工業(yè)軟件

       一般來講工業(yè)軟件被劃分為編程語言、系統(tǒng)軟件、應用軟件和介于這兩者之間的中間件。其中系統(tǒng)軟件為計算機使用提供最基本的功能，但是并不針對某一特定應用領域。而應用軟件則恰好相反，不同的應用軟件根據(jù)用戶和所服務的領域提供不同的功能。

概述

       工業(yè)軟件大體上分為兩個類型：嵌入式軟件和非嵌入式軟件。嵌入式軟件是嵌入在控制器、 通信 、傳感裝置之中的采集、控制、通信等軟件，非嵌入式軟件是裝在通用計算機或者工業(yè)控制計算機之中的設計、編程、工藝、監(jiān)控、管理等軟件。

       尤其是嵌入式軟件，應用在軍工電子和工業(yè)控制等領域之中，對可靠性、安全性、實時性要求特別高，必須經(jīng)過嚴格檢查和測評。還要特別強調(diào)的是與設計相關的軟件，如CAD、CAE等。

開發(fā)

       工業(yè)軟件的自主開發(fā)十分困難，既需要專業(yè)的軟件人才，又需要特定工業(yè)領域的專家。工業(yè)軟件一般需要特定的開發(fā)項目支撐，需要完成所有開發(fā)、驗證工作并完成項目驗收，工作量十分巨大

設計

       工業(yè)軟件在產(chǎn)品設計、成套裝備設計、廠房設計、工業(yè)系統(tǒng)設計中起著非常重要的作用。可以大大提高設計效率，節(jié)約成本，實現(xiàn)可視化管理。

特點

       工業(yè)軟件除具有軟件的性質(zhì)外，還具有鮮明的行業(yè)特色，隨著自動化產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，通過不斷積累行業(yè)知識，將行業(yè)應用知識作為發(fā)展自動化產(chǎn)業(yè)的關鍵要素，逐漸成為企業(yè)調(diào)整經(jīng)濟結(jié)構，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式的主要因素。

1、工業(yè)軟件離不開工藝的支持

       不同行業(yè)的工業(yè)控制軟件，其服務對象均不相同，鋼鐵行業(yè)針對的是冶金工業(yè)，其控制軟件很難適用機械行業(yè)，反之亦然。一套好的工業(yè)控制軟件，不僅能夠滿足當前工藝的需要，而且在控制思想上，還有一定的超前意識，在一定時間內(nèi)不會落后。

2、工業(yè)軟件要有行業(yè)數(shù)據(jù)知識庫做支撐

       行業(yè)數(shù)據(jù)知識庫，是指對行業(yè)控制軟件起支撐作用的行業(yè)生產(chǎn)過程中經(jīng)驗積累的集合。特別需要指出的是行業(yè)生產(chǎn)過程中關鍵知識、軟件、訣竅及數(shù)據(jù)等知識的匯集，也是我國自動化控制系統(tǒng)裝上“中國腦”的基礎。其主要內(nèi)容包括：生產(chǎn)過程中采集到各種數(shù)據(jù)后，經(jīng)驗計算公式、技術訣竅、各種事故處理經(jīng)驗及各種操作經(jīng)驗，操作手冊、技術規(guī)范、工藝模型、算法參數(shù)、系數(shù)及權重比例分配等。既包括以文檔形式存在的技術規(guī)范，操作規(guī)范，國家標準等，也包括經(jīng)驗公式、模型算法等軟件核心內(nèi)容及解決工具。針對不同行業(yè)的工業(yè)控制軟件產(chǎn)品的開發(fā)與生產(chǎn)正在興起，各個行業(yè)的數(shù)據(jù)知識庫正在成為工業(yè)控制軟件的核心性，基礎性要素的發(fā)展與壯大，這樣也是我們的優(yōu)勢所在，建設好行業(yè)數(shù)據(jù)知識庫，將使行業(yè)知識變成行業(yè)工業(yè)控制軟件發(fā)展的動力，并推動我國工業(yè)控制軟件的技術水平更好的完成由低端向著高端的轉(zhuǎn)換。

