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軟件視（shì）角中的未（wèi）來工業（一）

2016-10-25 作者：安筱鵬

2016年9月2日，在中國電子信息產業發展（zhǎn）研究院和e-works主辦的首屆“工業軟件與製造業融合發展高峰論壇”上，安筱鵬發表了《軟件視角中的未來工業》主題演講，從軟件支撐和定義的產（chǎn）品（pǐn）、管理、生產方式、新（xīn）型能力和產業生態（tài）五個視角（jiǎo），探討軟件及未來工業發展趨勢。本文根據演講內容整（zhěng）理，將分四期刊出，本期是第一期。

本文較長（zhǎng），而（ér）且非常（cháng）專業、深度。大量的國內（nèi）外典（diǎn）型案例和作者本人的思考，值得深入學習！為方便閱讀（dú），下麵是本文的結（jié）構導（dǎo）圖：

各（gè）位嘉賓，下午好！2016年5月（yuè），《國（guó）務院關於深化製造業與（yǔ）互聯網融合發展的指導（dǎo）意見》(國發﹝2016﹞28號)發布，文件提出“強（qiáng）化軟件支撐和定義製造業的基（jī）礎性（xìng）作用”，從戰略和全局的高度提（tí）出了新時期工業軟件的地位。如何（hé）認識軟件在新（xīn）一輪（lún）產（chǎn）業革命中的地位和作用，如何從軟件視角來看待未來工業？圍繞“軟（ruǎn）件視角中的未來工業”這一主題，談幾點自己的理解。

對於這個主題，我想做三個方麵（miàn）的說明：

一是討論的核心議題是工（gōng）業，而不是軟件；

二（èr）是選擇軟（ruǎn）件的角度來看工業，而不是裝備、網絡或管理等視角，既（jì）然（rán）是一個視角，那肯定不夠全麵；

三是討論的（de）問題會涉（shè）及到當下，但更多討論的是未來。同時，軟件也隻有與硬件等集成在一起才（cái）能發揮作用，隻有軟件也將一事無成。

因此，我們論討的內容（róng）可能不夠全麵、不（bú）夠係（xì）統，但這樣的討論（lùn）仍是有意義的，製造業（yè）與互（hù）聯網的融合，是（shì）一個綜合性非常強的複雜（zá）命題，隻有從不同的視角去審視和把握未來工業的發展趨勢（shì），才能（néng）積極應對可能（néng）的機（jī）遇和挑戰。

一軟件與轉型

2008年的（de）國際金融危機，重創了（le）金融業，也驚醒了製造業。製造業領軍企業紛紛調整戰略、加速轉型（xíng）、應對挑戰，這些舉措（cuò）引發了各界對工業軟件地位和（hé）作用的重新（xīn）思考。

1 國際製造業巨頭的轉型

2011年網景公司創（chuàng）始人馬克•安德森率先發聲，提出《軟件正在吞噬世界》,當傳感無所不在、連（lián）接無所不在、數據無所不在的時候（hòu），軟件一定無所不在，無軟件，不智能。軟件定義網絡（SDN）、軟件定義存儲（chǔ）（SDS）等新理念和新技術（shù）不（bú）斷（duàn）湧現（xiàn），商業化步伐不斷加快。所有人都很難（nán）回避一（yī）個問（wèn）題：在萬物互聯（IOE）時（shí）代，當（dāng）越來越多的產（chǎn）品成為智能產品的時候，“軟件定義”的理念是否會從IT產品走向工業品？IT產業的競爭（zhēng）規則是否會延伸到製造領域？

在過去的124年，通（tōng）用電氣（GE）麵對全球工業革命（mìng）帶來的機遇和挑戰，總能勇立潮頭、把握機遇、變革創新。2015年GE成立GE數字集團，在全球擁有15000名軟件開（kāi）發人員（yuán）。展望（wàng）未來（lái），GE董事（shì）長傑（jié）夫·伊梅爾特認為“到2020年成為全球十大軟件供應商之一”，提出（chū）“未來每一個工（gōng）業企業也必（bì）須（xū）是一（yī）家軟件企業”。一個銷售額將近1500億美元的工業巨頭，決心成為軟件供應商（shāng）——這給傳統工（gōng）業企業（yè）提出來一個重大的轉型命題：麵對全（quán）球新一（yī）輪技術變革和產業革命，工業企業（yè）有必要成為軟件企業嗎？軟件在工業企業轉（zhuǎn）型中將扮演（yǎn）什麽（me）角色？在工業企業如何轉型為一家軟件企業（yè）？

