工業軟件開發的案例
討論有獎 | 開發工業軟件有多難？
哈工大被禁用MATLAB后，越來越多人了解到工業軟件自主研發的重要性。
2020年，CAE軟件首次出現在政府科技工作規劃中，這兩年，不少國產工業軟件出現在大眾視野，但仍然有很多人不看好國產工業軟件。
本周討論話題：開發工業軟件和開發普通軟件有什么區別？自研工業軟件最難的是什么？
在評論區留下你的聲音，我們將在1月13日隨機從評論中選取五名用戶（點贊數越高幾率越大）分別送出技術鄰定制鑰匙扣、技術鄰VIP月卡、20元視頻優惠券、10元視頻優惠券、500金幣，參與活動的每人均可獲得100金幣。
展開 工業互聯網需要什么樣的軟件開發 | DevOps 工業百條
（鳴謝南山工業書院的各位同事的協助，尤其感謝新華三杜立征的整理。）
作者簡介
作 者
顧世山：南山工業書院研究員，26年IT從業經驗，熟悉大規模軟件開發體系，車聯網高級顧問
編 審
林雪萍：南山工業書院發起人，北京聯訊動力咨詢公司總經理
工業軟件的內涵和發展趨勢
隨著工業PaaS的標準不斷完善，不同企業開發的工業APP將可以實現互操作，從而催生工業APP Store，方便地進行交易和應用。
圖4 工業APP參考模型（來源：工業互聯網APP白皮書，工業技術軟件化聯盟，2018.4）
6）工業軟件的開發環境轉向開放、開源
工業軟件的開發環境已從封閉、專用的平臺走向開放和開源的平臺。Linux操作系統的廣泛應用顯著降低了企業的IT成本；Java以其跨平臺應用的特點，得到了工業軟件開發商的青睞；在人工智能領域，Google推出了Tensorflow開源引擎，使得企業可以快速開展相關應用；智能機器人領域的開源操作系統ROS，使得IT專家能夠快速開發機器人應用；ARM公司發布了開源的物聯網操作系統Mbed OS。在CAD軟件領域，Intellicad Technology Consortium（ITC組織）提供了一個類似AutoCAD的CAD開源平臺，也在全球吸引了很多軟件開發商。
7）工業軟件的運行平臺從PC轉向移動端
工業軟件的運行平臺從以PC為主，走向支持多種移動操作系統（安卓、蘋果、微信小程序等）。如果要開發支持多個移動操作系統的APP，對于工業軟件開發商而言，無疑需要并行維護多套系統。因此，很多工業軟件開發商選擇了基于HTML5來開發適應Windows和多種移動操作系統的軟件。
來源于：智能制造實踐指南
展開 工業軟件的內涵和發展趨勢
隨著工業PaaS的標準不斷完善，不同企業開發的工業APP將可以實現互操作，從而催生工業APP Store，方便地進行交易和應用。
圖4 工業APP參考模型（來源：工業互聯網APP白皮書，工業技術軟件化聯盟，2018.4）
6）工業軟件的開發環境轉向開放、開源
工業軟件的開發環境已從封閉、專用的平臺走向開放和開源的平臺。Linux操作系統的廣泛應用顯著降低了企業的IT成本；Java以其跨平臺應用的特點，得到了工業軟件開發商的青睞；在人工智能領域，Google推出了Tensorflow開源引擎，使得企業可以快速開展相關應用；智能機器人領域的開源操作系統ROS，使得IT專家能夠快速開發機器人應用；ARM公司發布了開源的物聯網操作系統Mbed OS。在CAD軟件領域，Intellicad Technology Consortium（ITC組織）提供了一個類似AutoCAD的CAD開源平臺，也在全球吸引了很多軟件開發商。
7）工業軟件的運行平臺從PC轉向移動端
工業軟件的運行平臺從以PC為主，走向支持多種移動操作系統（安卓、蘋果、微信小程序等）。如果要開發支持多個移動操作系統的APP，對于工業軟件開發商而言，無疑需要并行維護多套系統。因此，很多工業軟件開發商選擇了基于HTML5來開發適應Windows和多種移動操作系統的軟件。
來源于：《智能制造實踐指南》 作者：黃培，許之穎，張荷芳
展開 
智啟未來，共筑工業軟件新夢 ——清華大學博士生天洑軟件實習啟航