類型

       工業(yè)軟件是指在工業(yè)領域里應用的軟件，它涵蓋了多個方面，包括系統(tǒng)、應用、中間件、嵌入式等。以下是一些主要的工業(yè)軟件類型：

       嵌入式軟件：嵌入在控制器、通信、傳感裝置之中的采集、控制、通信等軟件。這類軟件在軍工電子和工業(yè)控制等領域中應用廣泛，對可靠性、安全性、實時性要求特別高。

       非嵌入式軟件：安裝在通用計算機或工業(yè)控制計算機中的設計、編程、工藝、監(jiān)控、管理等軟件。

       制造業(yè)規(guī)劃軟件：主要覆蓋工廠布局、設備配置及產(chǎn)能規(guī)劃，助力企業(yè)制定合理投資策略，進而提升生產(chǎn)與運營效率。

       質(zhì)量控制軟件：主要針對產(chǎn)品進行實時檢測與監(jiān)控，確保產(chǎn)品質(zhì)量達到最佳狀態(tài)，增強制造企業(yè)競爭力。

       制造執(zhí)行軟件：監(jiān)控生產(chǎn)現(xiàn)場的執(zhí)行情況，如生產(chǎn)進度、設備狀態(tài)和質(zhì)量檢測，及時幫助企業(yè)調(diào)整生產(chǎn)計劃。

       生產(chǎn)計劃軟件：主要用于制定生產(chǎn)計劃，涵蓋物料需求計劃和生產(chǎn)排程。

       供應鏈管理軟件：主要針對供應鏈進行優(yōu)化，包括采購、庫存、物流等多個環(huán)節(jié)，提高企業(yè)的采購效率、降低庫存成本，并實現(xiàn)快速響應市場需求。

       產(chǎn)品設計軟件：主要應用于產(chǎn)品的設計、建模和分析，幫助工程師構思、建模和仿真，從而加速產(chǎn)品上市時間及提高產(chǎn)品質(zhì)量。

       設備維護與優(yōu)化軟件：具備故障診斷、預防性維護功能以及性能優(yōu)化能力，主要用于對各種設備進行高效、精準的維護和管理，以延長設備使用壽命并提高性能。

       此外，工業(yè)軟件還包括研發(fā)設計軟件、電力能源管理軟件、航空航天領域?qū)Ｓ密浖?。這些軟件在工業(yè)領域的各個環(huán)節(jié)中發(fā)揮著重要作用，推動著工業(yè)生產(chǎn)的數(shù)字化、智能化和高效化。

       值得注意的是，工業(yè)軟件的技術體系中也包括渲染引擎等關鍵技術，它是實現(xiàn)三維模型/場景可視化的重要工具。隨著技術的不斷發(fā)展，工業(yè)軟件的功能和應用領域也在不斷拓展和深化。

開發(fā)技術

       工業(yè)軟件開發(fā)技術是指用于開發(fā)工業(yè)控制系統(tǒng)和相關工業(yè)應用的軟件技術。這一領域涵蓋了多個方面，以下是關于工業(yè)軟件開發(fā)技術的詳細解析：

一、定義與重要性

       工業(yè)軟件開發(fā)技術是專門為工業(yè)應用設計的軟件工程實踐，旨在確保軟件系統(tǒng)的可靠性、安全性、可維護性和性能，以滿足工業(yè)環(huán)境的嚴格要求。這些技術廣泛應用于制造業(yè)、能源、化工、汽車等多個行業(yè)，幫助企業(yè)提高生產(chǎn)效率、優(yōu)化產(chǎn)品設計、降低成本等。

二、關鍵技術與特點

       實時性：工業(yè)控制系統(tǒng)需要實時響應生產(chǎn)過程中的各種信號和事件，因此工業(yè)軟件開發(fā)技術需具備高實時性。

       可靠性：工業(yè)環(huán)境對軟件的穩(wěn)定性要求極高，工業(yè)軟件開發(fā)技術需確保軟件的容錯性和穩(wěn)定性。

       安全性與保密性：某些工業(yè)控制系統(tǒng)涉及敏感信息，如工藝參數(shù)、設備狀態(tài)等，因此工業(yè)軟件開發(fā)技術需具備嚴格的安全性和保密性措施。