在（zài）過去的160年，西門子引以（yǐ）為豪的是曾經（jīng）引（yǐn）領全球工業2.0、3.0變革，正（zhèng）試圖鞏固和加（jiā）強工業4.0全球領導者地位。在過去的10年，西門子一（yī）直默默地圍繞如何（hé）構（gòu）建軟件（jiàn）競爭優勢進行全方位的戰（zhàn）略布局（jú），秉持補短板、全光譜、體係化、生態化、融合化的理念，先後斥巨資收（shōu）購UGS、LMS、CAMStar等一批（pī）研發設計工具、產（chǎn）品全生命周期管理、製造執（zhí）行係統等工業軟件。西門子10年來的戰略收獲是：2014年就成立數字化工廠集團——“全球唯一（yī）一家智能製造軟硬件整（zhěng）合解決方案提供商”。如此大（dà）體量的工業企業，GE和西門子都（dōu）在毫不猶豫地轉型，踏（tà）上引領（lǐng）和支撐未（wèi）來製造的工業軟件之路（lù）。看不見的軟件，正在成為工業的全新筋骨。這是否像過去的100多年一樣，西門子又（yòu）一次在全（quán）球產業轉型的拐點（diǎn）上做出一次（cì）新的戰略部（bù）署？中國何（hé）時才能構建一個完整的工業（yè）軟（ruǎn）件譜係，支撐中國製造（zào）業的戰略轉型？

在過去的130年（nián），博世（BOSCH）作為全球最大的汽車零件供應商，積極把（bǎ）握（wò）新一（yī）代科技革命帶來的機會，致力於（yú）自動（dòng）化（huà）、數字化、智能化進程。2008年博世專門成立軟件創新業務部門，並通過收購InnovationsSoftware Technology”和“inubit”不斷拓展軟件技術和（hé）服（fú）務能力（lì）。麵對未（wèi）來，提出了軟（ruǎn）件平台（tái）為核（hé）心的“慧連製造”解決（jué）方案。正如博世集團（tuán）董事（shì）會主席（xí）沃爾克·鄧納爾指出（chū）的，“未來工廠是靈活（huó）的、網絡化的、智能（néng）的，在那（nà）裏人（rén）、機器和產品能夠相互溝通、相互配合（hé）”。而這一切，都需要通過應用（yòng）軟件對整個生產流程進行雲化和再造（zào）。看不見的軟件，正幫助博世從一家重型工業企業向平台服務綜合解決方案廠商轉型。

羅蘭貝格公司的（de）專家在談到工業4.0時曾指出，未來的工業競爭存在（zài）兩種可能的情（qíng）景：軟件革命和硬件（jiàn）進化。軟件革命的情境（jìng）是，來自矽穀的國際ICT巨頭或（huò）新興企業，以ICT產業領域（yù）的技術優勢、競爭規則和商業模式重整製造業，通過構（gòu）建製造業平台、解決方案和（hé）產業生態，掌（zhǎng）控消費者、掌握（wò）製造業發展的主導（dǎo）權，美國通過強化（huà）這一領域自（zì）己獨特的競爭優勢將形成對傳統歐洲製造企（qǐ）業的全麵（miàn）領先，也將對中國製造企業趕超構成巨大挑戰。硬件進化的情境是，傳統製造業進（jìn）一步強化核心工業技術的競（jìng）爭優（yōu）勢，更（gèng）加高效地解決傳統工業體係封閉、分散、碎（suì）片化標準化體係，化解（jiě）軟件（jiàn）革（gé）命所帶來（lái）的（de）新生產（chǎn）模（mó）式的挑戰。

