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根云-工業(yè)趨勢分析
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伴隨新工業(yè)革命逐漸加速的腳步，工業(yè)技術(shù)軟件化從悄然發(fā)生變成了業(yè)界共識，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為工業(yè) APP 的發(fā)展帶來了強(qiáng)大的活力和增長機(jī)遇，基于全新架構(gòu)和理念開發(fā)出來的工業(yè) APP，為工業(yè)軟件的研制、應(yīng)用與發(fā)展提供了更好的技術(shù)路徑與應(yīng)用實(shí)踐。
工業(yè) APP 數(shù)量、效果、用戶下載量目前已經(jīng)成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是否成功的關(guān)鍵指標(biāo)要素。
由于工業(yè) APP 尚屬于新的概念、新的領(lǐng)域，所以各行各業(yè)急需對工業(yè) APP 的概念和相關(guān)問題進(jìn)行解釋和說明。近期，中國工業(yè)技術(shù)軟件化產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)起編寫了《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) APP 發(fā)展白皮書》，嘗試系統(tǒng)性地回答工業(yè) APP“是什么”“為什么”“干什么”“怎么干”“未來如何”等一系列重大問題。
什么是工業(yè)APP
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) APP，簡稱工業(yè) APP，是基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，承載工業(yè)知識和經(jīng)驗(yàn)，滿足特定需求的工業(yè)應(yīng)用軟件，是工業(yè)技術(shù)軟件化的重要成果。
工業(yè) APP 是面向工業(yè)產(chǎn)品全生命周期相關(guān)業(yè)務(wù)（設(shè)計、生產(chǎn)、實(shí)驗(yàn)、使用、保障、交易、服務(wù)等）的場景需求，把工業(yè)產(chǎn)品及相關(guān)技術(shù)過程中的知識、最佳實(shí)踐及技術(shù)訣竅封裝成應(yīng)用軟件。其本質(zhì)是企業(yè)知識和技術(shù)訣竅的模型化、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化和軟件化，能夠有效促進(jìn)知識的顯性化、公有化、組織化、系統(tǒng)化，極大地便利了知識的應(yīng)用和復(fù)用。
相對于傳統(tǒng)工業(yè)軟件，工業(yè) APP 具有輕量化、定制化、專用化、靈活和復(fù)用的特點(diǎn)。用戶復(fù)用工業(yè)APP而被快速賦能，機(jī)器復(fù)用工業(yè) APP 而快速優(yōu)化，工業(yè)企業(yè)復(fù)用工業(yè) APP 實(shí)現(xiàn)對制造資源的優(yōu)化配置，從而創(chuàng)造和保持競爭優(yōu)勢。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺定位于工業(yè)操作系統(tǒng)，是工業(yè) APP 的重要載體，工業(yè) APP 則支撐了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺智能化應(yīng)用。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺通過構(gòu)建應(yīng)用開發(fā)環(huán)境，借助微服務(wù)組件和工業(yè)應(yīng)用開發(fā)工具，幫助用戶快速構(gòu)建定制化的工業(yè) APP。
工業(yè) APP 在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺上運(yùn)行，產(chǎn)生了大數(shù)據(jù)，隨后對大數(shù)據(jù)進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)，最后數(shù)據(jù)經(jīng)過提煉、抽取、處理、歸納后形成了工業(yè)數(shù)字化知識，工業(yè)數(shù)字化知識最終進(jìn)一步完善工業(yè) APP。
工業(yè) APP 是實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺價值的最終出口。
面向特定工業(yè)應(yīng)用場景，激發(fā)全社會資源形成生態(tài)，推動工業(yè)技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)、知識和最佳實(shí)踐的模型化、軟件化和封裝，形成海量工業(yè) APP；用戶通過對工業(yè) APP 的調(diào)用實(shí)現(xiàn)對特定資源的優(yōu)化配置。工業(yè) APP 基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，進(jìn)行共建、共享和網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營，支撐制造業(yè)智能研發(fā)、智能生產(chǎn)和智能服務(wù)。
