工业软件的七大演进趋势！

文：e-works CEO/总编 黄培博士 [本文来自：www.ii77.com]

工业软件的重要程度不断提升。软件成为体现产品差异化的关键，70%的汽车创新来自汽车电子，而60%的汽车电子创新属于软件创新；智能手机的核心差异化主要体现在操作系统和应用软件，直接影响用户体验。工业物联网的广泛应用涉及到诸多工业软件，为工业设备插上了智慧的翅膀。 

全球工业巨头高度重视工业软件，不断提升自身的工业软件整体解决方案。最近十多年，西门子公司斥资超过百亿美元并购了UGS、LMS、CD-Adapco、Camstar、Mentor等诸多工业软件，形成了工业软件+工业自动化的整体解决方案；著名测量设备制造企业海克斯康也投资数十亿美金，并购了MSC.Software、Q-DAS、SPRING TECHNOLOGY、VERO等CAD/CAM/CAE/质量管理和工厂仿真等领域的知名软件厂商；

世界五百强施耐德电气先后并购了INVENSYS、Aveva，并将施耐德电气软件部合并到Aveva，今年年初还控股了电气设计软件公司IGE+XAO；最近，罗克韦尔自动化也投资10亿美元，参股PTC，共同推进工业物联网应用。工业巨头不断并购工业软件，说明了工业软件价值的迅速提升。

▲施耐德电气反向并购

英国工业软件巨头Aveva

我国的工业巨头宝钢、海尔、美的、三一重工、徐工等企业，也纷纷在开展工业软件和工业互联网..建设的实践。

“软件定义”成为业界共识。软件定义的产品、软件定义的机器、软件定义的数据中心、软件定义的网络，软件定义的业务流程，数据驱动智能决策。对工业软件的开发与应用效果和掌控程度，已成为制造企业体现差异化竞争优势的关键。

工业软件的应用贯穿企业的整个价值链，从研发、工艺、制造、采购、..、物流供应链到服务，打通数字主线（Digital Thread）；从车间层的生产控制到企业运营，再到决策，建立产品、设备、产线到工厂的数字孪生模型（Digital Twin）；从企业内部到外部，实现与客户、供应商和合作伙伴的互联和供应链协同，企业所有的经营活动都离不开工业软件的全面应用。因此，工业软件正在重塑制造业，成为制造业的数字神经系统。

▲软件定义的机器

发达国家对工业软件的价值认同也远远高于工业企业。

这些数据表明，发达国家高度重视工业软件，工业软件巨头拥有雄厚的资金实力和融资能力，因而可以确保自己实现可持续发展。

工业软件的应用模式从单机应用到C/S，B/S，走向云部署和边缘端部署（嵌入式软件）。早期的工业软件是基于PC机单机应用，很多软件带有“加密狗”。后来，软件应用出现了网络版。

ERP、SCM等管理软件的应用是基于客户端/服务器的应用模式，时至今日，仍然有很多工业软件是C/S模式，需要在客户机和服务器上都安装软件，在服务器端安装数据库。互联网的兴起，使得越来越多的工业软件转向浏览器/服务器架构，不再需要在客户端安装软件，直接在浏览器上输入网址即可登录，这样使得软件的升级和迁移变得更加便捷。服务器虚拟化、桌面虚拟化等技术则可以帮助企业更好地利用服务器资源。 

很多智能装备，例如无线通信基站和程控交换机内部，也部署了诸多嵌入式的控制、检测、计算、通讯等软件。这就是华为、中兴等企业位居中国最大的软件企业前列的原因之一。近年来，设备端的边缘计算能力迅速增强，一些原来PC上部署的软件也移植到设备端，更高效地进行数据处理和分析。

▲边缘计算与云计算的结合

工业软件的部署模式从On premise（企业内部部署）转向私有云、公有云，以及混合云。以往，制造企业购买的管理软件都是在企业内部自行部署、自行管理。而云计算技术的发展，使得企业可以更高效、安全地管理自己的计算能力和存储资源，建立私有云..；中小企业可以直接应用公有云服务，不再自行维护服务器；大型企业则可以将涉及关键业务和数据的应用系统放在私有云，而将其它面向客户、供应商及合作伙伴，以及安全级别要求不高的应用系统放在外部的数据中心，实现混合云应用。 

Salesforce提供完全基于公有云的CRM系统，取得了巨大的成功；原SolidWorks创业团队创建的Onshape，是一个完全基于公有云的三维CAD系统，可以在任何终端进行三维设计，方便地进行协作，已累计获得1.69亿美元的融资。