美國穀歌、特斯拉（未來可能還有蘋果）與（yǔ）德國（guó）寶馬、奔馳圍繞下一代（dài）汽車（chē）市（shì）場主導權的競爭，是軟件革命和硬件（jiàn）進化兩種（zhǒng）可能情景最好的闡釋。100年前德國寶馬公司成立（lì），2015年寶馬在全球銷（xiāo）售了224萬輛汽車，營業收入1025億美（měi）元，淨利潤約70億（yì）美（měi）元。13年前成立於美（měi）國矽（guī）穀的特斯拉2015年僅銷（xiāo）售了5萬（wàn）輛汽車，全球營業收入40億美元，虧損了8.8億美元。2015年特斯拉汽車銷量僅相當於寶馬的2%,銷售額不到寶馬的4%，公司自（zì）成（chéng）立13年來從來沒有實（shí）現過盈（yíng）利，讓很多人百思不得（dé）其解的是，特斯拉的市值已達了寶馬的60%。企（qǐ）業（yè）市值（zhí）估（gū）計是資本市場對企（qǐ）業發展前景的判斷，在製造業競爭格局演化的過程中，資本市（shì）場對軟件革命和硬件進化的未來情景給出某種階段性的判斷。

2 中國領軍企業的探索

國內一批先知（zhī）先（xiān）覺的製造企業也察覺到了這種轉型發展的機遇，開（kāi）始（shǐ）進（jìn）行（háng）軟件產業的戰略布局。十多年來寶信、石化盈（yíng）科為代表（biǎo）脫胎於（yú）製造企業的軟件服務商，以（yǐ）係統解決方案為切（qiē）入點，已經發展成為行（háng）業（yè）龍頭企業。

伴隨（suí）著新一輪產業（yè）革命的興起製造（zào）企業圍繞軟件的布局（jú）不斷加快

2014年初，陝鼓成立致力於提供全智能化解決（jué）方案的智能信息科（kē）技；

徐工集團成（chéng）立徐工信息，定位為智能化整體（tǐ）解決方案提供商和兩化融合谘詢服（fú）務廠商；

2016年海爾成立智能研究院，打（dǎ）造家電行業（yè）軟硬件整體解決方案；

三一重工（gōng）成立了以智能服務為核心的新公司；

韓都衣舍是（shì）一家銷（xiāo）售收入年（nián）均200%、銷售額近20億元的服裝企業，一個傳統的服裝中小企業擁有一（yī）個龐（páng）大的軟件團隊（200多人、占員（yuán）工約10%）和一係列自主開發的軟件產品；

安世亞太的精益研發體係與蘇氏工業（yè）領先（xiān）的精密製造技術集成，攜手打造基於仿真和精密製造的新生產模式，釋放了仿真技術進（jìn）行產品再設計的潛（qián）力！

這帶給我（wǒ）們（men）的思考是（shì），強化軟件開發能力是不是製造業企業轉（zhuǎn）型的（de）新支點？拓展軟件能力和業務是（shì）錦上添花，還是領軍企業轉型升級的必然選項？

作為中國機床行業的領導廠商，沈陽機（jī）床在2016年推出了i5機床。其戰略意義不僅在於填補了中國機床工（gōng）業數控係統的短板，更為（wéi）重要的是，它（tā）建立了（le）一套全新的商業（yè）生態體係。這（zhè）是一張（zhāng）企業參（cān）與全球機床行業主導權競爭的入（rù）場券，展示了中國企業對複雜智能（néng）產（chǎn）品的定義能力（lì），也正在重構全球機（jī）床產業的競爭規則和產業生（shēng）態。

i5機床引發的思考是，複（fù）雜智能產品的競爭格局將如何演進？操作係統是否是（shì）構建複（fù）雜智能產品生態係（xì）統的基（jī）石？生態係統的競爭是（shì）不（bú）是（shì）智能製造競爭製高點（diǎn）？

3 工業軟件的本質

帶著這些問題，我們需要（yào）從工業軟件的視角，重新審視未來工業的變革方向。我們反複（fù）思考的問題是，什麽是軟（ruǎn）件？軟件的本質是什（shí）麽？軟件如何支撐（chēng）和定義製造業？