為何要建設(shè)工業(yè)APP
在當(dāng)前世界走向開放、共享的時代，傳統(tǒng)資源型企業(yè)將逐步?jīng)]落或轉(zhuǎn)型，科技型企業(yè)不斷引領(lǐng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方向，知識經(jīng)濟(jì)成為時代特征。企業(yè)的知識占有量決定著企業(yè)的競爭力。
企業(yè)可以按照工業(yè) APP 構(gòu)建自有技術(shù)體系。工業(yè)技術(shù)必須相互支撐、形成體系才能發(fā)揮強(qiáng)大作用。工業(yè) APP 通過將行業(yè)工業(yè)技術(shù)結(jié)構(gòu)化、數(shù)字化和模型化，可以建立各種工業(yè)技術(shù)之間的有序關(guān)聯(lián)，形成覆蓋工業(yè)產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)和運(yùn)維全過程的完整知識圖譜。
借助工業(yè) APP 的可存儲、可計算和可升級，不斷地促進(jìn)著企業(yè)知識的更新?lián)Q代。通過以工業(yè) APP 為載體的知識與以工業(yè) APP 驅(qū)動的智能硬件相結(jié)合，可以打造形成智能化的制造體系。
將制造領(lǐng)域的知識形成工業(yè) APP，有助于推動中國邁入制造強(qiáng)國行列。
工業(yè) APP 成為了支撐制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型升級的一種新型工業(yè)軟件，有助于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自由流動與知識工作的自動化，從根本上改善制造業(yè)的設(shè)計、生產(chǎn)、運(yùn)維管理和質(zhì)量保障模式，重建我國自主工業(yè)技術(shù)和知識體系，為智能制造發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
工業(yè) APP 是以“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺+APP”為核心的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)體系的重要組成，是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用體系的主要內(nèi)容和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)價值實(shí)現(xiàn)的最終出口。
在我國，相當(dāng)多的工業(yè)從業(yè)人員從事著重復(fù)、低端、枯燥乃至危險的研發(fā)、操作、檢測和檢修等工作。
智能制造的實(shí)施將讓這部分從業(yè)人員的工作形式和工業(yè)內(nèi)容發(fā)生根本性轉(zhuǎn)變，逐漸離開生產(chǎn)一線，從而享有更好的工作崗位與勞動環(huán)境。
將已有的工業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)換為工業(yè) APP，人的工作將從復(fù)雜地直接控制機(jī)器和生產(chǎn)資源轉(zhuǎn)為輕松的通過工業(yè) APP 控制機(jī)器，甚至是由工業(yè) APP 自治控制機(jī)器。人的勞動形式將由體力勞動工作逐步轉(zhuǎn)變?yōu)楦幸饬x的知識創(chuàng)造工作，從而大大提高個體勞動價值。
有哪些工業(yè)APP可供使用
工業(yè) APP 體系龐大，涉及到的工業(yè)技術(shù)很多。不同行業(yè)的工業(yè)技術(shù)不同，工業(yè) APP 不同；不同產(chǎn)品生命周期的工業(yè)技術(shù)不同，工業(yè) APP 不同；不同企業(yè)管理模式、質(zhì)量管理手段和用戶需求等不同，工業(yè) APP 也不同。所以工業(yè) APP 體系中 APP 個性化強(qiáng)，對象眾多，關(guān)系非常復(fù)雜。
當(dāng)前尚沒有工業(yè)技術(shù)體系標(biāo)準(zhǔn)，也沒有工業(yè) APP 參考體系架構(gòu)。依據(jù)過去十幾年工業(yè)APP策劃、開發(fā)和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，參考工業(yè)產(chǎn)品制造模式的一些典型特征和參考架構(gòu)模型，《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) APP 發(fā)展白皮書》給出了工業(yè) APP 體系框架。
依據(jù)這些框架可以有層次、有聯(lián)系地認(rèn)識各種工業(yè) APP，從而更加有目的地開展工業(yè) APP 規(guī)劃、開發(fā)與應(yīng)用。
工業(yè) APP 體系框架是一個三維體系，包含了工業(yè)維、技術(shù)維和軟件維三個維度。三個維度彼此呼應(yīng)，和諧地構(gòu)成和體現(xiàn)了“工業(yè)·技術(shù)·軟件（化）”的工作主旨。
