展需 求，新一代工業軟件體系方案選擇了“統一標準”與“開放生態”的技術路線。新 一代工業軟件體系在根技術層面對現有的體系進行了重構，充分發揮了新一代信息 通信技術的優勢。通過統一的數據底座與連點成線的開發工具鏈，生態體系廠商可以專注于開發自身擅長的功能組件，對于不擅長的領域則可以調用平臺上的工業 資源庫和功能組件，充分利用生態體系中的公共知識資源，合理分工，合作加快新 一代工業軟件研發創新，最終有望助力國產工業軟件合力實現集體突圍。