一（yī）部工業革命三百年的發展史，就（jiù）是一部人類社會如（rú）何創造新工具，更好地開發資（zī）源、不斷地解放自己的發展史。信（xìn）息（xī）通信技術牽引的新一輪工業革（gé）命（mìng），推動了（le）人類生產工具從能量轉換工具到知識和智能工具的演進，從（cóng）開發自（zì）然資源到開發信息資（zī）源拓展，從解放人類體力到解放人類腦力跨越。其背後邏輯在（zài）於構建一套賽博（bó）空間（jiān）（Cyber）與物理空間(Physical)的閉環賦能體係：物（wù）質世界運行（háng）——運（yùn）行規律（lǜ）化——規律模（mó）型化——模型（xíng）算法化——算法代碼化——代碼軟件化——軟件不（bú）斷（duàn）優化和創新物質世界運行。軟（ruǎn）件是一係列按照特定順序組織的計算機數據和指令的集合（hé），本質是事物（wù）運行（háng）規律的代碼化，是（shì）指導甚至控製物（wù）理世界高效、有序乃至創造性運轉的工具，是工業和商業技術（shù）體係的載體，也是人類（lèi）經驗、知識和智慧的結晶。

工業軟件是人們對工業研發設計、生產製造（zào）、經營管理（lǐ）、運維服（fú）務等全生命周期業務環節規律的模型化（huà）、代碼化、工具化，是工業知識、技術積累和經驗體係的新載體，是實現工業數字化、網絡化、智能化的核心。數字化（huà）正在從研發手段、管理手段、服務手段等環節走向產品、設備本身，各種芯片、傳感（gǎn）器、智能微塵、產品（pǐn）等都具有數（shù）字化計（jì）算內核（嵌入式係統）；網絡化正在從物（wù）質（機械，如螺栓、導（dǎo）線（xiàn））聯接向能量（物理場，如傳感器、WiFi）聯接、信息（數字，如比特）聯接、甚至（zhì）意識（生物（wù）場，如意識）聯接演進;進而，當網絡（luò）無處不在、知識沉澱為數據和軟件、信息可以在任何場景下以數字化形式調用時，智能化得以實（shí）現。

軟件擴大了產品（pǐn）的邊界，改變了人與產品的交互方式，讓產品（pǐn）的功能更加柔性、更加人性；軟件讓無序的（de）組織（zhī）走向規（guī）範，給僵化的（de）流程注入活力；軟件讓困惑者覺醒不斷拓（tuò）寬轉型（xíng）的視野，讓觀望者自信找到奮（fèn）力前（qián）行的工具。基於這樣一些基本認知（zhī），可以從工業產品、企業流程、生產方式、企業（yè）核心（xīn）競爭力和產業生態的五個角度，重新審視（shì）軟件的（de）價值和作用。

二軟件支撐和定（dìng）義的產品

萬物互聯網時代正（zhèng）在到來（lái），可感知、可計算、可交互、可（kě）追溯的智能互聯產品正在向我們走來，從計算機到可穿戴，從消費品到工業品，到2020年數以百億計、千億計的智能互（hù）聯網（wǎng）產品將重建人們的生活行為和方式，重新定義社會的商業模式，重新構建企業的製造體係。伴隨著產品智能化（huà）步伐的加快（kuài），軟件支撐和定義智能互聯網產品功（gōng）能、結構（gòu）和價值的作用將不斷（duàn）凸顯。

1 軟件定義產品功能

一部工業革命的斷代史，就是（shì）一部具有（yǒu）劃時代意義的顛覆性產品的創新史，從蒸汽機到電動機，從手搖機床到數控機床，從（cóng）阿帕網到互聯網，都預示一個（gè）新時代的開始。萬物（wù）互聯網時代正在到來，通過（guò）與硬件技術集成，產品的功能、靈（líng）活性、易擴展性（xìng）、安全性、可管理性正（zhèng）通過豐富多（duō）彩的軟件來展現，軟件在產品功能演進中將扮演著（zhe）越來越重要的角色。主要體現在三個方麵：

（一）是定義產品功能。

在電子產品功能發展演進的曆史（shǐ）進（jìn）程中，軟件日益成為產品功（gōng）能構成的核心要素。在過去（qù）的60年，計算機產品（pǐn）形態每十年都會開發出（chū）新（xīn）的產品形態，從大型機、小（xiǎo）型機、微型機、筆記本、智能手機一直到智能穿戴，伴隨著硬件性能的持（chí）續提升，軟件版本的升級即產品功（gōng）能的演進，操作係統定（dìng）義了不同時代計算機的基本功能。

