來(lái)源： 中國航空新聞網(wǎng)                                             

2013年5月，麥肯錫在其發(fā)布的一份名為《展望2025：決定未來(lái)經(jīng)濟的 12 大顛覆技術(shù)》的報告中將知識自動(dòng)化（automation of knowledge work）列為第2順位的顛覆技術(shù)，并預估其2025年的經(jīng)濟影響力大約在5.2-6.7億美元。在麥肯錫的報告中，知識自動(dòng)化被簡(jiǎn)單定義為：可執行知識 工作的智能軟件系統；而索為作為一家長(cháng)期致力于研發(fā)連接、驅動(dòng)工業(yè)軟件的工程中間件的高科技公司對此作出了更具國內行業(yè)背景的深入解讀。

一、工業(yè)技術(shù)與信息技術(shù)的失衡

盡管早在2010年，中國就已經(jīng)超過(guò)美國在產(chǎn)值上成為全球制造業(yè)第一大國；但平心而論，中國制造業(yè)實(shí)屬大而不強，目前仍處于工業(yè)化發(fā)展的中期階段，與西方發(fā)達國家比仍存在很大差距。工業(yè)技術(shù)體系水平較低、工業(yè)軟件領(lǐng)域缺乏話(huà)語(yǔ)權恰恰是中國制造業(yè)面臨的突出問(wèn)題。

為何工業(yè)技術(shù)體系與工業(yè)軟件領(lǐng)域會(huì )成為中國制造業(yè)發(fā)展的短板呢？我們知道，信息技術(shù)和工業(yè)技術(shù)的發(fā)展可謂現代工業(yè)體系前進(jìn)的兩個(gè)輪子。近年 來(lái)，中國在信息技術(shù)領(lǐng)域已取得了長(cháng)足的進(jìn)展，自主研發(fā)和引進(jìn)了大量先進(jìn)信息技術(shù)，使高端制造業(yè)的信息化水平得到顯著(zhù)提升；但在工業(yè)技術(shù)方面，中國卻依舊處 在追趕階段---只因工業(yè)技術(shù)本身作為基于知識管理的應用體系無(wú)法通過(guò)引進(jìn)和購買(mǎi)來(lái)實(shí)現移植。譬如，在波音787研制過(guò)程用到的8000多種軟件，只有不 到1000種軟件是我們可以買(mǎi)到的商業(yè)軟件，而嵌入了波音公司多年積累的工程技術(shù)方法的其余7000多種軟件是買(mǎi)不來(lái)的。這也就導致了信息技術(shù)的輪子大， 工業(yè)技術(shù)的輪子小，工業(yè)技術(shù)和信息技術(shù)發(fā)展失衡的現狀，嚴重影響了工業(yè)化和信息化的深度融合。

如果將信息技術(shù)視為工具和手段，那么工業(yè)技術(shù)就是操作這些工具的方法和知識---就好比word是信息化，怎么在word里面寫(xiě)文章是工業(yè) 技術(shù)。當工業(yè)技術(shù)缺乏信息技術(shù)的深度支撐，工業(yè)技術(shù)也就會(huì )呈現出經(jīng)驗性的、零散的、不成體系的特質(zhì)；而這將使得我們在研發(fā)過(guò)程中，即便配備了大量IT工 具，也依舊不得不大量依賴(lài)工程技術(shù)人員的經(jīng)驗和知識進(jìn)行操作，讓工程科技人員普遍陷入“80%勞動(dòng)，20%創(chuàng )造”的狀態(tài)，進(jìn)而極大地阻礙了工程技術(shù)的持續 積累和發(fā)展。

與此同時(shí)，需要看到的國際現狀則是：在新一輪工業(yè)革命的背景下，西門(mén)子、達索等工業(yè)軟件巨頭通過(guò)不斷并購，向全產(chǎn)業(yè)鏈擴張，已建立起封閉的 生態(tài)系統。目前，其工業(yè)軟件和平臺已經(jīng)覆蓋需求、設計、仿真、試驗、工藝、生產(chǎn)、制造、服務(wù)等大部分鏈條，且與工業(yè)控制系統實(shí)現了互聯(lián)互通和無(wú)縫對接，主 導了新一輪制造業(yè)革命的核心工業(yè)平臺。由于中國高端制造業(yè)的CAD、CAE、PLM等基礎工業(yè)軟件幾乎全部被國外壟斷，特別是高端工業(yè)控制系統和數控裝備 也大多數來(lái)自國外；這使得中國企業(yè)在參與制定智能制造工業(yè)技術(shù)標準時(shí)話(huà)語(yǔ)權十分有限，也意味著(zhù)中國制造業(yè)工業(yè)平臺再次被國外壟斷的可能和風(fēng)險很大。

