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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)技術軟件化從悄然發(fā)生變成了業(yè)界共識，工業(yè)互聯(lián)網為工業(yè) APP 的發(fā)展帶來了強大的活力和增長機遇，基于全新架構和理念開發(fā)出來的工業(yè) APP，為工業(yè)軟件的研制、應用與發(fā)展提供了更好的技術路徑與應用實踐。
工業(yè) APP 數量、效果、用戶下載量目前已經成為工業(yè)互聯(lián)網平臺是否成功的關鍵指標要素。
由于工業(yè) APP 尚屬于新的概念、新的領域，所以各行各業(yè)急需對工業(yè) APP 的概念和相關問題進行解釋和說明。近期，中國工業(yè)技術軟件化產業(yè)聯(lián)盟發(fā)起編寫了《工業(yè)互聯(lián)網 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 APP，簡稱工業(yè) APP，是基于工業(yè)互聯(lián)網，承載工業(yè)知識和經驗，滿足特定需求的工業(yè)應用軟件，是工業(yè)技術軟件化的重要成果。
工業(yè) APP 是面向工業(yè)產品全生命周期相關業(yè)務（設計、生產、實驗、使用、保障、交易、服務等）的場景需求，把工業(yè)產品及相關技術過程中的知識、最佳實踐及技術訣竅封裝成應用軟件。其本質是企業(yè)知識和技術訣竅的模型化、模塊化、標準化和軟件化，能夠有效促進知識的顯性化、公有化、組織化、系統(tǒng)化，極大地便利了知識的應用和復用。
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、靈活和復用的特點。用戶復用工業(yè)APP而被快速賦能，機器復用工業(yè) APP 而快速優(yōu)化，工業(yè)企業(yè)復用工業(yè) APP 實現對制造資源的優(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)網平臺智能化應用。
工業(yè)互聯(lián)網平臺通過構建應用開發(fā)環(huán)境，借助微服務組件和工業(yè)應用開發(fā)工具，幫助用戶快速構建定制化的工業(yè) APP。
工業(yè) APP 在工業(yè)互聯(lián)網平臺上運行，產生了大數據，隨后對大數據進行機器學習和深度學習，最后數據經過提煉、抽取、處理、歸納后形成了工業(yè)數字化知識，工業(yè)數字化知識最終進一步完善工業(yè) APP。
工業(yè) APP 是實現工業(yè)互聯(lián)網平臺價值的最終出口。
面向特定工業(yè)應用場景，激發(fā)全社會資源形成生態(tài)，推動工業(yè)技術、經驗、知識和最佳實踐的模型化、軟件化和封裝，形成海量工業(yè) APP；用戶通過對工業(yè) APP 的調用實現對特定資源的優(yōu)化配置。工業(yè) APP 基于工業(yè)互聯(lián)網平臺，進行共建、共享和網絡化運營，支撐制造業(yè)智能研發(fā)、智能生產和智能服務。
為何要建設工業(yè)APP
在當前世界走向開放、共享的時代，傳統(tǒng)資源型企業(yè)將逐步沒落或轉型，科技型企業(yè)不斷引領經濟發(fā)展方向，知識經濟成為時代特征。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 構建自有技術體系。工業(yè)技術必須相互支撐、形成體系才能發(fā)揮強大作用。工業(yè) APP 通過將行業(yè)工業(yè)技術結構化、數字化和模型化，可以建立各種工業(yè)技術之間的有序關聯(lián)，形成覆蓋工業(yè)產品研發(fā)、生產和運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 驅動的智能硬件相結合，可以打造形成智能化的制造體系。
將制造領域的知識形成工業(yè) APP，有助于推動中國邁入制造強國行列。
工業(yè) APP 成為了支撐制造業(yè)數字化、網絡化、智能化轉型升級的一種新型工業(yè)軟件，有助于實現數據的自由流動與知識工作的自動化，從根本上改善制造業(yè)的設計、生產、運維管理和質量保障模式，重建我國自主工業(yè)技術和知識體系，為智能制造發(fā)展奠定基礎。
工業(yè) APP 是以“工業(yè)互聯(lián)網平臺+APP”為核心的工業(yè)互聯(lián)網生態(tài)體系的重要組成，是工業(yè)互聯(lián)網應用體系的主要內容和工業(yè)互聯(lián)網價值實現的最終出口。
在我國，相當多的工業(yè)從業(yè)人員從事著重復、低端、枯燥乃至危險的研發(fā)、操作、檢測和檢修等工作。
智能制造的實施將讓這部分從業(yè)人員的工作形式和工業(yè)內容發(fā)生根本性轉變，逐漸離開生產一線，從而享有更好的工作崗位與勞動環(huán)境。
將已有的工業(yè)技術轉換為工業(yè) APP，人的工作將從復雜地直接控制機器和生產資源轉為輕松的通過工業(yè) APP 控制機器，甚至是由工業(yè) APP 自治控制機器。人的勞動形式將由體力勞動工作逐步轉變?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)技術很多。不同行業(yè)的工業(yè)技術不同，工業(yè) APP 不同；不同產品生命周期的工業(yè)技術不同，工業(yè) APP 不同；不同企業(yè)管理模式、質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，對象眾多，關系非常復雜。
當前尚沒有工業(yè)技術體系標準，也沒有工業(yè) APP 參考體系架構。依據過去十幾年工業(yè)APP策劃、開發(fā)和應用經驗，參考工業(yè)產品制造模式的一些典型特征和參考架構模型，《工業(yè)互聯(lián)網 APP 發(fā)展白皮書》給出了工業(yè) APP 體系框架。
依據這些框架可以有層次、有聯(lián)系地認識各種工業(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、技術維和軟件維三個維度。三個維度彼此呼應，和諧地構成和體現了“工業(yè)·技術·軟件（化）”的工作主旨。
工業(yè)維：一般工業(yè)產品及相關生產設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)設計、生產制造、運維服務和經營管理四大類工業(yè)活動，在每一個工業(yè)活動中，都可以細分為若干小類的活動，都可以開發(fā)、應用到不同技術層次的工業(yè) APP。