傳統功能手（shǒu）機向智能演進的標誌是構（gòu）建（jiàn）一個新的基於移動互聯網的操作係統，一部智能手機的功能是否強大更多取決於APP是否豐富：從社交遊戲到商務（wù）旅遊，從電子（zǐ）商務到音樂娛（yú）樂，從辦公係統到視頻會議，無所不及。對許多電子產（chǎn）品而言，軟件功能（néng）即產品功能（néng）。

（二）是增強（qiáng）產品效能。

與軟件直接定義計算、網絡、存儲（chǔ）等電子產品功（gōng）能不同，軟件與傳感、芯片、網絡等技術（shù）一起持續（xù）提升傳統產品效能。在裝備製造（zào）領域，數控機床在（zài）過去的六十（shí）年經曆了六代產品的演進更替，而數控係統在（zài）提升產品效能方（fāng）麵的作用不斷（duàn）加強，數控係統的算法直接決定了數控機床的效能。

在軍工設備領域，飛機早已成為超級複雜的（de）計算係統：F22戰鬥機機載軟件由200多萬行代碼實現，F35機載（zǎi）軟件高達900萬行代碼，每一次（cì）飛行都是一次數（shù）億行軟件（jiàn）代碼支撐的複雜計算過程。從這個意義而言，飛行即為計算，飛機的戰鬥（dòu）力越來越（yuè）依賴於軟件的性能。在醫療設備領域，CT機等（děng）大型醫療設備對病灶的（de）識別精確度主要取決於軟件的圖像識別和數據處理能力，全球CT機的競爭核心是算法（fǎ）的競爭、軟件的競爭。

（三）是拓展產品邊界。

產品智能化的過程，是傳統（tǒng）功能邊界不斷拓展的過（guò）程（chéng），也是軟件支撐能力不斷提升的過程。德國工業4.0平台科學顧問委員會主席海納·安德爾認為，工業4.0的基礎是嵌入式係統（tǒng）、傳感器、執（zhí）行係統，集成為可以被識別、定位、交互、優化的產品（pǐn）級信（xìn）息物理係統(CPS)。

這種萬物（wù）互聯的新架構釋放了產品（pǐn）拓展的潛能，從（cóng）航空發動機、汽（qì）車、工程機械等複雜產品，到智能水杯、智能牙刷等日常消（xiāo）費品（pǐn），都可以從萬物互（hù）聯的雲（yún）世（shì）界汲取營養，促使（shǐ）產品自我進化和演進，產品功能的邊界不斷拓展。

正（zhèng）如（rú）“競爭戰略之父”邁克爾（ěr）·波特聯合PTC CEO詹姆斯·賀普曼（màn）在2014年《哈佛商（shāng）業評論》上所說，監測、控製、優化、自動正成為智能互聯產品的基本功（gōng）能（néng），智能互聯（lián）產品構建（jiàn）起客戶需求的感知平台、客戶服務的推送平台。實現這些功能（néng）的背後是產品的動力、執行、智能、互聯（lián）等四大產品基本模塊有機整合，傳（chuán）統機械產品功能部件與傳感器、處（chù）理器（qì）、通信模塊及軟件的集成及係統（tǒng）化，還有這些（xiē）係（xì）統的（de）進化機製，其背（bèi）後離不開操作係統和嵌入式（shì）軟件的支撐。

未來（lái）展望，伴隨著（zhe）信息通信技術創新和擴散，產品的發展將具備（bèi）軟件版（bǎn）本的（de）特征。這個（gè）進程具有三個最基本的特征：普適性、漸進性和係統性。普適性意味（wèi）著從長期來看所有的產品都（dōu）將是智能互聯產品，漸進性意味著產品的智能化是一個不斷高級的過（guò）程、隻（zhī）有起點沒（méi）有終點，係統（tǒng）性（xìng）意味著產品（pǐn）功（gōng）能部件、智能部件與連接部（bù）件日益融合為一個（gè）有機整體。正如寬帶資（zī）本董事長田溯寧所說，產（chǎn）業互聯網時代，企業成功的核心是能否從（cóng）觀念、技術、商業模式上進行（háng）改造，使每個企業不再隻是產品生產者、服務提（tí）供者，而（ér）是通過產品與服務，與客戶建立了“強關係”，能成為24小時在線（xiàn），了解、預（yù）測客戶（hù）需求的“客戶運營商”（Customer Operator）。