二、作為突破口的知識自動(dòng)化

（一）知識自動(dòng)化

    在索為看來(lái)，面對上述工業(yè)技術(shù)與信息技術(shù)失衡的國內制造業(yè)現狀，麥肯錫報告中提出的知識自動(dòng)化卻很可能是中國制造業(yè)達致工業(yè)技術(shù)與信息技術(shù)深度融合的契機:

在工業(yè)領(lǐng)域，知識自動(dòng)化能將工業(yè)技術(shù)進(jìn)行數字化表達和模型化，并將其移植到工程中間件平臺，以便驅動(dòng)各種軟件、硬件和設備，從而完成原本需 要人去完成的大部分工作，將人解放出來(lái)去做更加高級、更具創(chuàng )造性的工作。同時(shí)，知識自動(dòng)化還能通過(guò)對企業(yè)歷史數據和行為數據的深度挖掘，利用機器學(xué)習技術(shù) 把經(jīng)驗性知識進(jìn)行顯性化和模型化表達，進(jìn)而實(shí)現工程技術(shù)知識的持續積累，實(shí)現工業(yè)技術(shù)驅動(dòng)信息技術(shù)，信息技術(shù)促進(jìn)工業(yè)技術(shù)的雙向發(fā)展。這對于建立數字化的 工業(yè)技術(shù)體系，以及促進(jìn)工業(yè)化信息化深度融合具有十分重要的戰略意義。所以，知識自動(dòng)化在被視為國內制造業(yè)突破口的同時(shí)，更應當被視為知識表達和知識智能 的一次重要變革---目前為止，只有它第一次實(shí)實(shí)在在地將知識直接輸出成了生產(chǎn)力，實(shí)現了人與機器的重新分工。

（二）工業(yè)軟件市場(chǎng)分析

一定程度上，工業(yè)軟件或可被視為工業(yè)技術(shù)與信息技術(shù)進(jìn)行融合的直接產(chǎn)物。故而，在分析和討論知識自動(dòng)化這一理念的提出與實(shí)施將會(huì )給工業(yè)軟件行業(yè)和國內制造業(yè)帶來(lái)怎樣的突破與變革之前，索為首先梳理和描繪了工業(yè)軟件市場(chǎng)定位分布圖（見(jiàn)圖1）。

    圖1：工業(yè)軟件市場(chǎng)定位分布圖（來(lái)源：北京索為系統股份有限公司）

圖中可見(jiàn)，有5類(lèi)工業(yè)軟件廠(chǎng)商。其一是PLM軟件，以西門(mén)子、達索和PTC三大廠(chǎng)商為代表，他們基本壟斷了高端裝備制造CAD 領(lǐng)域，并且憑借占有設計數據源頭的優(yōu)勢，大力開(kāi)展和強化PLM（產(chǎn)品全生命周期）業(yè)務(wù)，覆蓋從設計、工藝到制造的環(huán)節，并通過(guò)大量并購，力求建立起完整的 軟件生態(tài)系統。其二是各學(xué)科領(lǐng)域的建模、仿真分析軟件，以MSC、Ansys、LMS（已經(jīng)被西門(mén)子收購）、法國ESI集團、Samtech（已被西門(mén)子 收購）等為代表。其三是以iSIGHT（已被達索收購）、Modelcenter等為代表的多學(xué)科優(yōu)化和設計自動(dòng)化廠(chǎng)商。其四是面向資源管理和項目管理的 軟件，比如SAP、用友、金蝶等ERP軟件，以及P6（被Oracle收購）、IRIS等軟件。其五是通用中間件軟件，主要解決管理信息系統的集成問(wèn)題， 如IBM、Oracle等。

通過(guò)上圖可以清晰地看到，各廠(chǎng)商主要集中在工具、系統和平臺三大領(lǐng)域，主要提供通用性、可復制型的產(chǎn)品和解決方案。在上層的業(yè)務(wù)領(lǐng)域即知識 自動(dòng)化領(lǐng)域，反而由于差異化大、市場(chǎng)分散、技術(shù)難度大，各類(lèi)企業(yè)均涉足較少，也尚未形成壟斷性的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。需要指出的是，該領(lǐng)域所對應的業(yè)務(wù)恰好亦對應著(zhù) 不少?lài)鴥戎行∑髽I(yè)的迫切需求。

