工業軟件的十大趨勢：再也不是工具，而是將來工業的主宰

隨着數字技術的發展，工業彷佛正在進入一個平臺青春期的朦朧前夜。而最開始做爲工具的工業軟件，則逐漸成爲重要推手。它自身正在經歷空前的變化。這個變化始自十多年前，但直到如今藉助於工業互聯網、5G這樣的折射光，它的萌芽纔開始變得有些輪廓。還須要十年到二十年的時間，工業界才能真正感受它的顛覆性變化。

也許那個時候，工業軟件的工具屬性將不復存在。它以一種更加內生、更加隱蔽的平臺方式，主宰着工業的走向。

設計與仿真的融合

CAD與CAE曾經是兩個涇渭分明的陣營。少數工業軟件纔會橫跨這兩個領域。而如今，設計已經跟仿真緊密地結合在一塊兒了。設計既出，仿真即行。同源數據，共生驗證。業界比較熱鬧的CPS、數字孿生、數物融合等概念背後，都有映射着這樣的事實。

看一看這幾年西門子、達索系統和歐特克的動向就知道了。

在最近幾年，達索系統重點就是深耕仿真領域，充實達索系統旗下的仿真品牌 。在最近五年的併購中，有一半是在進行仿真軟件的購買。

這標誌一個顯著的變化，CAD與CAE正在緊密地鏈接在一塊兒。即設計即仿真，將成爲工業領域的標配。這種融合的力度，正在獲得空前的增強。傳統的CAD和CAE分而治之的局面，正在由CAD廠商率先打破。因爲物理數值仿真將先於物理實現，使得幾何引擎的重要性也將隨之下降。這將會對單純只作CAD和CAE的廠家，造成一個巨大的壓力。

CAD與CAE的融合，意味着製造端的前置，它使得設計要更多擔負起傳統上樣機與測試的功能。「面向製造的設計」DFM、面向安全的設計DFS等DFX系列，變得更加可行，並且更具廣泛性。

數據傳遞「全屏化」

紙張是製造的聖盃。在至關長的工業發展時期，不管是設計，仍是車間生產，發藍的二維圖紙，象徵着總工的最高權威。指令，每每就是「紙之令」，這是一種傳遞決策的古老方式，就像古代的軍隊驛道。並且，越是複雜的製造，數據傳遞越是複雜，那麼經過紙張、看板等載體實現信息傳遞出現差錯的可能性就越高。

無紙化，是波音早在上個世紀九十年代就提出來。做爲一個簡潔易懂的目標，背後含義重大。告別簡單的藍圖紙，或許容易；但要在設計與製造之間以及整個工廠實現無紙化，則很是困難。從1990年開始研發的波音777，是最先採用數字化技術設計的飛機，而一直到如今，波音仍然在致力解決這樣的問題。

無紙化，是個解決孤島的方向。在這種信念之下，全部的紙張和表格，都是孤島數據的象徵，這意味着工廠出現了「數據腸阻塞」。不過，這也是當下普通工廠的特色。

這意味着，車間裏向員工傳遞信息的方式，將完全改變，「文本」和「紙令」時代 將有可能宣告結束。三維數據和指令，不徹底是數據下發的問題，而是經過一種相似「知識感覺」的方式進行傳遞。這種傳遞是體驗，是感覺，而不是文本說明。

這時候須要的指令，不是一張紙的說明，而是一張屏，而是一種感覺。

無紙化自己是一個燈塔，它正在有了更加具體的的方式：「屏幕化」將成爲新的載體。在巴塞羅那的2019世界移動通訊大會上，PTC的加強現實Vuforia解決方案已經開始在微軟的HoloLens 2進行內置，經過新手勢、語音加強和跟蹤功能，能夠無需繁複的編程工做。空氣工程公司Howden，已經開始採用這種技術，提升客戶使用其設備的體驗。

鼠標，讓人手成爲鼠標墊上的爬行動物；而AR則讓人的手解放出來，成爲在空中翻動的飛鳥。不管是在設計室，仍是在工廠，許多人就像指揮家同樣揮舞雙手——那是他們驅動數據的全新方式。

