工業(yè)軟件行業(yè)觀察:知識沉淀與經(jīng)驗(yàn)累積為核心,AI賦能成新趨勢
去年,工業(yè)軟件的重要性在社會范圍的大眾認(rèn)知進(jìn)一步提升,隨之而來的則是工業(yè)軟
件賽道持續(xù)受到資本市場青睞,概念股漲?;虼蠓龑乙姴货r。
轉(zhuǎn)眼間今年已行至過半,當(dāng)我們再去關(guān)注工業(yè)軟件賽道的股市表現(xiàn),截至6月26日,
中國工業(yè)軟件相關(guān)上市公司今年股價總體走低,股價相較于年初持平已是難得。與去
年的明星賽道人工智能相比,國內(nèi)的工業(yè)軟件行業(yè)缺少持續(xù)出現(xiàn)的“爆點(diǎn)”吸引二級
市場關(guān)注。
但業(yè)內(nèi)人士對此已經(jīng)習(xí)以為常,工業(yè)軟件包羅萬象,本就是需要深度耕耘、持續(xù)投入
的長周期產(chǎn)品,它的重要性不隨輿論聲量而沉浮?,F(xiàn)階段,工業(yè)軟件已經(jīng)滲透和廣泛
應(yīng)用于幾乎所有工業(yè)領(lǐng)域的核心環(huán)節(jié),工業(yè)軟件也出現(xiàn)在廣東、深圳、南京等地區(qū)的
行動規(guī)劃中。正如中國工程院院士譚建榮所言:“工業(yè)軟件是由中國制造走向中國創(chuàng)
造的關(guān)鍵?!?/span>
在行業(yè)恢復(fù)到冷思考的節(jié)點(diǎn),則是一個盤點(diǎn)競爭格局、梳理行業(yè)現(xiàn)狀、探討未來機(jī)遇
的最好時機(jī)。為了深入了解當(dāng)前工業(yè)軟件領(lǐng)域的現(xiàn)狀和存在的問題,從產(chǎn)業(yè)一線了解
AI在工業(yè)軟件上的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展前景,工控網(wǎng)邀請了羅克韋爾自動化、施耐德電氣
、九思易和Maplesoft,共同商討行業(yè)風(fēng)向。
國內(nèi)VS國外,市場環(huán)境各有千秋
公開數(shù)據(jù)顯示,2023年,全球工業(yè)軟件市場規(guī)模約5028億美元,折合人民幣約3.56
萬億元;同期,我國工業(yè)軟件市場規(guī)模約2414億元,同比增長12.3%,高于軟件行業(yè)
平均增長水平(11.1%)。截至2023年底,我國工業(yè)軟件企業(yè)關(guān)鍵工序數(shù)控化率達(dá)
到了62.2%,數(shù)字化研發(fā)設(shè)計(jì)工具普及率達(dá)到了79.6%,研發(fā)設(shè)計(jì)類工業(yè)軟件市場份
額占比達(dá)10%,較2019年翻了一番。我國工業(yè)軟件市場規(guī)模僅占全球份額的6.7%。
在各細(xì)分領(lǐng)域國內(nèi)產(chǎn)品市場占比均有一定增加,但是企業(yè)綜合實(shí)力仍與國外存在差距。
羅克韋爾自動化(中國)有限公司軟件產(chǎn)品經(jīng)理王贇鵬認(rèn)為,隨著中國推進(jìn)智能制和工業(yè)4.0轉(zhuǎn)型,工業(yè)軟件在提升生產(chǎn)效率、優(yōu)化供應(yīng)鏈和創(chuàng)新能力方面發(fā)揮著關(guān)鍵
作用。從政策方面看,政府出臺了多項(xiàng)支持工業(yè)軟件發(fā)展的政策,如《十四五”軟件
和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》等,提出推動軟件產(chǎn)業(yè)鏈升級,提升產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)保障水平
,強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展能力等。從市場角度看,在高精度、高復(fù)雜性需求的工業(yè)軟件領(lǐng)
域,外資企業(yè)在高端市場仍占據(jù)主導(dǎo)地位,中國企業(yè)在ERP、MES(制造執(zhí)行系統(tǒng))
、PLM(產(chǎn)品生命周期管理)等領(lǐng)域表現(xiàn)突出,正在逐步縮小與國外巨頭的差距。在
創(chuàng)新技術(shù)方面,越來越多的企業(yè)開始采用云計(jì)算和軟件即服務(wù)(SaaS)模式,國內(nèi)