（三）知識自動(dòng)化是中國發(fā)展工業(yè)軟件的突破口

如前所述，在工具、系統、平臺這些基礎和通用技術(shù)領(lǐng)域，廠(chǎng)商眾多，市場(chǎng)成熟；西門(mén)子、達索等國際工業(yè)軟件巨頭已經(jīng)形成排他、封閉和壟斷的生 態(tài)系統，這個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)不利于創(chuàng )新技術(shù)的出現，也不適合國內中小軟件企業(yè)的生存和發(fā)展。而在工程中間件和知識自動(dòng)化領(lǐng)域，各廠(chǎng)商涉足較少，故而正是中國發(fā)展 工業(yè)軟件的良好土壤和市場(chǎng)突破口!（也正是基于以上對知識自動(dòng)化的理解以及對工業(yè)軟件市場(chǎng)的分析判斷，索為才會(huì )在多年來(lái)一直堅持工程中間件的研發(fā)。）

索為理解的工程中間件是一種開(kāi)放的工業(yè)軟件平臺，對下可以兼容集成各種工業(yè)軟件和設備，對上可以承載企業(yè)工業(yè)技術(shù)體系。當前基礎工業(yè)軟件市 場(chǎng)多廠(chǎng)并存，勢力均衡，工程中間件成為中國制定工業(yè)軟件集成平臺標準的一次重要機會(huì )。通過(guò)工程中間件的開(kāi)放平臺，有利于建立開(kāi)放生態(tài)環(huán)境，并促進(jìn)規模性、 群發(fā)性的工業(yè)技術(shù)體系建設。一旦在工程中間件平臺建立工業(yè)技術(shù)的知識自動(dòng)化體系后，底層用誰(shuí)的工業(yè)軟件和工業(yè)控制系統已經(jīng)不重要，工業(yè)體系的技術(shù)安全和數 據安全也可以得到有效保證；因此，索為深信：如果中國的工業(yè)軟件企業(yè)能在工程中間件領(lǐng)域自主研發(fā)出相應的核心技術(shù)，那么中國在即將到來(lái)的工業(yè)4.0浪潮 中，將能夠在工業(yè)標準、平臺和等技術(shù)層面掌握較大的話(huà)語(yǔ)權和主動(dòng)權。

對于索為而言，上述思路的誕生其實(shí)借鑒了計算機和互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展史。30年前的UNIX產(chǎn)業(yè)，是一種從硬件到操作系統到應用軟件的垂直產(chǎn) 業(yè)模式，IBM、SUN、HP等廠(chǎng)商互不兼容，誰(shuí)也無(wú)法統一市場(chǎng)；新興的微軟英特爾聯(lián)盟，則是硬件、操作系統、應用軟件開(kāi)放兼容的橫向模式。最終，微軟英 特爾聯(lián)盟打敗了UNIX產(chǎn)業(yè)，就因為橫向開(kāi)放模式價(jià)格低、可替換、選擇豐富，產(chǎn)業(yè)規模也可以做大。再看最近十年的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，幾乎再次重演了這一規律 ---蘋(píng)果的垂直和封閉模式，只讓蘋(píng)果一家公司獨大；而Android這種兼容開(kāi)放的生態(tài)系統，則催生了一大批業(yè)界巨頭（從用戶(hù)量和行業(yè)規模 上，Android生態(tài)系統已經(jīng)遠遠領(lǐng)先于蘋(píng)果的生態(tài)系統）。本質(zhì)上看，工程中間件和知識自動(dòng)化也是一種橫向開(kāi)放的生態(tài)系統。如果能借鑒互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的模 式，集中力量抓緊時(shí)間建立百萬(wàn)量級的工程APP，形成整個(gè)制造業(yè)工業(yè)技術(shù)的知識自動(dòng)化體系，那么中國的工業(yè)技術(shù)體系，將走出一條不同于西方國家的模式，真 正實(shí)現工業(yè)技術(shù)的自主、可控與安全。

三、知識自動(dòng)化的落地實(shí)踐

（一）知識自動(dòng)化在美國

    自1994年，波音公司便發(fā)起了數字化制造改革（DCAC/MRM），把飛機的數十萬(wàn)個(gè)零部件全部數字化，同時(shí)采用模塊化而非零部件級的層 級控制，形成了完全可控的數字化產(chǎn)品體系，并將大量的工業(yè)技術(shù)體系數字化，融合到企業(yè)工業(yè)軟件中，把信息化軟件的作用發(fā)揮到了極致。這項改革使得波音成為 了制造業(yè)數字化的先驅?zhuān)仓苯拥於瞬ㄒ粼陲w機制造領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。