2024年6月30日，清華大學工程物理系、深圳國際研究生院、航天航空學院、機械工程系、能源與動力工程系的10名博士研究生抵達南京天洑軟件有限公司，正式開啟為期6周的博士生必修環節社會實踐。
“天洑軟件清華基地”成立于2021年，旨在為清華理工科專業的同學提供工業軟件研發相關的交流和學習的機會，培養具有實際工程思維的工業軟件開發人才。天洑基地至今已迎來第四屆博士研究生實踐同學。
7月1日，實踐啟動會召開，天洑軟件人事部向同學們就基地的企業文化、工作方式等做了詳細介紹。
10名實踐同學將在為期6周時間內于天洑各部門深入參與多項前沿課題，包括：仿真求解器功能拓展、優化算法精細化改造等。同學們將參與真實項目研發中，將理論知識與實際問題相結合，提升實踐創新能力。天洑軟件長期堅持與高校間的“產學研用”深度融合實踐，致力于不斷提升校企之間創新策源能力、支持國家人才培養事業，實現校企雙向賦能！
展開 寧振波 ：中國工業軟件發展的十點思考
國內最早大規模用CATIA的是中國航空工業集團第一飛機設計研究院，CATIA V5就是近20年在國內使用過程中優化成熟的產物。CATIA V5剛發布時共包括200多個模塊，經過第一飛機設計研究院團隊分析后，確定真正適用于飛機設計的不到60個，缺乏飛機設計專用功能模塊，因此花費高額資金購買了兩個CATIA開發包權限。
2000-2002年，在新飛豹設計中第一飛機設計研究院基于開發包開發了幾十個CATIA航空專用模塊，加上購買的近60個通用模塊，共有上百個模塊。目前，通過研制新飛豹、空警2000、ARJ21、運20等系列飛機型號，已積累幾百個基于CATIA平臺自主開發的模塊。雖然，各大飛機設計廠商均采用CATIA架構，但第一飛機設計研究院的CAITA與波音、洛馬、空客和法國達索系統公司的CATIA完全不一樣。
由此可見，如此復雜龐大架構的CATIA，航空工業只能用到一小部分，其中近300個模塊可供汽車行業使用的不到30個，大量中小企業可用模塊更少。并且，中小企業在資金、高級人才短缺的情況下，根本難以組織團隊實現自主開發。
3 中國工業軟件新賽道
全世界工業軟件龍頭企業基本選擇通用工業軟件發展路線，從人類分工到計算機架構分工，再到系統軟件分工。中國的工業軟件企業可針對較為完整的工業體系行業，例如家具、箱包、服裝、家電和汽車等，開發專用設計、仿真、工藝和制造軟件，集中優勢研發，與現有成熟工業軟件相互結合，如圖6所示。
圖6 構建中國工業軟件新賽道專用工業軟件
工業軟件是必由之路，但中國90%以上中小企業無法負擔大型工業軟件費用。因此，中國工業軟件發展之路應向行業專用工業軟件方向發展。專用工業軟件相較于通用工業軟件更經濟、簡單、好用，占用的計算、網絡資源相對較少，對中小企業優勢更大。
展開 大飛機能帶工業軟件一起飛嗎 | 工業軟件發展史
當時的北京航空工藝研究所（625所），在工業軟件領域大放異彩的歷史時刻，它參與完成了復雜曲面設計系統LOGICA，在1991年開發的數控加工編程系統CAMS，以140萬人民幣的研制費用，替換掉需要140萬美元的國外引進代碼。在外匯緊缺的那個時代，這都是令人驚嘆的貢獻。同樣數學建模CADS系統也在1994年通過鑒定，以80萬人民幣的代價，可以與國外價值200萬美元的源程序，直接對陣媲美。
只是，這些結果最后都不知去向。無人繼承。無可繼承。
其實美國也有執行不下去的項目。在1980-1985年，波音打算開發自己的CAD/CAM集成系統模塊，也就是TIGER計劃，前后投入250人/年，3000萬美元。最后，還是因為工程太大，只能下馬。這是波音公司一次代價沉重的嘗試。然而，它有一個非常彪悍的成果，就是發展出來一套全新的NURBS曲面系統，后來這套技術影響深遠。它也被應用于CAD軟件內核的一個重要分支ACIS內核之中，一大批工業軟件商從中受益。
盡管一個項目會失敗，但是仍然會有工程師的知識結晶在傳遞，使得知識不斷被重用。這本來是高端裝備工業得以持續發展的一種重要特征。
小記：大飛機帶工業軟件一起玩兒嗎
