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两化融合浪潮下,工业软件与基础软件服务的协同创新与未来展望

两化融合浪潮下,工业软件与基础软件服务的协同创新与未来展望

在“信息化与工业化深度融合”(简称“两化融合”)的国家战略背景下,工业软件作为智能制造与数字化转型的核心载体,其重要性日益凸显。而作为工业软件运行与发展的基石,基础软件服务正经历着一场深刻的变革,两者相互依存、协同演进,共同构成了驱动现代工业体系转型升级的关键力量。

一、 两化融合:工业软件发展的核心驱动力

“两化融合”旨在通过信息技术(IT)的深度应用,改造和提升传统工业(OT),实现生产、经营、管理的全面数字化、网络化和智能化。在这一进程中,工业软件扮演着“神经中枢”和“智慧大脑”的角色。它不再仅仅是辅助设计和生产管理的工具,而是贯穿于产品全生命周期、企业全价值链、产业链全环节的核心系统。从研发设计(CAD/CAE/CAM)、生产制造(MES/SCADA)、经营管理(ERP/SCM)到运维服务(PHM),工业软件正深度融入工业肌理,驱动生产方式、商业模式乃至产业生态的重构。

二、 工业软件:定义、分类与核心价值

工业软件是应用于工业领域,以提高研发设计、生产制造、运营管理和服务维护等环节效率与质量的专业软件。其核心价值在于将工业知识、技术诀窍、管理经验以数字化模型和算法代码的形式沉淀下来,实现知识的复用与创新。

  1. 研发设计类:如CAD、CAE、PLM,是产品创新的数字摇篮。
  2. 生产控制类:如MES、SCADA、DCS,是车间实时管理与控制的“指挥官”。
  3. 经营管理类:如ERP、CRM、SCM,是企业资源优化与决策的“大管家”。
  4. 嵌入式工业软件:嵌入在工业装备内部,是实现设备智能化的“灵魂”。

三、 基础软件服务:工业软件赖以生存的“土壤”

基础软件服务是支撑工业软件开发、部署、运行、管理和迭代的底层平台与服务体系,主要包括:

  1. 操作系统:为工业软件提供稳定、安全、实时的运行环境,特别是面向工业场景的实时操作系统(RTOS)、边缘计算操作系统等。
  2. 数据库与中间件:负责工业海量数据(时序数据、关系数据、非结构化数据)的高效存储、处理与流转,是连接各类工业应用、打通信息孤岛的关键枢纽。
  3. 开发工具与平台:包括低代码/无代码开发平台、集成开发环境(IDE)、模型驱动开发工具等,旨在提升工业软件的开发效率、降低开发门槛,并支持云原生、微服务等现代架构。
  4. 云计算与云服务:提供弹性可扩展的计算、存储和网络资源,推动工业软件从本地部署向SaaS(软件即服务)模式转型,实现数据的集中管理与价值的云端挖掘。
  5. 安全服务:涵盖从底层芯片、操作系统到上层应用的工控安全体系,是保障工业系统稳定运行和数据资产安全的生命线。

四、 协同创新:工业软件与基础软件服务的融合之道

两化融合的深化,对工业软件与基础软件服务提出了更高的协同要求:

  • 平台化与生态化:基于云平台,构建集成了开发工具、数据服务、AI能力、行业模型的一体化工业互联网平台或工业操作系统。基础软件服务以平台化方式提供,工业软件则以“工业APP”的形式在平台上生长、集成和交易,形成开放共赢的生态系统。
  • 数据驱动与模型融合:基础软件服务需提供强大的数据治理、分析和AI赋能能力。工业软件则基于这些能力,将物理世界的机理模型与数据驱动的AI模型深度融合,实现从经验决策到数据智能决策的跨越,如数字孪生、预测性维护等高级应用。
  • 云边端协同:基础软件服务需支持从云端、边缘到现场设备的统一架构与管理。工业软件需适应这种分层部署模式,实现云端集中管控、模型训练与边缘端实时响应、智能执行的有机结合。
  • 安全可信贯穿始终:需建立覆盖基础软件和工业应用的一体化安全防护体系,实现从芯片、操作系统、网络到应用层的纵深防御,并融入可信计算、隐私计算等新技术,确保工业系统的安全可靠运行。

五、 挑战与未来展望

当前,我国在高端工业软件和核心基础软件领域仍面临“卡脖子”风险,生态构建、人才储备、标准制定等方面亦存在挑战。未来发展趋势将聚焦于:

  1. 核心技术自主化:加速突破工业实时操作系统、高端工业设计仿真软件、工业数据库等关键核心技术。
  2. 架构现代化:全面拥抱云原生、微服务、容器化等架构,提升工业软件的敏捷性、弹性和可维护性。
  3. 人工智能深度集成:AI将深度嵌入从研发到服务的各个环节,催生新一代智能工业软件。
  4. 开源与开放:积极参与和主导工业软件及基础软件的开源社区建设,通过开放协作加速创新。
  5. 服务模式创新:从销售许可证向提供“软件+服务+数据价值”的综合解决方案转变,商业模式更加多元化。

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两化融合是一场深刻的产业革命。工业软件是这场革命的“主战场”,而坚实、先进、自主的基础软件服务则是确保“战场”稳固和“武器”精良的“后勤保障体系”。只有二者紧密协同、深度融合、创新突破,才能筑牢智能制造的数字基石,推动我国从“制造大国”迈向“制造强国”,在全球新一轮工业竞争中赢得主动。

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更新时间:2026-01-13 16:32:25