2014年2月，美國總統奧巴馬正式啟動(dòng)了作為實(shí)施“再工業(yè)化法案”中最為重要的數字化制造與創(chuàng )新中心；而該中心推出的第一個(gè)最大的項目就 是：數字化制造的開(kāi)源軟件代碼項目——“數字化制造公共平臺Digital Manufacturing Commons (DMC) ”。DMC是一個(gè)開(kāi)放性軟件平臺，通過(guò)提供基于知識自動(dòng)化的服務(wù)平臺，大大降低知識工作者的設計難度，從而能將精力放在創(chuàng )新上。相信在美國的創(chuàng )新設計和再 工業(yè)化發(fā)展戰略中，我們會(huì )越來(lái)越多地看到DMC的身影。

（二）知識自動(dòng)化在德國

在德國，西門(mén)子基本主導了工業(yè)軟件平臺的發(fā)展。2007年，西門(mén)子收購了美國UGS，使其獲得了三項舉足輕重的入場(chǎng)券：3D設計軟件UG- NX，產(chǎn)品數據管理軟件Teamcenter，數字化工廠(chǎng)裝配系統Tecnomatix。2008年，西門(mén)子收購了德國的Innotec，代表著(zhù)虛擬工廠(chǎng) 的廠(chǎng)房布局規劃及實(shí)際工廠(chǎng)的運行模擬成為可能。自2013年起，西門(mén)子試圖在虛擬設計工業(yè)軟件中，采用虛擬現實(shí)（VR）來(lái)實(shí)現人機的交互，先后收購了 LMS、VRcontext和Tesis軟件。Tesis可以跟SAP軟件、Oracle數據庫無(wú)縫集成，使得西門(mén)子的工業(yè)軟件平臺可以自由地與其他軟件 巨頭進(jìn)行協(xié)同。2014年年底，西門(mén)子成功收購了Camstar，使其具備了對于工廠(chǎng)現場(chǎng)數據的強大分析能力。2015年6月，西門(mén)子正式推出Omneo PA性能分析軟件，提供大數據與云服務(wù)。2015年9月，在PLM大會(huì )上，西門(mén)子高調推廣Active WorkSpace，使得使用者隨時(shí)可以查看各種各樣的數據。

（三）知識自動(dòng)化在中國

2006年起，索為便踏上了研發(fā)連接、驅動(dòng)工業(yè)軟件的工程中間件（工業(yè)軟件操作系統）的征程。一路上，索為基于知識自動(dòng)化的理念，通過(guò)知識 組件模型，建立了多個(gè)領(lǐng)域的知識自動(dòng)化系統，如飛機總體設計系統、導彈綜合設計系統、發(fā)動(dòng)機集成設計系統、裝甲車(chē)輛總體設計系統、船舶綜合設計系統、雷達 集成設計系統、核反應堆協(xié)同設計系統、工藝集成研發(fā)系統、基礎工藝數據庫等。目前為止，上述系統在航空、航天、兵器、船舶、電子、核電、汽車(chē)等領(lǐng)域的實(shí)際 應用已經(jīng)為索為贏(yíng)得了良好的口碑；更重要的是，在實(shí)際應用中，索為切實(shí)觀(guān)察到：這些知識自動(dòng)化系統通過(guò)對設計分析工作的組件化和自動(dòng)化，在提高設計品質(zhì)的 同時(shí)大幅縮短了設計周期。

值得一提的是，2013年8月，中航工業(yè)在“統一IT架構”的集團戰略中，決定采用索為的Sysware工程中間件以及知識自動(dòng)化技術(shù)，作 為中航工業(yè)集成研發(fā)的統一框架，全面啟動(dòng)了航空集成研發(fā)平臺的建設。這既是索為與中航強強聯(lián)合在集成研發(fā)領(lǐng)域的一次試水，同時(shí)也是中國工業(yè)軟件業(yè)在知識自 動(dòng)化領(lǐng)域的初航。