國外的航空制造業，一直是CAD產業奶水充足的大奶媽。五十年不變，這也使得這些軟件商取得了巨大的成就。然而，中國工業軟件因為航空制造的發展而所取得的些許成就，幾乎完全都要翻篇了。有許多甚至被扔進爛紙堆。留下來依然活躍在當今航空工業舞臺上的，只有裘馬鮮亮的國外工業軟件，這一刻，似乎只有別家的歷史值得回顧了。不僅僅是航空工業，很多裝備制造也早已完全離不開這些軟件了。
展開 職等你來 | 大連工業軟件創新發展研究院招聘公告
簡介
大連工業軟件創新發展研究院由大連市人民政府創辦、大連理工大學協助運營，為市政府直屬事業單位。研究院實行院長負責制，院長為大連理工大學郭旭院士。研究院將依托大連理工大學力學等優勢學科以及工業裝備結構分析優化與CAE軟件全國重點實驗室，圍繞通用CAE求解器技術與基于人工智能（AI）的新一代CAE技術開展工作，重點聚焦前后處理、結構分析、結構優化三大類CAE技術及軟件研發。
事業發展
?使命擔當 · 聚焦核心關鍵技術
突破關鍵技術，研發核心功能優勢鮮明的CAE相關工業軟件
?技術引領 · 打造新一代智算軟件
立足數智驅動、物理AI等底層根技術研發，引領CAE相關軟件換代升級
?高端平臺 · 硬核實力
依托國家重點學科和實驗室，聚焦核心技術突破
雙一流大學全面支撐，匯聚優勢平臺資源
創新資源深度整合，承接重大任務能力突出
?人才成長 · 未來可期
薪資待遇優厚，工作環境舒適
參與前沿根技術研發，提升從業核心競爭力
產學研用深度融合，碩士/博士/博士后深造通道順暢
?團結協作 · 共襄盛舉
歡迎從事CAE技術及軟件研發、應用的企業、單位和團隊與研究院開展多方位合作，共擔歷史使命，攜手為國產工業軟件高質量發展貢獻力量
聯系人：
陳老師 13220581987, chenyuzhen2007@126.com
梅老師 13019420761
不限于以下崗位
歡迎各類工業軟件人才踴躍自薦！
展開 國內自主工業軟件的引領者，自主生態的構建者三維云CAD:CrownCAD
因此客戶' 解決方案的開發速度比平時快得多，而且價格也更低。如果客戶為了省錢更喜歡使用云CAD的二次開發功能，可以自己開發模塊?！?CrownCAD云平臺是一個為在線 3D 建模開發應用程序的平臺，所以我認為創紀錄的興趣水平的主要原因是公司開始意識到世界和我們組織它的方式可能不是疫情結束后也是一樣。企業要求他們的工程師在家工作，這很可能成為未來的方式。
新冠疫情，對于設計和研發，有時必須進行遠程工作，并且由于全面和部分鎖定可能會持續數月，因此 Web 和云解決方案正在成為軟件開發和生產使用中的規則。
有許多在線工具可用于銀行/會計、會議/會議、創作/文檔等。但是用于 3D 建模的在線工具在工程師中還不常見，因為設計軟件往往比較保守。在這里，事情也將不可避免地發生變化。
在線開發創新的 3D 建模解決方案，可以在家辦公，新工作環境做好準備是明智之舉。
3.核心技術需要在試錯中發展，核心技術產品的難點不在科學原理，而在于工程細節的完善。試錯需要時間和耐心，時間是核心技術產品最有效的門檻。有沒有辦法避免上述耗時的多輪試錯，不用爬樓梯，一步就上樓呢？改革開放以來，我們進行了各種嘗試。第一階段是造不如買、買不如租；第二階段是“市場換技術”，希望通過成立合資企業來掌握核心技術；第三階段是直接收購國外高科技企業。事實證明，這些都不是根本的解決辦法。
軟件計算時，很多功能是底層覆蓋的，我們看不見。但確實存在。這就是底層邏輯。云CAD在不斷試錯，希望可以。
4.軟件開發，容不得一點虛的?？梢源妫梢詫Γ疾皇墙Y果！沒有結果就是問題。希望國產工業軟件開發者不是那種務虛的人 。關注國產工業軟件，是希望他好，這是情懷。踏踏實實干事（做好軟件），切切實實把事干好。說句實話，國內很多人花了不止一萬去學軟件。
展開 軍工是工業軟件之母 | 國防工業如何造就了工業軟件
而此時，美國工業正處于突飛猛進的時期，最具象征性的兩大行業迅速做出反應。
首先是汽車工業，美國通用汽車公司與IBM合作，開發了DAC-1計算機設計加強系統(Design Augmented by Computer)。