然而它背後的潛臺詞，則要意味深長得多。全球最大的工程機械製造商Caterpillar已經再也不爲用戶提供圖紙了。想要維修油路，非受權的維修工程師只能去猜想了。用戶能夠擁有一切細節，但看不到它的數據。

那麼，下一代工人是什麼樣子的？

他們都是裝有「第二血管」的互聯工人。在這條第二血管的通道上，穿梭着各類數據。而藉助於AR技術，這些工人徹底能夠看得見它們。

「撕掉每一張紙」？「全屏化」成爲精益的標配？這將挑戰一個工廠在幾十年所造成的標杆實踐和燈塔文化。

基於模型的系統工程

人類處理複雜問題的能力，是有限的。系統工程是一種頂層的全局思惟；而模型則是在更高的抽象層次上表達復瑣事物的一種手段。很顯然，基於模型的系統工程MBSE和基於模型的定義MBD，都是爲了加強人類處理複雜性的能力。

美國國防經費在全球遙遙領先，是其國家競爭力的重要保障。而美國國防部採辦則涉及到從研發、製造到維護，有15萬人，這其中將近30%的人員都是系統工程師。將來的設計，都是系統性思惟考量。沒有基於模型的系統工程，龐大的武器裝備製造，是不可想象的。

波音所推進的MBD（基於模型的定義）概念，正在獲得普遍的認同。許多CAD公司，都開始支持與MBD直接相關的產品製造信息PMI的相關標準。這個看上去打破CAD各家的格式枷鎖的MBD標準，也獲得了各家CAD軟件目前都表示支持。早在2013年，Solidworks就開始推出了MBD模塊。

然而，這只是一個意願的開始而已。目前企業用戶採用不一樣的三維設計軟件，仍然會碰到多個MBD標準而沒法統一，受三維軟件限制太大。

要支持全生命週期，必需要有端到端的MBSE的技術基礎。波音採用了全新的「菱形」描述，以優化傳統系統工程中大名鼎鼎的「V」字型路線。從這個菱形描述中，能夠看出虛擬模型和物理世界中，兩者須要隨時交互，造成一個「互聯環境」。這意味着，必須擺脫文檔驅動的局面。

數字孿生提供了使人激動的想象力。然而它的實現，必須依靠基於模型定義的產品。所以，它仍是一個浮在上面的荷花，絲連不斷的蓮藕纔是它的根基。

波音研發技術部高級技術Don Farr 2018年

從一次買斷到持續訂閱

工具類軟件的銷售方式，正在從一次性許可（License）轉向訂閱模式（Subscription）。訂閱模式的軟件並不必定都是基於雲部署，能夠仍然是在企業內部安裝，可是經過訂閱按期得到受權密碼。

訂閱模式是一種對於用戶企業和軟件公司共贏的模式，用戶企業能夠根據應用需求，靈活增減用戶數，還能夠即時得到最新的軟件版本。

從軟件發展的動力來看，顯然軟件供應商更喜歡訂閱模式，它會使得收入變得很是穩定。在訂閱的模式下，長期的更新顯得更合理。在國際市場已經呈現出絕對性的勝利：達索在不少歐美日國家每一年的營收， 70~80%是年租收入，只有20~30%是一次性買斷PLC（perpetual license cost）。所以，軟件公司在歐美看上去也很舒服，由於每一年都會提早鎖定大部分收入，工程師能夠輕輕鬆鬆搞研發。

在互聯網普及度不高的上個時代，廠商或做者利用網絡進行持續地維護與升級比較困難，不少軟件基本就是「一錘子買賣」；而如今，隨時更新版本的條件基本完善，爲產品提供完善的客戶支持和迭代升級，經過在線實施沒有任何障礙。而云計算則加速了它的普及。

工業軟件的訂閱制，已經勢不可擋了。中國市場還在憑着它特有的市場特點，在進行勉強的抵禦。一次性購買，這也是中國最喜歡的方式，也是因爲中國項目經費的構成具備特殊性：軟件升級是有預算的，而購買軟件服務則很難造成項目預算。

同時，這也是中國的一個奇怪現象：軟件服務在中國的價值，遠遠沒被承認。但服務偏偏才是軟件的核心價值。沒法提早鎖定軟件的長期服務價值，是國內許多自主軟件企業生存困難的重要緣由之一。