外軟件供應(yīng)商紛紛調(diào)整產(chǎn)品策略,向云端遷移。工業(yè)軟件集成了越來越多的人工智能
和大數(shù)據(jù)分析功能,幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)更高效的生產(chǎn)和決策。
而由于生長土壤不同,國內(nèi)外工業(yè)軟件各有優(yōu)劣。Maplesoft分析稱,受益于大環(huán)境
改變和政策支持,各種類型的國產(chǎn)工業(yè)軟件如春筍般涌現(xiàn),但技術(shù)上還處于起步或發(fā)
展階段,其優(yōu)勢是可以提供本地定制化開發(fā)。國外工業(yè)軟件得益于國外長期良好的營
商環(huán)境,歷經(jīng)幾十年技術(shù)積累和迭代開發(fā),技術(shù)優(yōu)勢比較明顯,弱點(diǎn)是缺少本地化的
研發(fā)能力,核心的研發(fā)都不在國內(nèi),本地實(shí)施應(yīng)用有一些局限性。未來,國內(nèi)工業(yè)軟
件會依據(jù)現(xiàn)狀逐步改善,國外工業(yè)軟件也會不斷調(diào)整經(jīng)營策略從而適應(yīng)正在變化的本
地需求,兩者會在今后并存和互補(bǔ),迎來良性的競爭和合作共存的格局。
聚焦于國內(nèi)工業(yè)軟件領(lǐng)域,九思易觀察到,近幾年,國內(nèi)傳統(tǒng)工業(yè)自動化圈逐漸擴(kuò)大
朋友圈,IT、互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的廠商大幅涌入,大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、數(shù)字孿生等
概念逐漸滲入傳統(tǒng)工業(yè)軟件,大家都在努力彌補(bǔ)短板,發(fā)揮自身原有優(yōu)勢,以迎合市
場需求。但從相關(guān)企業(yè)近幾年的發(fā)展來看,除了個別外國專業(yè)自動化軟件廠商在持續(xù)
更新原有平臺外,更多具有綜合自動化業(yè)務(wù)的外企也很難在軟件平臺上做修改甚至重
新布局,顯而易見,并購是一個最常見的手段,市場成分居多,技術(shù)更新?lián)Q代成色不
足。近幾年,中國本土企業(yè)也動作頻頻,通過豐富業(yè)務(wù)類型和各種概念跟隨,來試圖
保持業(yè)務(wù)增長。但很明顯,在智能化時代的背景下,這些轉(zhuǎn)變都不足以滿足用戶和市
場已經(jīng)被吊起來的胃口,市場需要的是真正徹底的技術(shù)革新。
數(shù)據(jù)困局沉疴仍在
云端化、一體化是大勢所趨
當(dāng)前工業(yè)軟件市場的參與者想要在競爭中站穩(wěn)腳跟,依舊靠產(chǎn)品說話,核心競爭力主
要依靠三方面:一是成熟度高,已有應(yīng)用案例;二是適用場景明確,復(fù)制效應(yīng)明顯;
三是單價低,標(biāo)準(zhǔn)化程度高,操作便捷。
產(chǎn)品競爭力離不開企業(yè)對產(chǎn)品實(shí)際應(yīng)用情況的深度探究。綜合多家企業(yè)反饋,工業(yè)軟
件在實(shí)際應(yīng)用中主要面臨的挑戰(zhàn)有以下幾方面:
1.數(shù)據(jù):越來越龐大的數(shù)據(jù)量對數(shù)據(jù)采集、存儲、管理提出挑戰(zhàn),統(tǒng)一的管理標(biāo)準(zhǔn)和
治理機(jī)制依然缺位;
2.技術(shù)和系統(tǒng):不同供應(yīng)商、不同時期的設(shè)備之間,不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間,因缺乏標(biāo)準(zhǔn)
化在數(shù)據(jù)整合、業(yè)務(wù)邏輯聯(lián)動方面存在挑戰(zhàn);
3.人才:既懂技術(shù)又懂設(shè)備的復(fù)合型人才依然供不應(yīng)求;
4.安全:數(shù)據(jù)泄露和系統(tǒng)攻擊問題依然存在。
為此,工業(yè)軟件供應(yīng)商近幾年也有新的嘗試以解難題。在創(chuàng)新技術(shù)方面,羅克韋爾自
動化(中國)有限公司軟件產(chǎn)品經(jīng)理王贇鵬談到,綜合以上挑戰(zhàn),羅克韋爾軟件在際應(yīng)用過程中有以下心得體會,一是通過數(shù)據(jù)集成和治理平臺可幫助客戶集中管理數(shù)
據(jù)并支持決策:如FactoryTalk DataMosaix集中化管理客戶數(shù)據(jù), 幫助企業(yè)將分散在
