云上“蛻變”,國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件破局
安世亞太是最早將仿真技術(shù)引入中國(guó)的企業(yè)之一,自1996年以來(lái),一直致力于仿真軟件的自主研發(fā),至今已經(jīng)進(jìn)入第27個(gè)年頭。作為仿真體系和精益研發(fā)體系創(chuàng)立者,安世亞太一直是國(guó)產(chǎn)CAE軟件產(chǎn)業(yè)的引領(lǐng)者。即使如此,和西門子、達(dá)索、PTC等國(guó)外CAE廠商相比,安世亞太仍然顯得很弱小。
CAE今天已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于汽車、航空航天、電子裝備、國(guó)防軍工等各個(gè)領(lǐng)域,然而,由于CAE軟件的技術(shù)門檻極高,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)大部分被歐美企業(yè)占據(jù),國(guó)內(nèi)市場(chǎng)前十大CAE軟件供應(yīng)商全部為國(guó)外廠商。面對(duì)強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,安世亞太一直在持續(xù)不斷打磨產(chǎn)品、力爭(zhēng)早日實(shí)現(xiàn)突破,而依托華為云工業(yè)數(shù)據(jù)模型驅(qū)動(dòng)引擎DME(Data Model Engine)打造的仿真流程和仿真數(shù)據(jù)管理平臺(tái)SPDM為它提供了一個(gè)很好的機(jī)會(huì)。
可以說,由于華為云DME的加持全面提升了安世亞太SPDM的能力,從而讓安世亞太能更好滿足客戶需求,大幅提升了其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。而站在產(chǎn)業(yè)發(fā)展的視角,華為云DME和安世亞太基于生態(tài)鏈的強(qiáng)強(qiáng)合作模式,合力打通工業(yè)軟件壁壘,為建立國(guó)產(chǎn)自主標(biāo)準(zhǔn)化的工業(yè)軟件生態(tài),實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件的突破提供了一個(gè)很好的范例。
破解“卡脖子”難題,國(guó)產(chǎn)替代勢(shì)在必行
安世亞太是眾多自強(qiáng)不息的國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件公司的一個(gè)縮影。雖然我們是制造大國(guó),但中國(guó)制造業(yè)的“大腦”——工業(yè)軟件卻長(zhǎng)期受制于人。
工業(yè)軟件,被公認(rèn)為“工業(yè)制造的大腦和神經(jīng)”,是數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代工業(yè)領(lǐng)域的“皇冠”。盡管今天的中國(guó)制造產(chǎn)業(yè)突飛猛進(jìn)、馳名全球市場(chǎng),但國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件卻十分羸弱。數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)80%的工業(yè)軟件被外資企業(yè)壟斷,其中又以EDA、CAD、CAE、CAM等研發(fā)設(shè)計(jì)類軟件為最,據(jù)《中國(guó)工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)白皮書(2020)》的研究數(shù)據(jù),國(guó)內(nèi)95%的研發(fā)設(shè)計(jì)類工業(yè)軟件依賴進(jìn)口。
國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件的落后局面首先源于工業(yè)軟件技術(shù)的高門檻。工業(yè)軟件是高端的工業(yè)產(chǎn)品,工業(yè)的復(fù)雜性決定了工業(yè)軟件研發(fā)的艱巨性與長(zhǎng)期性,也注定了這是一個(gè)長(zhǎng)期漸進(jìn)的過程。因?yàn)楣I(yè)軟件公司需要在深度研究行業(yè)know-how的基礎(chǔ)上,將工藝、機(jī)理模型、算法等以軟件的形式呈現(xiàn),并在實(shí)踐中進(jìn)行測(cè)試、驗(yàn)證、反復(fù)迭代與持續(xù)優(yōu)化,最后形成針對(duì)性的解決方案,這很不容易。落后的另一原因是高筑的市場(chǎng)壁壘。國(guó)外工業(yè)軟件公司具有先發(fā)優(yōu)勢(shì),經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展,早已構(gòu)建起了強(qiáng)大的工業(yè)軟件產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)鏈與生態(tài)圈。而國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件公司起步較晚,對(duì)它們而言,已經(jīng)不是單點(diǎn)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng),而是要面對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈、生態(tài)的競(jìng)爭(zhēng)。