工具向平臺進化

把工業軟件當作工具的時代，或許已通過去。2019年2月達索系統宣佈，經歷了21年的SolidWorksWorld大會名稱將再也不保留，而是成爲3D Experience World。大會名稱要改，這可能會哭死衆多的SolidWorks粉絲。

這發出了一個重要的信號，任何單一軟件工具的品牌，都再也不重要，平臺的存在將籠罩一切。達索系統正在主推它的3D EXPERIENCE平臺，這是一個頂層戰略。

工業軟件做爲一種強烈存在的工具屬性，正在被下降它獨立存在的意義。

當你想要一把斧頭，對方會問你，難道你要的不是一根木頭嗎？

也許是真的，你的確想要一塊篝火用的木頭。

這也意味着商業模式的更新。工業軟件供應商，正在試圖從設計-製造的全過程當中，進一步挖掘價值。製造即服務，是這一理念的核心。這就是爲何達索致力於將前端的設計、後期的製造直接打通。而它在2014年收購面向營銷和展現的高端3D可視化軟件RTT公司，正是秉承了這樣一種理念。

從這個大趨勢來看，就能理解近幾年計算機輔助製造CAM搖搖欲墜的市場。曾經獨立的CAM軟件，紛紛落下。英國CAM公司達爾康在2013年出乎意料地被歐特克吞併，原本是獨立的CAM軟件市場，被迅速洗牌，海克斯康2014年併購了英國CAM軟件公司Vero——後者此前已經進行過系列併購，而同年年末增材製造巨頭3D System則以一億美圓的代價收購了以色列優秀的CAM廠商Cimatron。這個故事最新上演的劇情是，2017年Solidworks推出了面向CAM的版本，而海克斯康在2018年吃掉了法國CAM公司SPRING。

獨立的CAM軟件商，都在成爲軟件平臺服務的一部分。

支撐平臺最大的祕密，在於社區，在於協同。其實社區的概念早已有之，上個世紀90年代末的Autodesk公司，最先也扶持作合做夥伴生態，出現了一大批二次開發的工業軟件企業。但隨着Autodesk併購德美科這樣的二次開發企業以後，國內的二次開發者一時也毫無還手之力，紛紛轉型，四下散去。

隨着工具向平臺的轉移，國內的各類小夥伴，將愈來愈成爲鉅艦之上的一塊塊海藻。所謂的合做夥伴，鐵與草的關係，如此而已。

這樣的平臺存在，對着中小企業將有着巨大的誘惑力。這也意味着平臺型的企業，必須作好「全能選手」的準備。工業軟件企業，也在作好遷移平臺、服務中小企業的準備。

最近的例子是達索進入了ERP系統。2018年末達索系統以4.25億美圓完成收購製造業ERP軟件公司IQMS，隨之將IQMS改名爲DELMIAWORKS 。將設計端的數據，與經營數據相結合，這是PLM軟件商拓展疆土的記錄中，所能跨出的最大一步。而在今年年初達索系統SOLIDWORKS推出的3DEXPERIENCE.WORKS，正是中小型企業用戶提供一個單一的數字環境，將社交協做與設計、仿真、製造甚至ERP功能相結合。

工具，再見！

這對於中國苦苦掙扎的PLM廠商，毫不是一個好消息。它的意思是，當青銅俠還在立志成鐵的時候，鋼鐵俠已經披掛上了戰車。整整兩代的差距：不是兩代人，而是兩個時代。

天生雲端

軟件即服務(SaaS)的概念不斷髮展，在工業領域。基於雲的工業軟件訂閱模式愈來愈多，成爲企業在本地軟件安裝環境以外的一種選擇。雲與在線的工業軟件能夠直接在本地瀏覽器中運行，或經過Web及移動應用程序運行。與安裝在本地計算機上的傳統軟件不一樣，它經過遠程服務器進行更新，並經過訂閱得到服務，一般是每一年甚至每個月一次。

