淺談工業4.0的軟件技術

    工業4.0中的智能制造與軟件技術相關聯。工業4.0本質是基于“信息物理系統”實現“智能工廠”。在生產設備層面，通過嵌入不同的傳感器進行實時感知。通過寬帶網絡，通過數據對整個過程進行精確控制;在生產管理層面，通過互聯網技術、云計算、大數據、寬帶網絡、工業軟件、管理軟件等一系列技術構成服務互聯網，實現物理設備的信息感知、網絡通信、精確控制和遠程協作。

    工業軟件，是指專門為工業領域所使用的軟件，大致可以分為兩類：

    一類是植入到硬件產品或生產設備之中的嵌入式軟件，它可以細分為操作系統、嵌入式數據庫和開發工具、應用軟件等，他們被植入硬件產品或生產設備的嵌入式系統之中，達到自動化、智能化的控制、監測、管理各種設備和系統運行的目的，對應工業4.0中生產設備中的應用。

    另一類則是對生產制造進行業務管理的各種工業領域專用的工程軟件。例如，產品生命周期管理系統(PLM)，從產品研發、產品設計、產品生產、流通等各個環節對產品全生命周期進行管理;各種計算機輔助設計(CAD)、輔助制造(CAM)、輔助分析(CAE)、輔助工藝(CAPP)、產品數據管理(PDM)等實現生產和管理過程的智能化、網絡化管理和控制，對應工業4.0中生產管理中的應用。

    所以說，工業4.0將工業軟件提升到了前所未有的高度。工業4.0將各種工業軟件充斥到制造流程之中，從供應鏈管理、產品設計、生產管理、企業管理等四個維度，提升“物理世界”中的工廠/車間的生產效率，優化生產工程。工業4.0中囊括了PDM(生產數據管理)、SCM(產業鏈管理)、PLM(產品生命周期管理)、CAD(計算機輔助設計)等軟件系統以及數據處理系統，能夠將分散的各種信息匯總分析，從而解決產品生命周期的不斷縮短、物流交貨周期的不斷加快以及客戶定制要求的多樣化的問題，為制造工藝帶來決定性的影響。

    如果從任意一個緯度來看工業4.0，都有可能是完全不同的結果。但是，無論從哪個緯度，信息處理的關鍵點“信息”與物理現象的關鍵點“網絡”之間的連接處都是“工廠/車間”。因此，“信息物理系統”作為實體的操作設備，其作用是對于任何緯度的定位都是對等的，其接續性是特定的前提。

    同時，工業4.0時代，每一個產品將承載其整個供應鏈和生命周期中所需的各種信息，實現追蹤溯源。每一個生產設備將由整個生產價值鏈所繼承，實現自律組織生產。智能工廠靈活決定生產過程，不同的生產設備既能夠協作生產，又可以各自快速地對外部變化做出反應……歸根到底，這些都是軟件技術應用的結果。

    可以說，工業軟件技術支撐了絕大部分的生產制造過程。全球正在出現以信息網絡、智能制造為代表的新一輪技術創新浪潮。而在這一浪潮中，傳統的行業界限將消失，并會產生各種新的領域和業態。創造新價值的過程也因軟件系統而發生改變，產業鏈分工將被重組。這個新型的產業鏈將使制造業不再僅僅是硬件制造的概念，而將更多地融入軟件技術、自動化技術、現代管理技術與新的服務模式。