开卷知新 谭建荣 ：工业的大脑和神经工业软件 大幅提高生产效率和产品品质
提起软件，人们往往联想到在手机电脑上使用的各类生活办公娱乐类软件程序，对工业软件则比较陌生顾名思义，工业软件指应用于工业领域的软件系统通俗地讲，就是在研发生产等各个环节帮助工业企业进行生产的软件系统它的应用过程融合了物理原理分析数学模型建立信息技术处理工程实践检验等环节，能够大幅提高生产效率和产品品质，被誉为数字化时代工业的大脑和神经，是一个国家工业制造水平的重要指标
应用范围广 知识密度高
工业软件是工业技术和信息技术等体系融合发展的产物，是基础科学与工程知识的集大成者同燃气轮机光刻机高端芯片等实物产品一样，工业软件也是人类智慧的结晶20世纪中后期以来，信息技术蓬勃发展，促进了工业软件向工业领域的渗透发展在这一过程中，逐渐形成了计算机辅助设计计算机辅助工程计算机辅助制造计算机辅助工艺规划企业资源计划数据库管理系统制造执行系统等不同分支领域
通用性与专业性并重，是工业软件的重要技术特征通用性是指解决工业企业运行中的共性问题，如几何造型热流分析等专业性是指解决特定细分领域的具体问题工业体系庞大而复杂，工业软件有许多用武之地这些领域包括机床装备化工装备航空航天装备机器人轨道交通与运载装备网联汽车医用装备农机装备家居产品等不难发现，人们日常衣食住行中常用的大大小小的工业产品，大部分都离不开工业软件支持，其通用性之广可见一斑在细分领域，工业软件主要起到设计计算分析控制等作用以制造业工作母机数控机床为例，工业软件的功能包括机床运动学与动力学建模复杂流形曲面零件的加工规划等
从设计层面看，工业软件是一个汇集各学科知识的庞大体系，知识和信息集成度高从顶层到底层，工业软件可分为系统架构逻辑规则基础数据三个方面这三方面囊括数学物理学工程科学和计算机科学等其中，数学又包括微分几何计算几何数值方法等；物理学包括力学电磁学热力学等；工程科学包括材料热处理工艺信号测试模型控制等；计算机科学包括计算机图形学软件工程高性能计算等所涉学科如此之多所含知识密度如此之高，设计工业软件的难度可想而知不仅如此，工业软件设计完成之后，还自有其生命历程与手机软件相似，工业软件好不好用，使用者的反馈非常重要正是在对接用户需求的过程中，工业软件不断迭代不断进化发展这其中蕴含着多学科多领域的创新发展
抓住新机遇 谋求新发展
作为智能制造的重要基础和关键支撑，工业软件对推动我国制造业转型升级，迈向制造强国取得高质量发展，具有重要意义工业软件的创新发展使制造业不再仅仅是硬件制造，软件自动化现代管理服务模式等智能化技术将越来越多地融入进来，比如，以自感应自适应自学习自决策为特点的新一代人工智能技术在新一代人工智能技术引领下，有望建立与工业体系相匹配的工业软件产业，确保制造业行稳致远
辨明发展阶段找准发展方向认清发展差距，是我国工业软件发展的可行道路作为世界第二大经济体，我国是全世界唯一拥有联合国产业分类中全部工业门类的国家，拥有独立完整的现代工业体系这为我国工业软件的自主发展提供了强劲的需求广阔的市场和应用的空间当前，一些领域正不断取得新进展，鼓舞工业软件科技攻关的信心这些领域包括航空航天船舶电子核电轨道交通，等等例如，面对时代发展需求，我国航天工业自主研发攻坚克难，国产航天工业软件已经达到高技术水平，助力取得载人航天月球采样返回空间站长期在轨运行等重大科技突破比如，我国首个目标飞行器天宫一号和神舟八号无人飞船的交会对接过程，就运用了我国自主研发的软件系统
放眼全球，以信息网络智能制造为代表的新一轮技术创新浪潮正在兴起，寻找新领域突破口已然可能传统的行业边界正在被不断打破，新的领域和业态正在不断产生人工智能数字样机数字孪生增强现实等新领域，都在为我国广大企业，特别是专精特新中小企业，提供巨大市场空间和发展机遇我国工业软件当抓住时代机遇，可以先易后难先点后线再面，逐步取得突破
与此同时，我们也要清醒认识到，国际龙头企业已基本建立起闭合产业生态，建立起相应的技术标准体系凭借先发优势不断试错，国际主流工业软件产品积累了丰富的技术经验例如，几何建模内核和几何约束求解引擎，是计算机辅助设计参数化设计的关键核心技术，目前相关技术被垄断可以说，从技术路径来说，关键核心技术是要不来买不来讨不来的，坚持独立自主的发展方针是必然选择我们要研发自主安全可控的工业软件，推动其迭代创新，并不断与现有的工业体系深度融合，从而实现效益倍增
从行业发展来说，行业组织可以建立行业统一软件架构底层核心技术和数据标准行业组织应推动行业一体化软件架构平台多域资源适度整合开发，提升并健全自主软件的配套服务能力，强化供需对接，助力自主工业软件市场推广，从而提升自主工业软件商业化应用水平和竞争力
工业软件未来发展将更精准更高效更智能对普通人来说，工业软件虽然看不见摸不着，但正是受益于它的迭代发展，凝结其智慧的各类产品正不断从各个领域走进我们的生活，不断提高我们的幸福感和获得感对国家来说，工业软件的发展，宛如一对强大的隐形翅膀，必将持续助力我国工业体系向着更高水准迈进
（作者为中国工程院院士浙江大学教授）
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