       可擴展性：隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，工業(yè)控制系統(tǒng)需要不斷升級和擴展，工業(yè)軟件開發(fā)技術需具備良好的可擴展性。

三、開發(fā)流程

       工業(yè)軟件開發(fā)遵循嚴格的開發(fā)流程，包括需求分析、系統(tǒng)設計、編碼實現(xiàn)、系統(tǒng)測試、部署上線和后期維護等階段。每個階段都需遵循軟件工程和項目管理的規(guī)范和流程，以確保軟件的質(zhì)量和穩(wěn)定性。

四、核心技術與應用

       編程語言：工業(yè)軟件開發(fā)常使用C/C++、Python、Java等編程語言，根據(jù)應用需求選擇合適的語言。

       數(shù)據(jù)庫技術：處理大量數(shù)據(jù)是工業(yè)軟件的重要任務之一，因此需使用MySQL、Oracle等數(shù)據(jù)庫技術。

       人機交互技術：提供友好的用戶界面是工業(yè)軟件的基本要求，需使用圖形界面設計、用戶體驗設計等技術。

       算法和數(shù)學模型：工業(yè)軟件需處理復雜的數(shù)據(jù)和算法，常使用神經(jīng)網(wǎng)絡、遺傳算法、優(yōu)化算法等。

       云計算和大數(shù)據(jù)技術：處理海量數(shù)據(jù)是工業(yè)軟件的重要挑戰(zhàn)之一，云計算和大數(shù)據(jù)技術如Hadoop、Spark等的應用越來越廣泛。

       物聯(lián)網(wǎng)技術：工業(yè)軟件需與各種工業(yè)設備進行數(shù)據(jù)交互和控制，物聯(lián)網(wǎng)技術如傳感器、RFID等的應用日益普遍。

五、發(fā)展趨勢

       隨著科技的發(fā)展，工業(yè)軟件開發(fā)技術呈現(xiàn)出智能化、云化、數(shù)字化和綠色化等趨勢。例如，人工智能和機器學習技術的應用將提高工業(yè)軟件的智能化水平；云計算技術的發(fā)展將推動工業(yè)軟件的云化進程；數(shù)字化技術的發(fā)展將實現(xiàn)工業(yè)軟件的全面數(shù)字化管理和監(jiān)控；環(huán)保意識的增強將促使工業(yè)軟件向綠色化方向發(fā)展。

六、教育與培訓

       工業(yè)軟件開發(fā)技術專業(yè)是中國普通高等學校?？茖I(yè)，屬于計算機類。該專業(yè)旨在培養(yǎng)具備工業(yè)軟件設計與開發(fā)、測試及運維等技術技能的高素質(zhì)技術技能人才。學生將學習C語言程序設計、電子電工技術、WEB前端、JAVA編程入門等基礎課程，以及工業(yè)軟件導論、數(shù)據(jù)庫應用、JAVA MVC開發(fā)等專業(yè)核心課程。通過精細化人才培養(yǎng)和學分制+能力模塊化課程體系，專業(yè)致力于構建符合工業(yè)4.0時代需求的課程內(nèi)容，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和繼續(xù)學習能力。

       綜上所述，工業(yè)軟件開發(fā)技術是一個涉及多個領域和技術的綜合性領域，對于推動工業(yè)自動化、智能化和數(shù)字化轉(zhuǎn)型具有重要意義。隨著科技的發(fā)展和應用需求的不斷增長，工業(yè)軟件開發(fā)技術將持續(xù)發(fā)展和創(chuàng)新。

國產(chǎn)化

       工業(yè)軟件國產(chǎn)化是指通過自主研發(fā)或國內(nèi)企業(yè)合作的方式，逐步替代國外進口的工業(yè)軟件，實現(xiàn)工業(yè)軟件在國內(nèi)市場的自主可控。這一進程對于提升國家工業(yè)安全、促進工業(yè)轉(zhuǎn)型升級具有重要意義。以下是對工業(yè)軟件國產(chǎn)化的詳細分析：