技術維：開發(fā)各類工業(yè)產品需要不同層次的工業(yè)技術。根據工業(yè)產品體系的層次關系，并映射形成工業(yè) APP 的三大層級結構，即由機械、電子、光學等原理性基礎工業(yè)技術形成了基礎共性 APP；航空、航天、汽車和家電等各行業(yè)的行業(yè)通用工業(yè)技術形成了行業(yè)通用 APP；企業(yè)和科研院所產品型號、具體產品等特有的工業(yè)技術形成了工程專用 APP。
軟件維：按照工業(yè)技術轉換為工業(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、技術建模、開發(fā)測評和應用改進四大階段的軟件活動，每個軟件活動可以細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，例如螺栓機加工藝仿真 APP 的應用，既屬于基礎 APP，同時也屬于生產 APP，還屬于應用改進環(huán)節(jié)。
如何培育工業(yè)APP
培育工業(yè) APP 是通過工業(yè)技術軟件化手段，借助互聯(lián)網匯聚應用開發(fā)者、軟件開發(fā)商、服務集成商和平臺運營商等各方資源，提升用戶粘性，打造資源富集、多方參與、合作共贏、協(xié)同演進的工業(yè)互聯(lián)網應用生態(tài)，是推動工業(yè)互聯(lián)網持續(xù)健康發(fā)展的重要路徑。
技術支撐，夯實工業(yè) APP 發(fā)展基礎
一是建設工業(yè) APP 標準體系。加快研制工業(yè) APP 接口、協(xié)議、數據、質量、安全等重點標準，推動行業(yè)建立共識，引導和規(guī)范工業(yè) APP 培育。
二是建設通用的工業(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、便捷的實現功能。
三是推動開發(fā)工具的開發(fā)和共享。提供強化的實現功能，包括對運行環(huán)境進行仿真的開發(fā)沙盤、資源管理工具等。
四是加快建設工業(yè)知識庫。推動制造業(yè)工業(yè)知識關鍵技術研發(fā)，鼓勵大型企業(yè)圍繞產品設計、制造、服務等各生產周期，以及工業(yè)數據采集、傳輸、處理、分析等各數據周期提煉專業(yè)工業(yè)知識，進行軟件化、模塊化，并封裝成可重復使用的標準模塊。
五是建立工業(yè)APP測評認證體系。圍繞協(xié)議異構、數據互通、應用移植、功能安全、可靠性等測試需求，建設工業(yè)APP測試平臺，提供在線測試認證等服務。
生態(tài)引領，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，有效整合政產學研用金各方資源，建立政府、企業(yè)、聯(lián)盟協(xié)同工作體系和工業(yè)APP發(fā)展咨詢評估服務體系，開展各項產業(yè)化工作，推動我國工業(yè) APP 產業(yè)發(fā)展。
二是建立工業(yè) APP 交易配套制度、信用評價體系、知識產權保護制度及知識成果認定機制，保障 APP 交易生態(tài)的順利運行，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、應用的新型網絡生態(tài)系統(tǒng)。
三是構建開源的開發(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、微服務等多種方式，吸引并鼓勵開發(fā)者進行應用開發(fā)及技術經驗交流共享。
四是拓寬校企、院企等人才培養(yǎng)合作渠道，建立復合型人才培養(yǎng)基地，建設國家級高水平工業(yè) APP 規(guī)劃、開發(fā)、評測的專家團隊，提升產業(yè)人才供給能力。
五是廣泛吸引社會資本成立產業(yè)投資基金，探索引導和組織國內產業(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，構建產業(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 設計開發(fā)人才隊伍，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)網平臺應用生態(tài)建設。
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 的推進與實踐，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)界實際發(fā)生的變化總是超出了當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的發(fā)展，并迅速與工業(yè)實現激烈碰撞，最終深入工業(yè)內部和外部的場景實在難以預估。
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)展進行了嘗試性地展望。這個展望是基于當前智能制造的態(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，隨著相關發(fā)展過程日益顯現，可以更為精準地預測其發(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，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)模式轉為基于平臺的開發(fā)模式。
預計到 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 的認識和投入的顯著增強，工業(yè) APP 相關開發(fā)標準、接口標準和應用標準等標準體系初步形成，專職從事工業(yè) APP 開發(fā)的新行業(yè)形成，各行業(yè)涌現大批工業(yè) APP 典型應用示范。
預計到 2025 年，工業(yè) APP 初具百萬規(guī)模。基礎工業(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外工業(yè)技術快速轉化形成工業(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)模預計達到百萬水平，有力地助推中國從制造大國向制造強國的轉變。
預計到 2030 年，智能技術促成工業(yè) APP 快速開發(fā)。工業(yè) APP 的快速發(fā)展，成為一個重要的經濟市場。
以神經網絡、深度學習等人工智能技術的發(fā)展，人工智能技術從當前簡單的生產過程管控等應用，轉為對工業(yè)復雜系統(tǒng)的大規(guī)模、網絡化和動態(tài)性的建模、仿真、優(yōu)化與控制。工業(yè) APP 開發(fā)和應用過程都將被人工智能技術顛覆，從而使工業(yè) APP 在工業(yè)內無處不在。