▲完全基于公有云..的

三维设计软件Onshape

国外管理软件公司纷纷加速向云部署转型，并购基于公有云的应用系统，向云服务转型，成为很多管理软件公司最大的增长点。很多软件公司已支持软件的灵活部署，可以在On Premise、私有云、公有云和混合云的模式之间动态调整。越来越多的用户企业开始接受基于公有云的部署方式，因为其最大的优势是管理方便，专业人做专业事，把复杂的IT运维工作交给大型的互联网IT公司，例如亚马逊云（AWS）、微软Azure云..。我国的阿里云、华为云、腾讯云、京东云，以及三大电信运营商也都提供了多种形式的云服务。

甲骨文公司已提供支持多租户的数据库，能够确保运行在公有云..的应用系统能够彼此独立。一些公司还推出了托管服务（Managed service），帮助制造企业管理部署在企业内部的应用系统。

工具类软件的销售方式从销售许可证（License）转向订阅模式（Subscription）。例如，Autodesk公司的CAD软件目前已经不再销售License，只支持订阅方式；PTC的CREO软件也在大力转向订阅模式。订阅模式的软件并不一定都是基于云部署，可以仍然是在企业内部安装，但是通过订阅定期获得授权密码。

▲Autodesk的软件订阅服务

订阅模式是一种对于用户企业和软件公司双赢的模式，用户企业可以根据应用需求，灵活增减用户数，还可以即时获得最新的软件版本。而对于软件公司而言，则可以确保用户产生持续的现金流，虽然当期某个用户企业带来的收入减少，但是几年下来，订阅服务的收入就会超过销售固定License的营收。

同时，由于用户企业已经应用软件产生了大量数据，也不可能轻易改换门庭。正因为如此，一些软件企业在向订阅模式转型的过程中，尽管有几年时间营业收入下降，甚至出现亏损，股票价格反而节节攀升。

工业软件的架构从紧耦合转向松耦合，组件化、..化、服务化，PAAS+SAAS。早期的工业软件是固化的整体，牵一发动全身，修改起来很麻烦。后来出现了面向对象的开发语言，进而产生了SOA架构，软件的功能模块演化为Web Service组件，通过对组件进行配置，将多个组件连接起来，完成业务功能。 

互联网的浪潮催生了ASP(Application Service Provider)，即应用服务提供商，后来演化为SAAS服务。然而，单纯将软件服务化并不能满足企业客户差异化的需求，只有将软件开发的..也迁移到互联网..，才能授之以渔。PAAS..是否强大，成为工业软件能否向云模式成功转型的关键。 

近年来，又出现了微服务架构，每个微服务可以用不同的开发工具开发，可以独立进行运行和维护，通过轻量化的通信机制将微服务组合起来，完成特定功能。管理软件、尤其是电商..在前台和后台之间，增加了中台系统，以便能够及时处理海量的并发需求和数据。

▲工业互联网..架构（来源：中国信通院2017年发布的工业互联网..白皮书）

工业软件正在解构为运行于工业云..或者工业互联网..上的工业APP，可以实现即插即用，操作简便易用，随需而变。工业APP蕴含了工业技术和Know-how。随着工业PAAS的标准不断完善，不同企业开发的工业APP将可以实现互操作，从而催生工业APP Store，方便地进行交易和应用。

▲工业APP参考模型（来源：工业互联网APP白皮书，工业技术软件化联盟，2018.4）

目前，阿里云、腾讯云、百度云、京东云、华为云，以及我国一些大型制造企业，以及专业的工业物联网厂商正在争先恐后建立工业互联网..，..之争一触即发。究竟哪些..能够提供更好的工业PAAS功能，更高效地支持各类工业APP的运行，打造健康的工业互联网生态系统，答案不久的将来就会揭晓。

工业软件的开发环境已从封闭、专用的..走向开放和开源的..。Linux操作系统的广泛应用显著降低了企业的IT成本；JAVA以其跨..应用的特点，得到了工业软件开发商的青睐；人工智能领域，Google推出了Tensorflow开源引擎，使得企业可以快速开展相关应用；智能机器人领域的开源操作系统ROS，使得IT专家能够快速开发机器人应用；ARM公司则发布了开源的物联网操作系统Mbed OS。在CAD软件领域，Intellicad Technology Consotium（ITC组织）提供了一个类似AutoCAD的CAD开源..，也在全球吸引了很多软件开发商。

▲Google推出的Tensorflow

人工智能开源引擎

工业软件的运行..从以PC为主，走向支持多种移动操作系统（安卓、苹果、微信小程序等）。如果要开发支持多个移动操作系统的APP，对于工业软件开发商而言，无疑需要并行维护多套系统。因此，很多工业软件开发商选择了基于Html5来开发适应Windows和多种移动操作系统的软件。

▲e-works VIP智库的微信小程序

不论工业软件的架构、运营方式、开发模式、运行..等方面如何演化，但更好地满足制造企业客户的需求仍然是硬道理！只有能够从工业企业的需求出发，在实践当中不断总结最佳实践，将工业技术和工业知识体现在工业软件之中，工业软件才会有持久发展的生命力。