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工业 APP:提高工作效率 将更多时间留给创新 | 热点聚焦
2018-08-31 00:08
来源:中国战略新兴产业
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  本文首发于2018年8月1日

  《中国战略新兴产业》

  《中国战略新兴产业》杂志

  记者 贠天一

  提到 APP,人们首先想到的便是微信、支付宝等消费型 APP,然而 APP 的世界不仅面向消费领域,还面向更广阔的工业领域。

  工业 APP 是近年来刚刚起步的一类工业应用软件,它的发展关乎工业领域新一代基础设施、运营平台和创新环境的构建。今年 5 月,工信部印发《工业互联网 APP 培育工程实施方案(2018-2020年)》明确,到 2020 年,要培育 30 万个面向特定行业、特定场景的工业 APP,全面覆盖研发设计、生产制造、运营维护和经营管理等制造业关键业务环节的重点需求。

  “工业 APP 虽然是一种软件,但其核心是工业知识、工业技术和工业产品,它通过 APP 的方式将技术封装起来并提供给用户,既保护了知识产权又提供了技术服务。它把人从操作工具的基础工作中解放出来,让其有更多时间去从事创新工作。”北京索为系统技术股份有限公司董事长李义章在接受本刊记者采访时表示。

  面向特定行业、特定场景提供服务

  什么是工业 APP?《工业互联网 APP 培育工程实施方案(2018-2020年)》是这样定义的:工业互联网 APP(简称工业 APP)是基于工业互联网,承载工业知识和经验,满足特定需求的工业应用软件,是工业技术软件化的重要成果。

  中国社会科学院财经战略研究院互联网经济研究室主任、研究员李勇坚在接受本刊记者采访时表示,工业 APP 是工业互联网平台的关键要素。一般认为,工业互联网平台包含数据采集体系、管理服务体系(工业 PaaS 平台)和应用服务体系(工业 APP)三大核心要素。其中,工业 APP 把工业技术、工艺经验、制造知识和方法,以显性化、模型化和软件化的过程“固化”,将一系列工业微服务组件进行再封装,便于各类核心技术、经验与知识的应用、传播与传承。

  “工业 APP 完全不同于消费 APP。工业 APP 是基于工业互联网,着力于解决工业生产或管理中的具体问题,为工业生产过程中的各种问题提供着解决方案。而消费 APP 面向消费者,解决场景化的消费问题。”李勇坚介绍,“与传统的工业软件不同的是,工业 APP 应用较为简单,一个 APP 可能只管一个场景,只采用一部分局部小数据,只有一个功能,只解决一个问题,提供一种微服务。基于工业互联网的工业 APP 实现分布式的微服务,而将这些工业 APP 聚集起来便可以解决复杂的工业问题。”

  工信部电子第五研究所赛宝软件评测中心主任、中国工业技术软件化产业联盟副秘书长杨春晖在接受本刊记者采访时介绍,工业 APP 一般是在各类工业终端、工业互联网平台运行,用于提高生产效率,专用性较强,功能相对复杂,注重及时、可靠、稳定和功能安全,开发以工程技术人员为主,企业用户是使用主体。而消费型 APP 一般运行在移动智能终端,用于提高生活效率,通用性较强、功能相对单一,注重便捷、轻负载、低功耗和信息安全,开发以软件技术人员为主,个人用户是使用主体。

  我国作为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 39 个工业大类,191 个中类,525 个小类,工业应用场景众多。2017 年,国务院印发的《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》明确提出,到 2020 年,培育 30 万个面向特定行业、特定场景的工业 APP;到 2025 年,培育百万工业 APP。

  “从发展前景看,我国拥有目前全球规模最大、门类最全工业体系。工业全流程涉及研发设计、生产制造、组装测试、销售运维、经营管理等多个环节,存在制造业生产过程优化、企业管理与决策优化、资源优化配置与协同、产品全生命周期管理与服务优化等多种业务需求,工业 APP 存在庞大的存量市场。此外,网络协同制造、个性化定制、服务型制造等制造业新模式不断发展,这些也为工业 APP 发展提供了巨大的增量市场。”李勇坚表示。

  工业APP提高基础工作效率解放人力促进创新

  实际上,工业领域包含众多专业知识、技术和产品,而每一项知识、技术或产品都可以变成一个工业 APP。“每一个工业 APP 里面都包含了一项专项技术。有 APP 解决的是涡轮的问题,还有 APP 解决的是齿轮的问题,它们都是应用在特定工业场景中的 APP。”李义章举例道,“例如一个做涡轮流场计算的 APP。过去,这类计算工作需要工程师做复杂的参数计算,包括曲面建模、网格划分、流场计算等一系列工作。这个过程要求工程师具有丰富的经验,会使用4-5种软件。现在,涡轮流场计算 APP 把这一过程变成了一个模块,将计算经验、知识与技术固化。对用户来说,设置完参数,点击执行便可以得到结果了。”