不同系統(tǒng)和設(shè)備中的數(shù)據(jù)進(jìn)行集成和管理,形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫。這也是進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)數(shù)
字化轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ),使企業(yè)能夠?qū)\(yùn)營數(shù)據(jù)進(jìn)行全面可視化展示和深度分析挖掘。
FactoryTalk Innovation Suite數(shù)據(jù)支持決策可通過對生產(chǎn)過程、供應(yīng)鏈、設(shè)備狀態(tài)
等數(shù)據(jù)的實(shí)時分析,支持客戶從數(shù)據(jù)中獲取信息,從而優(yōu)化生產(chǎn)流程和決策效率。二
是生產(chǎn)管理套件幫助提升效率和靈活性。在自動化和智能化方面,羅克韋爾MES
(制造執(zhí)行系統(tǒng))和SCADA(監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化和
智能化,減少人工干預(yù),提高生產(chǎn)效率; 在敏捷生產(chǎn)和響應(yīng)能力方面, 通過使用羅克韋
爾PLEX(計(jì)劃與排程)軟件,可幫助客戶更好地應(yīng)對市場需求的變化,調(diào)整生產(chǎn)計(jì)
劃,優(yōu)化資源配置。
工控網(wǎng)認(rèn)為,工業(yè)軟件當(dāng)前存在三個趨勢:一是軟件形態(tài)逐步微小型化;二是軟件架
構(gòu)逐步走向微服務(wù)架構(gòu);三是軟件開發(fā)逐步走向開源、開放群智協(xié)同開發(fā)。
正如施耐德電氣工業(yè)自動化中國區(qū)數(shù)字化能力中心負(fù)責(zé)人劉文所分析的,如今的工業(yè)
軟件已經(jīng)不再是單一的零散產(chǎn)品,而是平臺架構(gòu)加模塊化的產(chǎn)品組合,覆蓋全流程,
滿足行業(yè)差異。工業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型要“以客戶場景需求為中心”,軟件不能“單打獨(dú)
斗”,軟件需要與硬件協(xié)同,與場景結(jié)合,切實(shí)切入客戶的應(yīng)用場景和實(shí)際痛點(diǎn),才
能將價值真正落到實(shí)處。企業(yè)不應(yīng)以傳統(tǒng)眼光看待軟件,只有機(jī)電軟網(wǎng)一體化協(xié)同,
才能真正落實(shí)先進(jìn)設(shè)備的價值。施耐德電氣推出的EcoStruxure?開放自動化平臺即
是為此而生。該平臺基于IEC 61499標(biāo)準(zhǔn),將硬件廠商在統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)行整合,由軟
件定義自動化,通過對軟件和硬件進(jìn)行解耦,推動了工業(yè)自動化領(lǐng)域的“即插即生產(chǎn)”。
生成式AI
釋放工業(yè)軟件潛力與價值
上文提到,新興技術(shù)正在涌入工業(yè)軟件,生成式AI就是其一。如果匯總今年眾多對外
發(fā)聲的企業(yè)家對生成式AI的態(tài)度,積極樂觀者占多數(shù),盡管目前生成式AI的應(yīng)用深度
有限,他們依然看好這門技術(shù)的潛在價值。微軟公司制造與移動業(yè)務(wù)副總裁多米尼克
.韋表示,生成式AI可以重塑整個工業(yè)價值鏈流程。
從投資趨勢來看,2024年,IDC對全球制造企業(yè)進(jìn)行調(diào)研的數(shù)據(jù)顯示,已經(jīng)開始布局
投資、僅PoC測試和未進(jìn)行投資生成式AI的企業(yè)比例分別是37%、50%和13%。與上
年相比,已經(jīng)開始投資的比例從27%提升到37%,關(guān)注熱度持續(xù)提升。
中國制造企業(yè)對這門技術(shù)的熱情同樣持續(xù)高漲,但在實(shí)際行動中有所差別:汽車、半
導(dǎo)體、消費(fèi)品等行業(yè)的頭部企業(yè),數(shù)字化意識強(qiáng)、基礎(chǔ)扎實(shí),IT預(yù)算充分,已經(jīng)開始