四、突破的契機：知識自動(dòng)化與中國工業(yè)體系的對接

對于國內的中小企業(yè)而言，他們既缺乏高端研發(fā)設計能力，也無(wú)法將自身的專(zhuān)業(yè)知識和經(jīng)驗數字化，更難以形成對專(zhuān)業(yè)技術(shù)的深度積累。反觀(guān)國內大 型企業(yè)，企業(yè)內部條塊化分割嚴重，缺乏工具和數據的整合能力，加之復雜工業(yè)技術(shù)體系具有內容分散、學(xué)科交叉明顯、知識體系龐大等特點(diǎn)，大型企業(yè)也很難獨自 勝任工業(yè)技術(shù)體系的構建。因此，只有以政府為主導來(lái)建立知識自動(dòng)化平臺，并系統性推動(dòng)工業(yè)技術(shù)體系的建設，才能真正抓住前述知識自動(dòng)化所帶來(lái)的突破契機， 才能讓知識自動(dòng)化這一理念完成在中國工業(yè)體系內的對接與落地；更不用說(shuō)，這一平臺對于保障中國技術(shù)安全和數據安全有著(zhù)顯而易見(jiàn)的戰略意義：

隨著(zhù)中國與西方國家在工業(yè)4.0技術(shù)上的合作，西門(mén)子、達索等國際軟件巨頭已加快對中國制造業(yè)企業(yè)，尤其是高端制造業(yè)工業(yè)軟件平臺的占領(lǐng)和 滲透，給中國自主的工業(yè)軟件廠(chǎng)商以及各領(lǐng)域專(zhuān)業(yè)技術(shù)服務(wù)廠(chǎng)商，都帶來(lái)了極大的市場(chǎng)競爭壓力。如果處于承上啟下位置的工業(yè)軟件平臺被國外工業(yè)軟件巨頭控制， 中國大量中小工業(yè)軟件廠(chǎng)商、專(zhuān)業(yè)技術(shù)廠(chǎng)商乃至整個(gè)行業(yè)，都將遭到致命打擊。

在這一背景之下，索為基于自身多年的實(shí)踐與觀(guān)察，認為在以下三個(gè)方面若能得到政府的助力，必將有助于中國工業(yè)軟件實(shí)現知識自動(dòng)化領(lǐng)域的真正突破：

（一）政府主導建立知識自動(dòng)化平臺

知識自動(dòng)化服務(wù)平臺的建設和運營(yíng)非個(gè)別企業(yè)所能勝任，應該由第三方產(chǎn)業(yè)促進(jìn)機構在整合國家部委、地方政府、產(chǎn)業(yè)園區、骨干企業(yè)等多方優(yōu)勢資 源和力量的基礎上，共同建設和運營(yíng)，并在此基礎上探索和建立將個(gè)體技術(shù)知識通過(guò)平臺轉化為社會(huì )共性技術(shù)的激勵機制，通過(guò)云計算和服務(wù)化模式，在促進(jìn)工業(yè)技 術(shù)的沉淀和積累的同時(shí)，同步實(shí)現其社會(huì )服務(wù)性。

（二）加大對工程中間件的投入

工程中間件是支撐知識自動(dòng)化的核心軟件平臺，也是控制工業(yè)軟件體系的戰略性平臺，具有研發(fā)投入大、周期長(cháng)、難度高、見(jiàn)效慢等特點(diǎn)；因此，需 要國家給予必要的政策和資金支持，并力爭在三到五年內，形成一個(gè)完全自主的、覆蓋制造業(yè)重要領(lǐng)域的行業(yè)通用性工程中間件：一方面，能夠對各種國外工業(yè)軟件 進(jìn)行連接和驅動(dòng)；另一方面，可以不斷封裝和植入各領(lǐng)域工業(yè)技術(shù)和知識。

（三）為知識自動(dòng)化建立配套的技術(shù)標準

目前，知識自動(dòng)化領(lǐng)域尚未形成壟斷局面，索為及其他國內工業(yè)軟件企業(yè)已與國際相關(guān)企業(yè)有過(guò)激烈的競爭。令人遺憾的是，盡管索為在部分技術(shù)領(lǐng) 域已經(jīng)走在了國際巨頭的前面，但卻苦于缺乏國內相關(guān)技術(shù)標準的認證而在品牌上輸給國際巨頭。故而，索為希望知識自動(dòng)化相關(guān)技術(shù)標準建設能在未來(lái)得到政府足 夠的重視：政府應同步建立起配套的行業(yè)技術(shù)標準，比如驅動(dòng)技術(shù)標準、工業(yè)技術(shù)模型化標準、工業(yè)操作系統標準、工業(yè)技術(shù)體系標準等等---這既是中國建立知 識自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)生態(tài)的關(guān)鍵，也將是國內工業(yè)軟件企業(yè)開(kāi)拓海外市場(chǎng)的重要籌碼！

部分資料來(lái)源：姚翔、李義章，“知識自動(dòng)化是實(shí)現IT技術(shù)和工業(yè)技術(shù)融合發(fā)展的突破口”賽普研究專(zhuān)報2015年第3期。