在“中國制造2025”與全球工業4.0浪潮交匯的背景下,打造具有中國特色的智能工廠,其核心驅動力之一在于自主、安全、高效的軟件開發體系。這不僅是技術升級,更是將中國雄厚的制造業基礎、獨特的市場生態與先進數字技術深度融合的系統工程。其路徑需兼顧頂層設計、技術創新與產業落地,走出一條符合國情、賦能實體的特色發展之路。
一、 立足國情,明確中國特色之“特”
中國智能工廠軟件開發的特色,首先源于獨特的產業土壤:
- 大規模與多樣化并存:中國擁有全球最完整的工業體系,從離散制造到流程工業,從巨型國企到靈動中小微企業,需求差異巨大。軟件需具備高度的可配置性、模塊化和彈性擴展能力,以應對不同規模、不同行業、不同數字化基礎企業的需求。
- 供應鏈深度協同需求:中國是全球供應鏈的核心節點。特色智能工廠軟件需超越工廠圍墻,強化供應鏈上下游(供應商、物流、客戶)的數據互通與業務協同能力,支撐柔性、敏捷的供應鏈體系,這正是“鏈主”工廠與專精特新企業共同的關鍵需求。
- 政策引導與市場驅動結合:在智能制造專項、工業互聯網創新發展行動等政策引導下,軟件開發需積極響應國家在自主可控、數據安全、綠色制造等方面的戰略要求,同時充分尊重市場規律,以解決企業實際痛點(如降本增效、質量提升、快速響應)為根本出發點。
二、 構建“軟硬一體,云邊協同”的技術架構
特色軟件開發需構建堅實而靈活的技術基座:
- 自主可控的工業軟件內核:針對研發設計類(CAD/CAE)、生產控制類(MES/SCADA)、經營管理類(ERP)等核心工業軟件,加大研發投入,突破關鍵算法與核心技術,逐步降低對國外高端軟件的依賴。可采取“引進消化再創新”與“自主研發”雙軌并行的策略。
- 工業互聯網平臺即“操作系統”:將本土領先的工業互聯網平臺(如卡奧斯、根云、航天云網等)作為智能工廠的“數字底座”。它們提供物聯接入、數據治理、模型開發、應用創新等共性能力,使應用軟件開發得以聚焦行業知識與具體場景,實現快速部署與迭代。
- 云邊端智能協同:結合5G、邊緣計算技術,構建云邊端一體化的算力布局。核心模型訓練、大數據分析在云端,實時性要求高的控制、檢測、預警在邊緣側,實現數據高效處理與低延時響應,特別適合對連續性、安全性要求高的流程行業與精密制造。
三、 聚焦場景,開發“解渴”的工業APP
避免大而全、追求專而精,以具體業務場景為牽引:
- 深挖工藝知識軟件化:鼓勵一線工程師、老師傅與軟件工程師合作,將特定行業、特定工序的工藝訣竅、操作經驗、優化算法封裝成可復用、可迭代的工業APP(如智能排產APP、質量缺陷診斷APP、能耗優化APP)。這是中國制造業經驗的寶貴數字化沉淀。
- 突出“人機協同”體驗:軟件開發需充分考慮中國工廠的人力結構。通過增強現實(AR)指導作業、自然語言交互報告問題、移動端便捷巡檢等方式,提升一線人員的操作效率與體驗,降低數字化工具的使用門檻,實現技術賦能與人本關懷的統一。
- 開發產業鏈協同應用:圍繞訂單協同、產能共享、物流追蹤、質量溯源等場景,開發促進產業鏈信息透明與業務協同的SaaS化應用,提升整個制造生態的韌性與效率。
四、 創新機制,培育健康的產業生態
- “產學研用金”深度融合:建立以龍頭制造企業需求為牽引,軟件企業、高校院所、金融機構共同參與的創新聯合體。通過設立試點示范、共創解決方案、共享知識產權等方式,加速技術成果轉化。
- 培育復合型人才:大力培養既懂制造工藝、又懂軟件算法、還懂業務管理的“工業數字工程師”。鼓勵企業內部設立數字化部門或崗位,與外部軟件服務商形成穩定合作關系。
- 完善標準與安全體系:積極參與和主導智能制造、工業數據等領域國際、國家及行業標準的制定。同步構建貫穿開發、部署、運營全周期的網絡安全、數據安全與功能安全保障體系,這是中國特色智能工廠行穩致遠的根本前提。
打造中國特色的智能工廠軟件開發體系,是一場持久的“雙向奔赴”:制造業以開放心態擁抱數字化,軟件業以敬畏之心深入工業現場。其最終目標,并非簡單追求“無人化”的炫技,而是通過軟件定義的智能化,全面提升中國制造業的質量、效率、柔性與可持續競爭力,使之在全球價值鏈中不斷向上攀升,扎實賦能實體經濟的高質量發展。這條路,注定是一條融合創新、務實漸進、特色鮮明的中國智造之路。