一、背景與意義

       背景：長期以來，我國工業(yè)軟件市場被外資品牌高度壟斷，尤其是在CAD（計算機輔助設計）、CAE（計算機輔助工程）、EDA（電子設計自動化）等核心領域。這不僅限制了我國制造業(yè)的持續(xù)發(fā)展能力，還存在安全隱患。

       意義：工業(yè)軟件國產(chǎn)化有助于打破外資壟斷，提升國家工業(yè)安全；同時，通過自主研發(fā)和創(chuàng)新，可以推動工業(yè)軟件的技術進步和應用拓展，促進我國制造業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。

二、現(xiàn)狀與進展

       市場份額提升：近年來，隨著國家政策的支持和國內(nèi)企業(yè)的努力，國產(chǎn)工業(yè)軟件的市場份額逐步提升。例如，研發(fā)設計類工業(yè)軟件經(jīng)過近幾年的發(fā)展，國產(chǎn)化的市場份額已經(jīng)從5%提升到10%。

       技術突破：在CAD、CAE、EDA等領域，國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)取得了一些技術突破。例如，華大九天、廣聯(lián)達、概倫電子等企業(yè)正在逐步在各自專注的細分垂直領域內(nèi)實現(xiàn)突破。

       政策支持：國務院、工業(yè)和信息化部及國家發(fā)展和改革委員會等高層機構相繼出臺頂層指導政策，為中國工業(yè)軟件的發(fā)展指明了更為明確和完善的方向。例如，《工業(yè)重點行業(yè)領域設備更新和技術改造指南》等文件明確了工業(yè)軟件國產(chǎn)化的目標和任務。

三、面臨的挑戰(zhàn)

       技術積累不足：相比國外企業(yè)，國內(nèi)企業(yè)在工業(yè)軟件領域的技術積累仍然不足，需要加大研發(fā)投入和技術攻關力度。

       市場準入門檻高：工業(yè)軟件市場準入門檻較高，需要企業(yè)具備強大的技術實力和市場推廣能力。國內(nèi)企業(yè)在這些方面還需要進一步提升。

       復合型人才供給不足：工業(yè)軟件研發(fā)需要復合型人才，既需要懂軟件技術，又需要懂工業(yè)知識。然而，目前國內(nèi)這類人才供給不足，成為制約工業(yè)軟件國產(chǎn)化的重要因素之一。

四、未來展望

       政策持續(xù)支持：預計未來國家將繼續(xù)出臺相關政策，支持工業(yè)軟件國產(chǎn)化進程。例如，通過資金補貼、稅收優(yōu)惠等方式鼓勵企業(yè)加大研發(fā)投入和技術創(chuàng)新。

       技術進步和應用拓展：隨著國內(nèi)企業(yè)技術實力的不斷提升和市場需求的不斷增長，預計國產(chǎn)工業(yè)軟件將在更多領域得到應用和推廣。

       產(chǎn)業(yè)生態(tài)構建：未來還需要加強產(chǎn)業(yè)生態(tài)的構建，促進上下游企業(yè)的協(xié)同合作和資源共享，形成良性發(fā)展的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

       綜上所述，工業(yè)軟件國產(chǎn)化是一個長期而艱巨的任務，需要政府、企業(yè)和社會各界的共同努力。通過持續(xù)的技術創(chuàng)新、政策支持和市場拓展，相信國產(chǎn)工業(yè)軟件將在未來取得更大的突破和發(fā)展。

市場分析

       工業(yè)軟件市場分析可以從市場規(guī)模、競爭格局、發(fā)展趨勢、政策環(huán)境以及面臨的挑戰(zhàn)等多個維度進行。

一、市場規(guī)模

       全球市場規(guī)模：近年來，全球工業(yè)軟件市場規(guī)模穩(wěn)步增長。2023年，全球工業(yè)軟件市場規(guī)模達到了約5028億美元（折合人民幣約3.56萬億元），2019-2023年的年均復合增長率達到5.2%。預計到2024年，全球工業(yè)軟件市場規(guī)模將增至5288億美元。