落后的另一原因是高筑的市場(chǎng)壁壘。國(guó)外工業(yè)軟件公司具有先發(fā)優(yōu)勢(shì),經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展,早已構(gòu)建起了強(qiáng)大的工業(yè)軟件產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)鏈與生態(tài)圈。而國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件公司起步較晚,對(duì)它們而言,已經(jīng)不是單點(diǎn)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng),而是要面對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈、生態(tài)的競(jìng)爭(zhēng)。
另外,在沉重的生存壓力之下,國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件公司還面臨人才、資金、知識(shí)產(chǎn)權(quán)等多方面的挑戰(zhàn),這些都加劇了破局的難度。
我國(guó)的工業(yè)軟件市場(chǎng)長(zhǎng)期被國(guó)外廠商壟斷嚴(yán)重威脅到了中國(guó)制造產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。眾所周知,在國(guó)際貿(mào)易爭(zhēng)端頻繁的當(dāng)下,包括工業(yè)軟件在內(nèi)的多種基礎(chǔ)軟件頻頻被西方用作貿(mào)易戰(zhàn)的武器。比如,2020年6月,美國(guó)軟件公司MathWorks按照美國(guó)政府要求,對(duì)被列入實(shí)體名單的哈工大終止MATLAB軟件的相關(guān)授權(quán)。2022年3月,美國(guó)設(shè)計(jì)軟件公司Figma終止對(duì)大疆提供服務(wù)。對(duì)此,華為更是深有體會(huì),2019年5月,被美國(guó)列入實(shí)體清單的華為就無(wú)法使用最新的EDA設(shè)計(jì)芯片。
華為也正是在提前預(yù)見了這種可能,提出華為的研發(fā)要“向下扎到根,向上捅破天”,很早就發(fā)力各種基礎(chǔ)軟件,包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、軟件開發(fā)工具、EDA等,致力于解決國(guó)產(chǎn)基礎(chǔ)軟件“卡脖子”的問題。三年來(lái),華為圍繞硬件開發(fā)、軟件開發(fā)和芯片開發(fā)三條研發(fā)生產(chǎn)線,完成了軟件/硬件開發(fā)78款工具的替代,保障了華為研發(fā)作業(yè)的延續(xù)。
華為云的很多基礎(chǔ)軟件,比如軟件開發(fā)工具CodeArts和工業(yè)數(shù)據(jù)模型驅(qū)動(dòng)引擎DME等,都是這樣先在華為內(nèi)部持續(xù)構(gòu)筑并驗(yàn)證成熟后對(duì)外輸出的。這些軟件由于經(jīng)過了真實(shí)場(chǎng)景的驗(yàn)證和持續(xù)的打磨,確保了實(shí)用和高效,使得它們從一開始就有了高起點(diǎn),這為國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件的突破奠定了基礎(chǔ)。
把握時(shí)機(jī),突破工業(yè)軟件困境
好消息是,當(dāng)前國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件實(shí)力薄弱的狀況已經(jīng)得到國(guó)家高度重視,發(fā)展工業(yè)軟件也是國(guó)家“十四五”布局的戰(zhàn)略重點(diǎn)之一,多個(gè)政府部門先后出臺(tái)了政策推動(dòng)工業(yè)軟件發(fā)展。工信部印發(fā)的《“十四五”軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》、工信部等八部門聯(lián)合印發(fā)的《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》、國(guó)務(wù)院印發(fā)的《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》等都提出要推動(dòng)工業(yè)軟件的發(fā)展,以提高自主創(chuàng)新水平和應(yīng)用能力。