各種場景的探索;而大多數(shù)制造業(yè)企業(yè)現(xiàn)階段則持觀望態(tài)度。
生成式AI技術(shù)無疑會帶來巨大的創(chuàng)新機(jī)會和變革潛力,在工業(yè)軟件層面,主要有以下
影響:
1、創(chuàng)新和設(shè)計(jì):AI可以更加高效快捷地自動生成創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案,助力快速迭代、快
速優(yōu)化。
2、優(yōu)化生產(chǎn)與運(yùn)營:AI可以實(shí)時動態(tài)分析生產(chǎn)數(shù)據(jù)與市場需求,生成最優(yōu)計(jì)劃與資
源配置方案,并可通過預(yù)測模型可以優(yōu)化供應(yīng)鏈管理策略,優(yōu)化庫存和物流管理,降
低風(fēng)險(xiǎn)和成本。
3、智能運(yùn)維和業(yè)務(wù)模式創(chuàng)新:AI可以生成復(fù)雜數(shù)據(jù)分析報(bào)告,識別關(guān)鍵指標(biāo),幫助
快速做出趨勢決策;根據(jù)模型分析實(shí)時數(shù)據(jù),生成運(yùn)維建議和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警,提升制造企
業(yè)對運(yùn)營異常和設(shè)備故障的響應(yīng)能力。
上述影響幾乎覆蓋生產(chǎn)制造全產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié),提前在此方面積極布局,將幫助企業(yè)
在數(shù)字化轉(zhuǎn)型中獲得顯著的競爭優(yōu)勢,而本次工控網(wǎng)采訪到的四家企業(yè)都已做出前瞻
布局:
羅克韋爾加速為客戶提供更新迭代的軟件應(yīng)用產(chǎn)品,幫助客戶快速實(shí)現(xiàn)AI賦能,并開
發(fā)更多垂直應(yīng)用,打造用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)的AI輔助工具,為客戶提供預(yù)測規(guī)范維護(hù)的AI優(yōu)
化系統(tǒng)和智能專家系統(tǒng)。羅克韋爾可借助AI實(shí)現(xiàn)優(yōu)化資產(chǎn)管理。例如羅克韋爾
Fiix CMMS高效協(xié)同系統(tǒng)能夠支持供應(yīng)鏈上下游高效協(xié)同和信息共享,縮短交付周期
,減少庫存成本; FactoryTalk AssetCentre資產(chǎn)管理系統(tǒng)則可以支持自動化資產(chǎn)和無
形資產(chǎn)等保護(hù),并幫助客戶實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備的庫存管理。此外,羅克韋爾還打造了智能
預(yù)測性維護(hù)系統(tǒng)涉及到設(shè)備健康IIoT系統(tǒng),通過使用AI技術(shù)和IIoT(工業(yè)物聯(lián)網(wǎng))平
臺,企業(yè)可以實(shí)時監(jiān)控設(shè)備狀態(tài),識別潛在問題,降低設(shè)備故障率。預(yù)測性維護(hù)系統(tǒng)
如Guardian AI利用大數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù),工業(yè)軟件能夠預(yù)測設(shè)備的維護(hù)需求,提
前安排維修,減少非計(jì)劃停機(jī)時間。
九思易的智能化管控平臺無論是在軟件的架構(gòu)設(shè)計(jì),還是在可擴(kuò)展性方面都充分考慮
了對AI技術(shù)和算法的擴(kuò)展支持。在實(shí)際應(yīng)用中,該智能化管控平臺在煤礦領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了
人員行為(安全帽、吸煙、工服)、環(huán)境/安全(火災(zāi)、煙霧、非法闖入)的AI模型
應(yīng)用,在安防領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了基于SCADA、雷達(dá)、視頻、人工智能(AI)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)