而在這一螺旋循環的進程中，是軟（ruǎn）件，伴隨著這一切的發生。

2 軟件定義產品結構

每（měi）一（yī）次技術的重大突破，推動產品結構持續創新和演進，構建起新的產品結構。以“蒸汽機”為（wéi）代表的第一次工業革命催生了工（gōng）業文明的誕生。以“電力技術”為（wéi）代表的第二次工業革命催生出的電動機，使工業（yè）產品從（cóng）“蒸汽（qì）時（shí）代”邁向“電氣時代”。信（xìn）息技術和自動化技術的應用，催生出了可控製電壓電流的伺服電機（jī）， “電氣一代”躍升為“數控一代”。當前，軟件正在與機械、電子、控製等傳統工業技術相（xiàng）結（jié）合，推動產品正在逐步向“智能一代”進化，並構建新的產品結構。

縱觀曆次工（gōng）業革命，產品結（jié）構變化映射的是從解放（fàng）人類體力到（dào）解放人類腦力的躍遷，而軟件就是貫穿其中的“定義者”、“思想者”和“主導者”。

（一）是功能（néng）結構的重構。

工業革命以來，人們一直通（tōng）過（guò）對動力裝置、傳動裝置、功能裝置的持續改進和重（chóng）構，不斷（duàn）創造具有各種（zhǒng）功能的新產品，不斷把人類從繁重的體力勞動中解放出來。信息技術革命帶來的（de）重（chóng）大變革是，信息技術與自動控製、機械製造技術的集成引發機（jī）械產品結構和功能的重大變革，以（yǐ）往僅能靠機械和電子元件等物理實體實現的功能，可以通過軟件來（lái）實現，產品物理結構複雜性和成（chéng）本不斷降低的同時功能不斷豐富。

世紀之初（chū），麵對網絡、存儲等領域出現的一係列新問題、新挑戰（zhàn），人們提出軟件定義網絡（SDN）、軟件定義存儲（SDS）等一係列新理念和技術，其核心思路都在於對於（yú）傳統的硬件結構進行重（chóng）新定義。軟件（jiàn）定（dìng）義網絡（SDN）將傳統一（yī）體（tǐ）化的網絡控製與（yǔ）物理（lǐ）網絡拓撲分離，企業在無需替換網絡底層交換機、路由器等硬（yìng）件設備條件下，可以像升（shēng）級、安裝軟件一樣對網絡架構進行修改，滿足（zú）企業對（duì）整個網站架構進行調整、擴（kuò）容或升級（jí）。同樣，軟件定義存（cún）儲（chǔ）（SDS）是將（jiāng）軟件功能（néng）從陣列控製器中（zhōng）剝離出來，實現存儲資（zī）源的高效（xiào）、靈活分配。

飛機飛行中，基於對狀態信息實時感知（zhī）、計算、控製的電傳操縱係統取代了複（fù）雜、脆弱和笨重的液壓式飛行操縱係統，飛（fēi）控軟件和電子係統使得飛行器的結構（gòu）更簡化（huà）、更輕巧、更可靠。同時，飛機、汽車、船舶都可以通過（guò）數字駕駛艙技術（shù），用（yòng）單一顯示屏替代傳統的數據儀表。

國際農機公司約翰迪（dí）爾（John Deere）公司開發出新的發動機結構，實現發動機功率由軟件控製，同一款發動機可以有多個功率版本。智能血壓（yā）儀產（chǎn）品取消了傳（chuán）統的顯示（shì）器，將測量數據通（tōng）過手機直接（jiē）傳給醫生。新能源汽車的動力依靠電力，傳統變速箱等部件被控製軟件和電子係統所取代，汽車產品結構（gòu）的變化給中國汽車工業（yè）趕超創造了一個新契機。