與此同時，美國洛克希德飛機公司和麥克唐納飛機公司也各自獨立在IBM2250上開發二維繪圖系統，前者稱為CADAM，后者則稱為CADD。從60年代末起，逐漸在這些系統中增加曲線和曲面功能、數控加工編程功能等，形成了最早的計算機輔助設計、制造（簡稱CAD/CAM）系統。從1974年起CADAM正式作為商品對外出售，成為70年代至80年代中期IBM主機上應用最廣的第一代CAD/CAM軟件產品。
歐洲也做出了反應。以幻影2000和陣風戰斗機而聞名的法國達索航空的CAD/CAM部門開發了知名的CATIA軟件，隨后軟件部門分離出來并形成獨立的達索系統公司。達索航空首先是CATIA的開發者，隨后是堅定的用戶和支持者。達索同時還積極引進洛克希德馬丁公司的CADAM軟件進行學習。時運輪流轉，1989年洛克希德飛機公司缺少資金開發新型戰斗機，決定出售CADAM子公司。作為老合作方，IBM在1990年1月用2.7億美元收購CADAM，并于1992年起托付達索管理。
這種跨國之間的工程知識融合，帶有強烈的軍方色彩，造就了來日輝煌的三大高端CAD軟件之一的CATIA。它繼承了法國達索和美國洛克希德兩家頂級軍機制造商的傳統，因此也成為當前航空工業中必不可少的軟件。
展開 中國工業軟件產業發展的10個誤區
喬布斯曾發表過關于需求調查的觀點：企業應該引領需求，而不是向用戶征集或調研需求，看來，此觀點在工業軟件界同樣適用。
識別剛需，可以讓好鋼用到刀刃上，把珍貴的經費用于剛需。無論融資與否，中國公司在經費方面對比國外軟件仍然有所欠缺，不應該將有限的經費用于暫時不需要的功能開發。何時開發何種功能，是時機選擇問題，應該避免被拖入開發陷阱，甚至影響企業的生死存亡。
好產品是用出來的
必須走到用戶中去工程驗證
工業軟件界一個共識：工業軟件需要大量的工程化驗證，才能進入實際工程中使用。的確，寫幾萬行代碼，開發出來第一套工業軟件其實并不難，難的是這套軟件是不是經得住實際工程的考驗。軟件的評測，內行看門道，外行看熱鬧。外行喜歡看的往往是軟件功能，內行則會鉆到深處看性能，底層的算法和引擎決定了軟件有多硬核，而它們則需要長時間大量的工程化驗證方堪大用。
過去企業一般有兩種方法進行工程化驗證，一是用試驗方法，二是用戶現場工程應用。不論哪種方法都需要大量時間和資金。在現階段，這兩個途徑在中國工業軟件公司這里都不具有可行性。首先，國內工業軟件開發商沒有充足的經費進行試驗驗證，其次，即使資金花得起，時間也等不起，開發商現在沒有時間等待用戶的使用反饋。第三，新軟件的用戶基數小，反饋數量少，不足以支持工程化驗證。
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各大企業將加大工業軟件的資金投入
4月14日，工信部公開征求對《“十四五”智能制造發展規劃》（征求意見稿）的意見，其中提出，合力發展工業軟件產品。支持軟件企業、裝備制造商、用戶、科研院所強化協同，聯合開發面向產品全生命周期和制造全過程各環節的核心軟件，研發嵌入式工業軟件及集成開發環境，研制面向細分行業的集成化工業軟件平臺。推動工業知識軟件化和架構開源化，加快推進工業軟件云化部署。依托重大項目和骨干企業，開展安全可控工業軟件應用示范。
陳靂表示，當前大力發展工業軟件，是符合國家制造強國的定位需要，也是解決卡脖子技術的關鍵之一，比如華為在今年年初就開始頻繁拜訪煤炭鋼鐵類生產企業，通過傳統產業與信息產業的結合，提升生產力。
我們提供有限元軟件(CAE)：如hypermesh、ansys、abaqus、nastran系統建模與仿真平臺：AMEsim多體動力學軟件：Adams流體力學仿真軟件（ CFD）：Fluent，star-ccm+的多種軟件免費在線試用，無需下載，超高算力支持，幫您簡單無憂做仿真。現在開始，暢想云端。
有興趣的小伙伴可以關注微信公眾號：yuansuan888。
展開 我國工業軟件的發展特點
作為數字經濟時代工業領域的“皇冠”，以及“工業制造的大腦和神經”，工業軟件已滲透和應用到工業領域的幾乎所有核心環節。目前，中國規模以上的工業企業基本上都已經運用了工業軟件來輔助生產和決策，即使是中小工業企業也大部分使用了1-2種工業軟件。