工業(yè)維：一般工業(yè)產(chǎn)品及相關(guān)生產(chǎn)設(shè)施從提出需求到交付使用，具有較為完整的工業(yè)生命周期。該維度涉及到研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造、運(yùn)維服務(wù)和經(jīng)營管理四大類工業(yè)活動，在每一個工業(yè)活動中，都可以細(xì)分為若干小類的活動，都可以開發(fā)、應(yīng)用到不同技術(shù)層次的工業(yè) APP。
技術(shù)維：開發(fā)各類工業(yè)產(chǎn)品需要不同層次的工業(yè)技術(shù)。根據(jù)工業(yè)產(chǎn)品體系的層次關(guān)系，并映射形成工業(yè) APP 的三大層級結(jié)構(gòu)，即由機(jī)械、電子、光學(xué)等原理性基礎(chǔ)工業(yè)技術(shù)形成了基礎(chǔ)共性 APP；航空、航天、汽車和家電等各行業(yè)的行業(yè)通用工業(yè)技術(shù)形成了行業(yè)通用 APP；企業(yè)和科研院所產(chǎn)品型號、具體產(chǎn)品等特有的工業(yè)技術(shù)形成了工程專用 APP。
軟件維：按照工業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)換為工業(yè) APP 的開發(fā)過程以及參考軟件生命周期，該維度分為體系規(guī)劃、技術(shù)建模、開發(fā)測評和應(yīng)用改進(jìn)四大階段的軟件活動，每個軟件活動可以細(xì)分為更具體的軟件活動。
任何工業(yè) APP 都可以按照工業(yè) APP 體系框架來分解和組合，同時可具有多個維度的屬性，例如螺栓機(jī)加工藝仿真 APP 的應(yīng)用，既屬于基礎(chǔ) APP，同時也屬于生產(chǎn) APP，還屬于應(yīng)用改進(jìn)環(huán)節(jié)。
如何培育工業(yè)APP
培育工業(yè) APP 是通過工業(yè)技術(shù)軟件化手段，借助互聯(lián)網(wǎng)匯聚應(yīng)用開發(fā)者、軟件開發(fā)商、服務(wù)集成商和平臺運(yùn)營商等各方資源，提升用戶粘性，打造資源富集、多方參與、合作共贏、協(xié)同演進(jìn)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用生態(tài)，是推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)持續(xù)健康發(fā)展的重要路徑。
技術(shù)支撐，夯實(shí)工業(yè) APP 發(fā)展基礎(chǔ)
一是建設(shè)工業(yè) APP 標(biāo)準(zhǔn)體系。加快研制工業(yè) APP 接口、協(xié)議、數(shù)據(jù)、質(zhì)量、安全等重點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)，推動行業(yè)建立共識，引導(dǎo)和規(guī)范工業(yè) APP 培育。
二是建設(shè)通用的工業(yè) APP 開發(fā)環(huán)境。整合主流工業(yè)系統(tǒng)和平臺的各種 API，開發(fā)適用于多種框架、語言、運(yùn)行環(huán)境的開發(fā)環(huán)境插件，從而保證開發(fā)人員快速、便捷的實(shí)現(xiàn)功能。
三是推動開發(fā)工具的開發(fā)和共享。提供強(qiáng)化的實(shí)現(xiàn)功能，包括對運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行仿真的開發(fā)沙盤、資源管理工具等。
四是加快建設(shè)工業(yè)知識庫。推動制造業(yè)工業(yè)知識關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，鼓勵大型企業(yè)圍繞產(chǎn)品設(shè)計、制造、服務(wù)等各生產(chǎn)周期，以及工業(yè)數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理、分析等各數(shù)據(jù)周期提煉專業(yè)工業(yè)知識，進(jìn)行軟件化、模塊化，并封裝成可重復(fù)使用的標(biāo)準(zhǔn)模塊。
五是建立工業(yè)APP測評認(rèn)證體系。圍繞協(xié)議異構(gòu)、數(shù)據(jù)互通、應(yīng)用移植、功能安全、可靠性等測試需求，建設(shè)工業(yè)APP測試平臺，提供在線測試認(rèn)證等服務(wù)。
生態(tài)引領(lǐng)，優(yōu)化工業(yè) APP 發(fā)展環(huán)境
一是發(fā)揮聯(lián)盟紐帶作用，有效整合政產(chǎn)學(xué)研用金各方資源，建立政府、企業(yè)、聯(lián)盟協(xié)同工作體系和工業(yè)APP發(fā)展咨詢評估服務(wù)體系，開展各項(xiàng)產(chǎn)業(yè)化工作，推動我國工業(yè) APP 產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
二是建立工業(yè) APP 交易配套制度、信用評價體系、知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)制度及知識成果認(rèn)定機(jī)制，保障 APP 交易生態(tài)的順利運(yùn)行，支持“眾包”、“眾創(chuàng)”等創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)模式參與工業(yè) APP 研發(fā)，形成工業(yè) APP 開發(fā)、流通、應(yīng)用的新型網(wǎng)絡(luò)生態(tài)系統(tǒng)。