       中國市場規(guī)模：中國工業(yè)軟件市場規(guī)模近年來也持續(xù)擴大。2023年，中國工業(yè)軟件市場規(guī)模達到了2824億元，同比增長13.20%。預計到2024年，中國工業(yè)軟件市場規(guī)模將達到3073億元人民幣（另一數(shù)據(jù)為3197億元），顯示出強勁的增長勢頭。

二、競爭格局

       市場集中度：從整體市場看，中國工業(yè)軟件行業(yè)企業(yè)市場份額占比均較低，尚未出現(xiàn)掌控市場的企業(yè)。用友網(wǎng)絡、寶信軟件、廣聯(lián)達等企業(yè)憑借其強大的技術實力和市場份額，成為了行業(yè)的領軍企業(yè)，但市場份額仍在2%-4%之間。

       國內(nèi)外競爭：在高端市場領域，國外工業(yè)軟件巨頭如Ansys、西門子和達索系統(tǒng)等長期占據(jù)主導地位，對國內(nèi)企業(yè)構成了較大的競爭壓力。然而，隨著國家政策的大力支持和國產(chǎn)工業(yè)軟件的不斷進步，國產(chǎn)替代進程正在加速。

三、發(fā)展趨勢

       技術創(chuàng)新：云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新興技術的不斷發(fā)展，為工業(yè)軟件的創(chuàng)新提供了強大動力。這些技術的融合應用，不僅提升了工業(yè)軟件的性能和功能，還拓展了其應用場景和市場空間。

       智能化、云化、服務化：工業(yè)軟件正逐步向智能化、云化、服務化方向演進。AI+工業(yè)應用正在加速滲透至工業(yè)軟件的各個領域，推動工業(yè)軟件實現(xiàn)更高水平的智能化和自動化。

       國產(chǎn)替代加速：國際局勢的變化和國家對信息安全的重視，促使國產(chǎn)軟件替代進程加速。政策的支持、技術的創(chuàng)新都在不斷加強軟件行業(yè)的自主研發(fā)能力，國產(chǎn)工業(yè)軟件在市場上的競爭力逐漸增強。

四、政策環(huán)境

       國家政策支持：近年來，我國政府高度重視工業(yè)軟件行業(yè)的發(fā)展，出臺了一系列政策，如《中國制造2025》、《關于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導意見》等，旨在推動工業(yè)軟件的技術創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)升級和市場應用。這些政策的實施為我國工業(yè)軟件行業(yè)的發(fā)展提供了有力支持。

五、面臨的挑戰(zhàn)

       技術創(chuàng)新能力不足：相比國外先進企業(yè)，國內(nèi)工業(yè)軟件企業(yè)在技術創(chuàng)新方面仍存在較大差距。這導致國內(nèi)企業(yè)在高端市場領域難以與國外企業(yè)競爭。

       產(chǎn)品升級速度較慢：隨著技術的不斷發(fā)展，工業(yè)軟件需要不斷更新升級以滿足市場需求。然而，國內(nèi)部分企業(yè)在產(chǎn)品升級方面速度較慢，導致產(chǎn)品性能和功能滯后于市場需求。

       信息安全問題：工業(yè)軟件涉及大量敏感數(shù)據(jù)和關鍵信息，因此信息安全問題尤為重要。然而，目前部分國內(nèi)企業(yè)在信息安全方面存在漏洞和隱患，需要加強防護和應對措施。

       綜上所述，中國工業(yè)軟件市場雖然面臨諸多挑戰(zhàn)，但隨著制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級和智能化需求的增加，以及國家政策的大力支持，未來仍將保持快速增長態(tài)勢。同時，國產(chǎn)工業(yè)軟件正在加速替代進口軟件，這將有助于提升國內(nèi)工業(yè)軟件企業(yè)的市場份額和競爭力，也有助于保障國家信息安全和產(chǎn)業(yè)鏈安全。