  “其实,每一名工程师都可以将自己的一技之长变成一个 APP,APP 可以保护其技术在不被窃取的情况下,对外提供服务。这其实是与专利的保护方式相反的,专利制度是将其公开换保护,而 APP 实际上是将技术进行封装保护,然后放到平台上做交易。可以按照使用次数收费,也可以按照使用时长收费。这实现了在工业领域的知识共享。”李义章说。

  工业 APP 实际上解决了两个问题。李义章指出,一是将企业的核心技术与知识软件化,把过去的无形资产变成了软件模块的有形资产,帮助企业将核心经验技术更好地传承。二是,改变了人和工具的关系。过去是人直接操做工具,工具很复杂,对人的技能要求很高。现在是APP来操作,把人从操作工具的工作中解放出来,从而去从事更高级的决策分析工作。

  据悉,工业 APP 作为工业技术、工艺经验、制造知识的载体,在工业领域发挥着重要作用,已经吸引了波音、空客、NASA、GE、西门子等国际工业巨头竞相布局。

  李义章介绍:“对于飞机设计这样的复杂工作,需要成百上千工业 APP 组合到一起。这些 APP 里面包含了飞机制造的相关知识、技能和经验,可以替代人来执行基础工作。过去一项飞机的方案设计需要 3-4 星期时间完成,现在应用工业 APP 只需 2-3 天,效率提高 10 倍以上。在这样的环境下,技术人员有了更多的时间进行创新研发。空客、波音等企业,有大量这样的私有软件,它们将飞机设计的知识和技术编写成软件,这些软件可以一代代传承。波音 787 的研制过程中用到了 8000 多种软件,其中商业软件不到 1000 种,而剩下的 7000 多种均是波音自己开发的软件。而这些软件才是波音最核心的东西。国内与其的差距,也主要在这些软件上。”

  工业APP开发需要专有平台进行语言统一

  不得不承认,我国在工业软件上已落后于发达国家,而这些软件架构宏大,数据复杂,我国要实现赶超非常困难。以提供微服务为主的工业 APP 带来了赶超的新希望。但是,当前我国工业 APP 应用与发展还存在很多不足。

  “工业 APP 设计的难点在于如何根据应用场景的需求梳理所需的知识并形式化成模型以及如何将这些模型封装。”杨春晖指出。

  “首先,工业 APP 的应用开发,需要对行业发展中的问题进行良好定义,再将知识、经验、技术等进行封装,以提供解决方案。但当前我国对于行业所存在的各种问题的定义能力不强。第二,共性关键技术,尤其是 APP 开发工具等较弱。在复杂系统建模、操作指令集适配、可视化编程、执行控制引擎等共性关键技术方面,仍需要加强。第三,工业软件需要根据各种数据进行建模,这要求先收集好行业的相关数据,再通过对这些数据的分析,建立解决问题的模型,而这方面我国的基础较弱。第四,工业 APP 的发展,需要有着良好的平台与生态,以实现协同发展。而我国在工业 APP 平台建设、生态构建等方面,仍有较大的提升空间。”李勇坚介绍。

  李义章同样表示,APP 开发需要专门的开发工具,需要专有的工业 APP 平台进行计算机语言的统一。没有这样的平台,企业单独开发 APP 难度很大。“一方面,企业想自己开发工业 APP 也面临很多困难。这些专业软件需要与商业软件连接,而商业软件具有很多接口和协议,例如一个 CAD(交互式绘图系统)软件有六七百个 API(应用编程接口)接口。现在很多工业软件企业会用,但是二次开发的 API 接口没有几个人懂。直接用商业软件做二次开发的难度非常大,需要通过专业的工业 APP 平台来完成。另一方面,工业 APP 的核心是工业技术,这就要求工业企业和工程师参与其中,仅靠软件开发企业无法实现。其实,将工程师的技术变成 APP 对企业而言是有好处的。过去企业的核心技术由人掌握,人走了,核心技术就会被带走,企业的核心技术并不安全。如果把工程师的经验变成 APP 留在企业,对企业自身是有益。对于工程师参与工业 APP 开发,企业要进行鼓励,应该体现在绩效、职称、奖金等方面。”李义章说。

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