(AR)等技術(shù)的綜合應(yīng)用,為安全防范和調(diào)度指揮提供決策依據(jù)。
施耐德電氣通過AI技術(shù)為用戶提供了切實(shí)可行的解決方案,覆蓋生產(chǎn)排班預(yù)測、化工
裝置自動開車、工藝流程的優(yōu)化與暖通設(shè)備的節(jié)能管理等方面。這些解決方案不僅幫
助用戶在實(shí)體場景中實(shí)現(xiàn)智能化管理,還顯著提升了運(yùn)營效率和能源使用效率。施耐
德電氣自身工廠以及與行業(yè)頭部客戶的合作案例表明,基于AI技術(shù)的解決方案能夠有
效降低約5%-10%的能耗,并提升3%-5%的工作效率。
Maplesoft積極擁抱新技術(shù),在2020年就成立了AI研發(fā)團(tuán)隊(duì),已經(jīng)在不同的產(chǎn)品中
應(yīng)用AI技術(shù),例如圖片公式識別、內(nèi)置自然語言模型和自然語言函數(shù)包等。該公司認(rèn)
為,AI技術(shù)會對工業(yè)軟件產(chǎn)生革命性的影響,特別是會降低了工程師的技能要求門檻
,讓工業(yè)軟件的應(yīng)用更加普及,從而降本增效。同時,Maplesoft計(jì)劃將源代碼開放
給國內(nèi)分支機(jī)構(gòu),確保中國客戶可以永久使用Maplesoft技術(shù)。Maplesoft中國認(rèn)
為,中國一些高科技領(lǐng)域需要采用國際先進(jìn)的工業(yè)軟件,才能在時間上與發(fā)達(dá)國家
競爭。如果過度強(qiáng)調(diào)自主可控的國產(chǎn)軟件,可能會使我們的研發(fā)手段處于落后和被動
的局面。為了讓國產(chǎn)工業(yè)軟件有足夠的時間逐漸成熟,可以先鼓勵那些國際競爭性不
太激烈的領(lǐng)域的客戶,率先使用國產(chǎn)軟件。這將使國產(chǎn)軟件得到充分的打磨和提升,
進(jìn)而擴(kuò)大到讓參與國際競爭激烈領(lǐng)域的國內(nèi)客戶來使用。
工控網(wǎng)認(rèn)為,新一波AI浪潮中,有兩個場景值得注意:首先,隨著企業(yè)知識庫的積累
與沉淀,ChatGPT對企業(yè)工作流程的優(yōu)化與效率的提升的影響更大也更容易實(shí)現(xiàn),
如跨模態(tài)知識檢索、工藝知識檢索/推理、工藝輔助、報(bào)告生成等;其次,AI增強(qiáng)開
發(fā)將賦能軟件及測試工程師的軟件開發(fā)、編碼、測試環(huán)節(jié)。
其中更具優(yōu)勢的廠商包括兩類:一類是制造業(yè)大廠。一方面,他們的行業(yè)know-how
積累強(qiáng),對需求掌握度高,另一方面,軟件/硬件設(shè)備容易進(jìn)入應(yīng)用驗(yàn)證階段,促成
良性循環(huán),但這些巨頭間的“智造力”將是區(qū)分重點(diǎn);第二類則是數(shù)據(jù)治理與AI能力
雙強(qiáng)的企業(yè),對數(shù)據(jù)理解與分析能力更強(qiáng),價值挖掘能力和理解能力更強(qiáng)。
據(jù)工控網(wǎng)研判,同樣火熱的工業(yè)大模型在企業(yè)運(yùn)營中的應(yīng)用是未來趨勢,但需謹(jǐn)記兩
點(diǎn):第一,沒有萬金油的大模型,脫離場景、實(shí)際問題的大模型暫時不成立;第二,
脫離工程化的大模型是不實(shí)用的。
結(jié)語
今年四月中國科學(xué)家與美國NASA之前的故事即可證實(shí)這兩點(diǎn)。中國科學(xué)家在論文中
指出,NASA的高超音速模擬分析軟件Vulcan-CFD在模擬高超音速環(huán)境的過程中沒
有計(jì)入“微觀渦流對傳熱傳質(zhì)傳動及其導(dǎo)致的化學(xué)反應(yīng)的瞬態(tài)影響”,而這個變量在
高超音速下至關(guān)重要。究其原因,則可以追溯到美國在風(fēng)洞技術(shù)上遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于中國,
致使NASA缺少更高速度氣流環(huán)境下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),出現(xiàn)數(shù)據(jù)缺位。
這也為在新技術(shù)浪潮中沉浮的工業(yè)軟件各類玩家敲響警鐘——工業(yè)先行,工業(yè)軟件的
核心永遠(yuǎn)會回歸到知識沉淀和真實(shí)經(jīng)驗(yàn)上。