也正是如此，工業軟件在中美貿易戰中被用作斷供、“卡脖子”的具體手段，其發展直接關系到中國企業生存與發展，關系到產業鏈供應鏈安全穩定。
2021年，我國軟件和信息技術服務業累計完成軟件業務收入94994億元，其中，工業軟件占比2.5%。
▲2021年軟件業分類收入占比情況
而在產品生命周期的維度上，業界最常見的劃分方式是將工業軟件分為四大類別：研發設計、生產制造、經營管理、運維服務。
工業軟件的發展特點
設計研發軟件：技術壁壘最高
研發設計類工業軟件以CAE、CAD、EDA為代表，主要作用是提升企業在產品研發工作領域的能力和效率。
這類軟件具有體量小、集中度高、開發難度大、開發周期長、資金需求高等特征，是工業軟件中非常重要的一個類別，也是國內最薄弱的一個環節，國內廠商市場份額僅5%左右，且多數研發設計類工業軟件僅應用于工業機理簡單、系統功能單一、行業復雜度低的領域。
展開 達索、西門子、施耐德……憑什么“稱霸”全球工業軟件市場？
（四）專業人才培養斷檔，校企聯合不夠緊密，互聯網行業虹吸效應明顯
一般應用軟件研發主要是編寫代碼，如果軟件發生問題可以通過逐行運行代碼、調試，一直追溯到底層，大都可以快速找到原因并解決，因此一般應用軟件主要需要有活力的年輕人，這類人才數量較多；而工業軟件的主體是工業，需要具有行業經驗和軟件代碼開發能力的復合型開發工程師，成材率低、培養難度大，在國內非常稀缺。從人才培養看，高等院校計算力學等基礎課程主要講授國外知名軟件的使用操作，在工業軟件理論、算法、程序設計與實現等研發方面的能力逐漸弱化，甚至失去造血能力?？蒲腥藛T的科研成果考核、科研項目結題驗收往往以論文是否被納入SCI數據庫為導向，大大限制了大學科研院所自主研發工業軟件的積極性。實際上，這對科研能力的要求遠不如自行研發軟件、通過國外知名軟件進行驗證。工業軟件是一個涉及眾多學科的綜合體，從前后處理到求解器全面開發，即使只開發結構分析方面的功能恐怕至少上百人的開發團隊才能勝任。目前，國內科研機構基本按照學科分類部署研究室、教研室、實驗室等基層研究單位，雖然一些研究單位也在不斷跨學科基層研究單位，但所跨學科數量遠低于工業軟件所涉及學科的數量。從人才需求看，工業軟件雖然是軟件行業中最難、最復雜的領域，但薪酬待遇不高，IT人才更傾向于人工智能、大數據等領域（馬曉澄等，2020）。另一方面，國外軟件企業加緊在華布局，也使得國內各企業間爭奪人才的現象更加激烈，許多國內企業依靠實施工業軟件項目培養出的工業軟件人才流失嚴重（蔣昕昊、張冠男，2016）。
4/ 推進工業軟件產業高質量發展的對策建議
（一）加強頂層設計，成立高級別統籌管理機構
從國家戰略高度重視國產工業軟件，提高其在戰略性新興產業政策扶持中的優先排序。
展開 【5/14更新】我國工業軟件的發展特點
2013年的一項調查顯示，開發一款原生的移動APP需要大約18周時間，現在的時間會更短。
基礎科學+工業積淀
工業軟件脫胎于工業，同時具備軟件的基因，僅靠軟件工程師是無法編寫工業軟件的，工業軟件的開發需要軟件工程師和工業領域的專家共同合作，需要學科的深度融合。
中國工業軟件企業多以IT企業為主，缺少堅實的工業基礎和背景。而傳統的工業企業重“制造”而輕“研發設計”，很多工業企業都是以代工起家，他們對自動化生產等硬件要求高，對軟件缺乏一定的重視，一程度上導致了自主創新能力的不足。
并購筑壁壘
國外的工業軟件在上個世紀80-90年代，經歷了群雄崛起、諸侯爭霸的紛爭階段，通過大量并購加速拓展產品線，逐步形成從研發設計、生產制造到運維管理的全產業鏈供應閉環，構筑起進入壁壘，導致以點工具為主要發展模式的國內工業軟件進入市場更加困難。
人才缺口大
工業軟件研發跨學科、跨領域，對人才的跨學科理論知識和產業實踐經驗都有較高要求。而當前，國內面臨著較為嚴重的工業軟件人才短缺問題，工業軟件師資隊伍嚴重不足，已經是個不爭的事實。
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