三是構(gòu)建開源的開發(fā)者社區(qū)，形成創(chuàng)新生態(tài)。打造完整的開發(fā)環(huán)境及社區(qū)，通過向開發(fā)者提供豐富的 API、開發(fā)模板、開發(fā)工具、微服務(wù)等多種方式，吸引并鼓勵開發(fā)者進(jìn)行應(yīng)用開發(fā)及技術(shù)經(jīng)驗(yàn)交流共享。
四是拓寬校企、院企等人才培養(yǎng)合作渠道，建立復(fù)合型人才培養(yǎng)基地，建設(shè)國家級高水平工業(yè) APP 規(guī)劃、開發(fā)、評測的專家團(tuán)隊(duì)，提升產(chǎn)業(yè)人才供給能力。
五是廣泛吸引社會資本成立產(chǎn)業(yè)投資基金，探索引導(dǎo)和組織國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)以資本為紐帶，集中力量共同開發(fā)和推廣工業(yè) APP，構(gòu)建產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。
六是舉辦工業(yè) APP 開發(fā)者大賽，甄選并落地一批工業(yè) APP 優(yōu)秀解決方案，挖掘并培育一批富有活力的工業(yè) APP 設(shè)計開發(fā)人才隊(duì)伍，篩選并扶持一批具備潛力的工業(yè) APP 創(chuàng)新型企業(yè)，營造有利于工業(yè) APP 培育的環(huán)境，推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺應(yīng)用生態(tài)建設(shè)。
未來工業(yè)APP將如何發(fā)展
隨著世界紛紛開展智能制造和工業(yè) 4.0 的推進(jìn)與實(shí)踐，工業(yè) APP 將迎來快速發(fā)展時期。回望過去的 30 年、50 年、100 年和 200 年，工業(yè)界實(shí)際發(fā)生的變化總是超出了當(dāng)初人類的各種想象空間。
在這一輪新的科技革命浪潮中，工業(yè) APP 的發(fā)展速度將超過歷史工業(yè)動力、能源、自動化和軟件等技術(shù)的發(fā)展，并迅速與工業(yè)實(shí)現(xiàn)激烈碰撞，最終深入工業(yè)內(nèi)部和外部的場景實(shí)在難以預(yù)估。
為了更好地發(fā)展工業(yè) APP 環(huán)境與生態(tài)，為此對工業(yè) APP 的未來發(fā)展進(jìn)行了嘗試性地展望。這個展望是基于當(dāng)前智能制造的態(tài)勢和工業(yè) APP 已有的發(fā)展趨勢做出的，所以僅僅代表著一種看法。未來，隨著相關(guān)發(fā)展過程日益顯現(xiàn)，可以更為精準(zhǔn)地預(yù)測其發(fā)展軌跡和過程特征。
截至 2017 年，工業(yè) APP 剛剛走過萌芽階段。航空、航天、船舶、兵器、電子和汽車等多個高端制造行業(yè)開展了大量試點(diǎn)，并形成了眾多企業(yè)通用 APP 和專用 APP。在此期間，工業(yè) APP 的開發(fā)逐步從早期的基于代碼的開發(fā)模式轉(zhuǎn)為基于平臺的開發(fā)模式。
預(yù)計到 2020 年，工業(yè) APP 開發(fā)生態(tài)初步形成。隨著各行業(yè)對工業(yè) APP 的認(rèn)識和投入的顯著增強(qiáng)，工業(yè) APP 相關(guān)開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)、接口標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)等標(biāo)準(zhǔn)體系初步形成，專職從事工業(yè) APP 開發(fā)的新行業(yè)形成，各行業(yè)涌現(xiàn)大批工業(yè) APP 典型應(yīng)用示范。
預(yù)計到 2025 年，工業(yè) APP 初具百萬規(guī)模。基礎(chǔ)工業(yè) APP 大量開發(fā)完成，基本完全覆蓋了工業(yè)各個基礎(chǔ)行業(yè)。與此同時，隨著通用工業(yè) APP 開發(fā)企業(yè)和開發(fā)者的涌入，歷史積累的大量國內(nèi)外工業(yè)技術(shù)快速轉(zhuǎn)化形成工業(yè) APP，促使通用工業(yè) APP 規(guī)模迅猛發(fā)展，成為工業(yè) APP 的主要組成部分。
屆時，工業(yè) APP 規(guī)模預(yù)計達(dá)到百萬水平，有力地助推中國從制造大國向制造強(qiáng)國的轉(zhuǎn)變。
預(yù)計到 2030 年，智能技術(shù)促成工業(yè) APP 快速開發(fā)。工業(yè) APP 的快速發(fā)展，成為一個重要的經(jīng)濟(jì)市場。
以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、深度學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)的發(fā)展，人工智能技術(shù)從當(dāng)前簡單的生產(chǎn)過程管控等應(yīng)用，轉(zhuǎn)為對工業(yè)復(fù)雜系統(tǒng)的大規(guī)模、網(wǎng)絡(luò)化和動態(tài)性的建模、仿真、優(yōu)化與控制。工業(yè) APP 開發(fā)和應(yīng)用過程都將被人工智能技術(shù)顛覆，從而使工業(yè) APP 在工業(yè)內(nèi)無處不在。
