?走自主創(chuàng)新之路,掌握自主可控的智能制造工業(yè)軟件,是解決我國(guó)戰(zhàn)略性領(lǐng)域關(guān)鍵零部件制造受制于人、實(shí)現(xiàn)制造業(yè)向高端跨越的必經(jīng)之路
?從戰(zhàn)略層面將工業(yè)軟件作為我國(guó)重要的戰(zhàn)略資源進(jìn)行長(zhǎng)期支持、從戰(zhàn)術(shù)層面推動(dòng)構(gòu)建產(chǎn)業(yè)生態(tài)、從人才層面優(yōu)化人才培養(yǎng)引進(jìn)機(jī)制,合力鍛造出我國(guó)自主可控的工業(yè)軟件
?“工業(yè)軟件姓工不姓軟”,從事工業(yè)軟件的人才應(yīng)具備工業(yè)和軟件業(yè)復(fù)合專(zhuān)業(yè)背景
文?|《瞭望》新聞周刊記者?扈永順
第四次工業(yè)革命,將智能制造推向了潮頭,工業(yè)軟件的重要性也不斷凸顯。近年來(lái),我國(guó)工業(yè)軟件市場(chǎng)以超過(guò)10%的年均增速快速發(fā)展,部分領(lǐng)域國(guó)產(chǎn)軟件市場(chǎng)占有率超過(guò)50%,但研發(fā)設(shè)計(jì)類(lèi)軟件國(guó)外企業(yè)仍占主導(dǎo)地位。中國(guó)工業(yè)軟件面臨補(bǔ)足研發(fā)設(shè)計(jì)高端軟件短板,破解部分領(lǐng)域“卡脖子”問(wèn)題的挑戰(zhàn)。在中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)發(fā)布的2022重大問(wèn)題難題中,發(fā)展自主可控的工業(yè)設(shè)計(jì)軟件列為10大產(chǎn)業(yè)技術(shù)問(wèn)題之一。
工業(yè)軟件的研制高度依賴(lài)工業(yè)發(fā)展技術(shù)以及經(jīng)驗(yàn)迭代累積,沒(méi)有捷徑可走。中國(guó)科學(xué)院院士、華中科技大學(xué)學(xué)術(shù)委員會(huì)主任丁漢帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)聚焦航發(fā)、能源、船舶等行業(yè)復(fù)雜零件制造,歷經(jīng)20多年,在大量先進(jìn)制造工藝、核心算法的基礎(chǔ)上,研發(fā)了智能制造核心工業(yè)軟件CAM(計(jì)算機(jī)輔助制造)系統(tǒng),在航空航天領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用和部分替代,打破了國(guó)外軟件的壟斷地位。
2022年初,在國(guó)家自然科學(xué)基金委的支持下,“機(jī)器人(9.250, 0.11, 1.20%)化智能制造”基礎(chǔ)科學(xué)中心在華中科技大學(xué)成立,創(chuàng)建機(jī)器人化智能制造理論體系,形成自主可控的核心工業(yè)軟件、關(guān)鍵技術(shù)和重大裝備等,成為中心的發(fā)展目標(biāo)。
在航空航天、電子信息、生物醫(yī)藥等高端制造領(lǐng)域,工業(yè)設(shè)計(jì)軟件已是不可或缺的基礎(chǔ)性工具,為加快培育本土設(shè)計(jì)類(lèi)軟件,丁漢在接受《瞭望》新聞周刊記者專(zhuān)訪時(shí)表示,亟需從戰(zhàn)略層面將工業(yè)軟件作為我國(guó)重要的戰(zhàn)略資源進(jìn)行長(zhǎng)期支持、從戰(zhàn)術(shù)層面推動(dòng)構(gòu)建產(chǎn)業(yè)生態(tài)、從人才層面優(yōu)化人才培養(yǎng)引進(jìn)機(jī)制,合力鍛造出我國(guó)自主可控的工業(yè)軟件。
工業(yè)軟件支撐智能制造
《瞭望》:發(fā)展自主可控的工業(yè)軟件有何意義?工業(yè)軟件在智能制造中扮演什么角色?
丁漢:工業(yè)軟件是工業(yè)知識(shí)的復(fù)用。不同于計(jì)算機(jī)軟件的“軟件屬性”,工業(yè)軟件從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)還是工業(yè)品,是對(duì)制造業(yè)規(guī)律的數(shù)學(xué)表達(dá),是以軟件形態(tài)承載的大量工業(yè)技術(shù)及知識(shí),包含工業(yè)領(lǐng)域知識(shí)、行業(yè)知識(shí)、專(zhuān)業(yè)知識(shí)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等。需要通過(guò)科學(xué)的方法,如數(shù)學(xué)建模、軟件工程方法等,經(jīng)歷充分的工業(yè)應(yīng)用錘煉和長(zhǎng)期積累,以及良好的工業(yè)軟件生態(tài)氛圍,才能形成商品化的研發(fā)設(shè)計(jì)工業(yè)軟件產(chǎn)品。
21世紀(jì)以來(lái),歐美發(fā)達(dá)國(guó)家將工業(yè)軟件發(fā)展上升為國(guó)家戰(zhàn)略,我國(guó)“十四五”軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,德國(guó)“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略,美國(guó)《工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型白皮書(shū)》,歐盟的信息社會(huì)計(jì)劃(IST)和尤里卡ITEA計(jì)劃都對(duì)其進(jìn)行了重點(diǎn)關(guān)注。
要成為工業(yè)強(qiáng)國(guó),我們需要突破智能設(shè)計(jì)與仿真及其工具、制造物聯(lián)與服務(wù)、工業(yè)大數(shù)據(jù)處理等高端工業(yè)軟件核心技術(shù),開(kāi)發(fā)自主可控的高端工業(yè)平臺(tái)軟件和重點(diǎn)領(lǐng)域應(yīng)用軟件,推進(jìn)自主工業(yè)軟件體系化發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
近十年,我國(guó)航空航天、能源化工、先進(jìn)軌道交通等行業(yè)發(fā)展勢(shì)頭好,這些行業(yè)對(duì)大型復(fù)雜零件、構(gòu)件制造的需求非常強(qiáng)烈。數(shù)控機(jī)床作為當(dāng)代制造的主要裝備,在實(shí)現(xiàn)復(fù)雜曲面零件高精度制造中扮演了十分重要的角色。然而,隨著制造對(duì)象尺寸越來(lái)越大、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜、產(chǎn)品服役性能越來(lái)越高,現(xiàn)有制造模式面臨重大挑戰(zhàn),難以滿(mǎn)足生產(chǎn)效率和品質(zhì)需求,智能制造是解決上述問(wèn)題的新模式新手段。
工業(yè)軟件作為智能制造的大腦和神經(jīng),通過(guò)在制造過(guò)程中的環(huán)境感知、自主決策與自律適應(yīng),并融入人類(lèi)智慧和知識(shí)經(jīng)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)單機(jī)能工巧匠、多機(jī)分工協(xié)作、人機(jī)自然交互,達(dá)到數(shù)字化制造技術(shù)與機(jī)器人技術(shù)的深度交融,從而提高我國(guó)戰(zhàn)略與支柱領(lǐng)域大型復(fù)雜零件、構(gòu)件制造水平,帶來(lái)制造技術(shù)的變革。
工業(yè)軟件是推動(dòng)制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心要素,是推進(jìn)工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要手段,也是智能制造的靈魂。沒(méi)有工業(yè)軟件的支撐,就不可能有數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化。