在十年前，雲CAD就被普遍談論，但你們都會以爲困難重重。最知名的CAD架構師之一，Autodesk的創始人之一的Michael Riddle當時指出，雲CAD的複雜性，是桌面CAD的十倍以上。這並不徹底是由於這類程序動輒數千萬行數的代碼，而是指建模的難度，以及像國際象棋同樣複雜的可能性。

異構數據的鏈接

爲了雲平臺這樣一個戰略方向，達索甚至考慮到了雲計算設施的硬件資源。2011年，成立不到一年的雲計算公司Outscale得到了達索系統的戰略投資；到了2017年6月 ，達索系統追加投資得到其多數股權。經過Outscale全球十多個數據中心提供的雲計算服務，達索的3D 體驗平臺，能夠充分發揮硬件、軟件的集成優點，並能夠向各類規模的企業進行部署。

這種基於獨立於基礎設施的雲平臺，能夠從雲端交付Windows應用程序和工做流。Frame就是這樣一種獨立服務商，打破傳統傳統的虛擬化桌面解決方案（如Citrix或VMware） ，後者是爲非彈性的、單租戶的數據中心基礎設施設計的。對比一下，英特爾的X86架構在PC機上，和ARM架構在移動端，呈現的特徵會有多麼的不一樣。

雲設施爲工業雲軟件而來

天生雲端，架構輕盈，符合用戶對於工業雲的彈性訪問，正是工業軟件在雲端被看好的地方。

工業軟件向雲平臺的遷移，看上去是爲了爭奪更加廣闊的中小企業市場。「雲PLM」 爲中小型PLM用戶提供了更多的選擇，以根據他們的具體業務和工程需求定製解決方案。這意味着PLM業務和部署模式正在發生變化。而工業互聯網的快速發展，則爲這種「雲生」軟件，提供了優良的沃土。

最大的猜想：工業軟件走向無形

工業軟件的最高境界，或許就是消滅本身。既然用戶要的是一個洞，那麼全部的工具，諸如鑿子、鑽頭就都沒必要出現了。

最直觀的一種現象是，軟硬結合，正在成爲工業界的一種時尚。工業軟件與自動化硬件，正在緊密走在一塊兒。

軟件定義利潤，硬件盈利時代早已結束。隨着軟件的注入，傳統硬件像刀片同樣薄的利潤，正在變得像服務器同樣的厚實。

系統之間的傳統界限正在消失，這使得傳統機械設計與仿真的CAD/CAM/CAE軟件，電子設計自動化軟件EDA，以及與其餘軟件如製造執行系統MES、人機界面HMI等，都在融合。

在工業互聯網的背後，軟件纔是明星。只有軟件，才能搞得定機器，才能理清楚數據的價值。再也不是簡單的套裝工具，它以另外的形式重塑工業的價值。

泛在而無形，這或許是工業軟件努力的方向。但在這無形根基之上，才能創建起高聳入雲的智能製造和工業互聯網的殿堂。

什麼是無形的？空氣是無形的。它主宰着生命的存在。

小記

工業軟件做爲工具的記憶，正在逐步散去。CAD、CAE之類的標籤，已經很難裹住一個PLM廠商的身板。這是一個很小的市場，倒是一個阿基米德的槓桿支點。小的幾乎不見，卻在撬動着將來工業的方向，正是這微不可見的工業軟件，纔是新工業之因此爲「新」的根本。

活動推薦

2019第三屆光明區創新創業大賽

黨的十九大報告中提出「創新是引領發展的第一動力， 是建設現代化經濟體系的戰略支撐」爲貫徹落實總書記視察廣東深圳重要 講話精神和對深圳工做的重要批示精神，積極響應深圳市經過大賽挖掘、發現、引進、培養、孵化創新力量的號召，進一步發揮光明區創新 創業大賽的品牌示範效應和技術轉移、成果產業化平臺做用，扶持光明區內一批新銳企業快速發展，並從外部引進、孵化出一批優質創新創 業人才落戶光明區，助力廣深港澳科技創新走廊建設，從而更好地爲粵港澳大灣區科技建設作出貢獻。

這次大賽分爲電子信息、互聯網和移動互聯網、生物醫藥、先進製造、新能源及節能環保、新材料等 6 個行業，並按企業組和團隊組分別進行比賽。

大賽報名入口：www.chuangcheng.org.cn/455