當前，在任何（hé）一個產品中，嵌入的軟件代（dài）碼越多，在一定意義上（shàng）顯現出產品對應的複雜度越高、智能化水平越（yuè）高、功能越強大。例如，穀歌無（wú）人駕駛汽車（chē）的軟件代碼（mǎ）1000萬行，微軟視窗軟件代碼大致有2500萬行，支（zhī）持一架飛機飛行（háng）的（de）所有軟件代碼約為1億行（háng），穀（gǔ）歌擁有的軟件大約有20億行代碼。

（二）是性能結構的優化（huà）。

軟件的進（jìn）化正帶來產品設計模式及產品性（xìng）能結構的重大變（biàn）化，傳統的計（jì）算機（jī）輔助設計（CAD ，computer-aided design）正在向計算機主導設計（CAD，computer-automated design）演進。

傳統的產品結構設計主要依靠設（shè）計工（gōng）程師的經驗和（hé）水平，而現在計算機輔助設計，正在向計算機自動設計轉變。設計仿真（zhēn）工具可（kě）根據產品的參數要求，通過不斷（duàn）的迭代優化，自動的給出產品結構的最佳方案，並結合材料技術和製造技術的變革製造（zào）出性能更加優秀（xiù）的產品。

歐特克（Autodesk）通過（guò）這一嶄（zhǎn）新模式為設計出具有內部晶格結構的零（líng）部件，節省材料節約成本，其為空客設計的仿生隔斷比原來設計的重量輕45%。安世亞太（tài）創立了基於（yú）仿真和（hé）精密製造技術（shù）的工業再設計（jì）體係，通過（guò）創新優化設計結構，將數十個零部（bù）件簡化為一個（gè）零（líng）件，實現了同（tóng）等功能性能條件前提（tí）下裝備產品質量15-60%的減重，綠色效（xiào）益顯著，產品性能也可能實現大幅提升。

（三）是價值結（jié）構的再造（zào）。

嵌入式係統融合產品體係中帶來兩個方麵的重大調整，一是新產品開發中軟件的研（yán）發投入（rù）越來越大、周期越來越長，新（xīn）的軟件代碼不斷嵌入到新產品中，軟件在新產（chǎn）品成本結構的比重不斷增加，程控交換機、移動基站等設備成本中嵌入（rù）式軟件約（yuē）占15%～20%；二（èr）是產品基於軟件功能的增（zēng）加帶（dài）來了更高的價值，軟（ruǎn）件成為產品價值創造的重（chóng）要來源。數控係統是“工業母機”機床的“大（dà）腦”，數控係統決定了機床運動控製、邏輯控製和人機交互等主要功能，數控係統給（gěi）傳統機床帶來了十倍以上的增值，成為全球高端機床競爭力（lì）的焦點。

未來越是複雜產品，軟件代碼將會越長，軟件帶（dài）來的增（zēng）值會越大。因此，軟件將在重構產品結構方麵將發揮更大的作用，數據模型、知識庫結（jié）合自動設計軟件將打造出前所未有的產品（pǐn）結構，軟件技術在產品中所占比重將持續增加，產品價值也越來越多的由軟件體現，推動產品向價值鏈高（gāo）端躍升。飛機（jī）作為複雜工業品代（dài）表，軟件（jiàn）開（kāi）發成本不斷增加，飛機試飛中積累的知識和經驗，不斷提煉（liàn）後融入（rù）飛機新的軟件版本（běn）中，越來越（yuè）多的客戶也將願意為由此產生的附加值買單。

這一變革（gé）的背後（hòu）是企業投（tóu）入的“軟件化”步伐加快（kuài），英特爾、高通、聯發科技等芯片研發團隊（duì）中60%是軟件開發（fā）人員，愛立信、華為等通信（xìn）企業研發人員中50%是軟（ruǎn）件開（kāi）發人員，GE、西門子、博世等傳統製造企業紛紛（fēn）擴大軟件開發團（tuán）隊，洛克希德•馬丁（dīng）不（bú）但是世界最大的防務合同商（shāng）之一，也是世界上最大的軟件（jiàn）公司之一（yī），它編寫的代碼已經超過了微（wēi）軟。麵對軟件與製造（zào）業（yè）融合發展的趨勢，無論是ICT還（hái）是製造企業（yè），都（dōu）需要積極應對變革可能帶來的機遇和挑戰。

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