除了國(guó)家政策引導(dǎo)之外,中國(guó)制造業(yè)的高速發(fā)展也為工業(yè)軟件創(chuàng)造了很好的條件。因?yàn)橹挥袕?qiáng)大的制造業(yè)才能孕育出好的工業(yè)軟件,我國(guó)豐富的應(yīng)用場(chǎng)景為工業(yè)軟件的研發(fā)提供肥沃的土壤。更為重要的,當(dāng)下云計(jì)算、AI技術(shù)的不斷成熟,軟件行業(yè)正在經(jīng)歷新一輪的顛覆與升級(jí),軟件開發(fā)到軟件應(yīng)用都在向云端遷移,并持續(xù)走向協(xié)同,這就為國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件換道超車、突破壟斷奠定了非常好的基礎(chǔ)。
實(shí)際上,國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件也正是利用了這個(gè)有利時(shí)機(jī),實(shí)現(xiàn)了快速成長(zhǎng),華為云工業(yè)數(shù)據(jù)模型驅(qū)動(dòng)引擎DME就是在這種背景下成長(zhǎng)起來(lái)的。
在傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域中,數(shù)據(jù)量龐大,多存儲(chǔ)在本地,且開發(fā)管理成本高昂。數(shù)據(jù)的治理、集成和打通本身已然是技術(shù)難點(diǎn),再加上高門檻的人力財(cái)力投入,給構(gòu)建新一代工業(yè)軟件帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。華為經(jīng)過多年的探索和實(shí)踐,從公司所有的消費(fèi)電子產(chǎn)品、工業(yè)級(jí)產(chǎn)品及車規(guī)定級(jí)產(chǎn)品中識(shí)別了包含產(chǎn)品、部件、單板、器件等234個(gè)業(yè)務(wù)對(duì)象,500多個(gè)業(yè)務(wù)實(shí)體、18000多種屬性和24種的典型結(jié)構(gòu)最終抽象為2種元模型和6種關(guān)系。通過這2類元模型和6類基本關(guān)系,可以組合成反映萬(wàn)事萬(wàn)物的數(shù)據(jù)模型結(jié)構(gòu),從而實(shí)現(xiàn)了靈活擴(kuò)展的IT系統(tǒng)構(gòu)建能力。
源于華為自身工業(yè)實(shí)踐的這些數(shù)據(jù)模型已經(jīng)成為華為云DME的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。比如,安世亞太選擇DME的一個(gè)重要原因正是華為云的專業(yè)性,不僅DME內(nèi)置了大量專業(yè)的工業(yè)數(shù)據(jù)模型,還有華為自帶的硬件和工業(yè)的基因給華為云帶來(lái)了更深入于專業(yè)領(lǐng)域的可能性。
今天,華為基于DME先后構(gòu)建了10多個(gè)SaaS化應(yīng)用系統(tǒng)。依托華為云,基于DME構(gòu)建的這些SaaS軟件的數(shù)據(jù)在底層是天生拉通的,因而不存在復(fù)雜的數(shù)據(jù)集成、打通的問題,使得整個(gè)開發(fā)過程在效率上提升了9倍。同時(shí),DME內(nèi)置了大量的工業(yè)數(shù)據(jù)模型模板庫(kù)和多種開箱即用的專業(yè)數(shù)據(jù)管理功能,還具有圖形化的開發(fā)界面,設(shè)計(jì)完成即可一鍵生成數(shù)據(jù)的API,極大降低了設(shè)計(jì)、開發(fā)的難度和成本。
越來(lái)越多的合作伙伴依托于DME來(lái)構(gòu)建不同工業(yè)領(lǐng)域的專業(yè)軟件,不僅將豐富制造企業(yè)的選擇,更好地滿足用戶需求,同時(shí)也將加速工業(yè)數(shù)據(jù)管理新范式的進(jìn)化歷程,促使國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件生態(tài)的繁榮,早日形成中國(guó)基礎(chǔ)軟件發(fā)展的協(xié)同與共生局面,讓國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件更好地為中國(guó)制造企業(yè)賦能。
應(yīng)該說,經(jīng)過多年的努力,今天的國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)終于迎來(lái)突破的好時(shí)機(jī)!