➤走自主创新之路,掌握自主可控的智能制造工业软件,是解决我国战略性领域关键零部件制造受制于人、实现制造业向高端跨越的必经之路
➤从战略层面将工业软件作为我国重要的战略资源进行长期支持、从战术层面推动构建产业生态、从人才层面优化人才培养引进机制,合力锻造出我国自主可控的工业软件
➤“工业软件姓工不姓软”,从事工业软件的人才应具备工业和软件业复合专业背景
文 |《瞭望》新闻周刊记者 扈永顺
第四次工业革命,将智能制造推向了潮头,工业软件的重要性也不断凸显。近年来,我国工业软件市场以超过10%的年均增速快速发展,部分领域国产软件市场占有率超过50%,但研发设计类软件国外企业仍占主导地位。中国工业软件面临补足研发设计高端软件短板,破解部分领域“卡脖子”问题的挑战。在中国科学技术协会发布的2022重大问题难题中,发展自主可控的工业设计软件列为10大产业技术问题之一。
工业软件的研制高度依赖工业发展技术以及经验迭代累积,没有捷径可走。中国科学院院士、华中科技大学学术委员会主任丁汉带领团队聚焦航发、能源、船舶等行业复杂零件制造,历经20多年,在大量先进制造工艺、核心算法的基础上,研发了智能制造核心工业软件CAM(计算机辅助制造)系统,在航空航天领域实现应用和部分替代,打破了国外软件的垄断地位。
2022年初,在国家自然科学基金委的支持下,“机器人(9.250, 0.11, 1.20%)化智能制造”基础科学中心在华中科技大学成立,创建机器人化智能制造理论体系,形成自主可控的核心工业软件、关键技术和重大装备等,成为中心的发展目标。
在航空航天、电子信息、生物医药等高端制造领域,工业设计软件已是不可或缺的基础性工具,为加快培育本土设计类软件,丁汉在接受《瞭望》新闻周刊记者专访时表示,亟需从战略层面将工业软件作为我国重要的战略资源进行长期支持、从战术层面推动构建产业生态、从人才层面优化人才培养引进机制,合力锻造出我国自主可控的工业软件。
工业软件支撑智能制造
《瞭望》:发展自主可控的工业软件有何意义?工业软件在智能制造中扮演什么角色?
丁汉:工业软件是工业知识的复用。不同于计算机软件的“软件属性”,工业软件从本质上来说还是工业品,是对制造业规律的数学表达,是以软件形态承载的大量工业技术及知识,包含工业领域知识、行业知识、专业知识、标准和规范等。需要通过科学的方法,如数学建模、软件工程方法等,经历充分的工业应用锤炼和长期积累,以及良好的工业软件生态氛围,才能形成商品化的研发设计工业软件产品。
21世纪以来,欧美发达国家将工业软件发展上升为国家战略,我国“十四五”软件和信息技术服务业发展规划,德国“工业4.0”战略,美国《工业数字化转型白皮书》,欧盟的信息社会计划(IST)和尤里卡ITEA计划都对其进行了重点关注。
要成为工业强国,我们需要突破智能设计与仿真及其工具、制造物联与服务、工业大数据处理等高端工业软件核心技术,开发自主可控的高端工业平台软件和重点领域应用软件,推进自主工业软件体系化发展和产业化应用。
近十年,我国航空航天、能源化工、先进轨道交通等行业发展势头好,这些行业对大型复杂零件、构件制造的需求非常强烈。数控机床作为当代制造的主要装备,在实现复杂曲面零件高精度制造中扮演了十分重要的角色。然而,随着制造对象尺寸越来越大、产品结构越来越复杂、产品服役性能越来越高,现有制造模式面临重大挑战,难以满足生产效率和品质需求,智能制造是解决上述问题的新模式新手段。
工业软件作为智能制造的大脑和神经,通过在制造过程中的环境感知、自主决策与自律适应,并融入人类智慧和知识经验,实现单机能工巧匠、多机分工协作、人机自然交互,达到数字化制造技术与机器人技术的深度交融,从而提高我国战略与支柱领域大型复杂零件、构件制造水平,带来制造技术的变革。
工业软件是推动制造业高质量发展的核心要素,是推进工业数字化转型的重要手段,也是智能制造的灵魂。没有工业软件的支撑,就不可能有数字化、网络化、智能化。