開創(chuàng)工業(yè)數(shù)據(jù)管理新范式，共建新一代工業(yè)軟件云

　　全球工業(yè)軟件正在向云的架構(gòu)體系轉(zhuǎn)變。某種程度上，這讓國內(nèi)外企業(yè)站在了同一起跑線上。這也成為國產(chǎn)工業(yè)軟件一個彎道超車的重要“窗口期”。 在這個時刻，國內(nèi)工業(yè)企業(yè)、國產(chǎn)軟件公司、云計算供應(yīng)商如何進(jìn)行大會戰(zhàn)?

　　德國工業(yè)4.0、中國先進(jìn)制造以及美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵是工業(yè)軟件，工業(yè)軟件也由此被譽為“工業(yè)皇冠上的明珠”。過去它一直是海外廠商的天下，從芯片設(shè)計仿真的EDA，到電子、航空、建筑、汽車等輔助設(shè)計仿真的CAE、CAD和CAM，歐美企業(yè)西門子、達(dá)索、Autodesk、ANSYS、新思等占據(jù)了絕對領(lǐng)先位置。

　　然而，隨著云計算、人工智能等新技術(shù)的產(chǎn)生，工業(yè)軟件向新一代架構(gòu)體系轉(zhuǎn)變。某種程度上來說，這讓國內(nèi)外企業(yè)又站在了同一起跑線上。這也成為國產(chǎn)工業(yè)軟件一個彎道超車的重要“窗口期”。

　　在新一代工業(yè)軟件的體系架構(gòu)中，根技術(shù)無疑是“重中之重”，它分為數(shù)據(jù)之根、經(jīng)驗之根、內(nèi)核之根和智能之根四類，是基礎(chǔ)和關(guān)鍵要素。

　　11月30日，華為的工業(yè)數(shù)據(jù)模型驅(qū)動引擎DME(Data Model Engine)正式開啟公測。這是一個關(guān)鍵性創(chuàng)新服務(wù)，它也是數(shù)據(jù)之根，開創(chuàng)了數(shù)據(jù)管理新范式，是華為云孵化新一代工業(yè)軟件體系的重要一步。

　　01、突圍的新路徑

　　11月，西門子云原生研發(fā)平臺Xcelerator，面向中國市場開放;另一家工業(yè)軟件大廠PTC，計劃明年將把SaaS服務(wù)平臺Arena帶到中國市場來;此外，達(dá)索、Autodesk也都有相應(yīng)舉措。

　　這些齊刷刷的動作背后，是工業(yè)軟件企業(yè)的新一輪大比拼和對新市場的爭奪。

　　“傳統(tǒng)工業(yè)軟件的收費門檻還是較高的，一款軟件經(jīng)常是百萬或大幾十萬起步。”湃�？萍技夹g(shù)總監(jiān)周海偉博士表示，“即便是年產(chǎn)值幾個億的企業(yè)，也會望而卻步。”而根據(jù)工信部的數(shù)據(jù)，全國4600多萬企業(yè)中，中小企業(yè)占比90%以上。幾乎所有工業(yè)軟件企業(yè)都盯上了這個市場。而云服務(wù)采用訂閱制，相當(dāng)于租賃，降低了企業(yè)的購買門檻。

　　除了成本上的門檻，還有使用上的門檻。“中國只有百萬的仿真工程師。”工業(yè)軟件企業(yè)云道智能資深人士李白舉例說，他們發(fā)現(xiàn)，中小企業(yè)在創(chuàng)新中對仿真的需求正在增多。比如，企業(yè)參與海外競標(biāo)，通常要提供仿真報告。“云+App”的創(chuàng)新方式，通過零代碼化，讓數(shù)千萬不懂仿真的工程師，也能用得了仿真軟件。

　　而工業(yè)軟件是工業(yè)知識的積累。不難發(fā)現(xiàn)，工業(yè)軟件巨頭幾乎來自工業(yè)強國，強大的工業(yè)場景，對工業(yè)軟件的反哺至關(guān)重要。改革開放以來，我國制造業(yè)蓬勃發(fā)展，但工業(yè)軟件仍長期由國外軟件巨頭主導(dǎo)，大量的行業(yè)實踐、數(shù)據(jù)驗證和經(jīng)驗積累，并未沉淀為國產(chǎn)軟件的數(shù)字化能力。不得不說，當(dāng)前國產(chǎn)軟件的發(fā)展，仍缺乏工業(yè)場景的迭代打磨。

　　為此，近年來國家在“十四五”、信息創(chuàng)新相關(guān)規(guī)劃中，密集出臺了支持國產(chǎn)工業(yè)軟件的政策。同時，一些國內(nèi)大型企業(yè)，也通過自身需求牽引，開啟了與國產(chǎn)軟件的合作。

　　“華為對我們開放了場景，甚至承擔(dān)了產(chǎn)品經(jīng)理或測試經(jīng)理的角色，在某些領(lǐng)域上已經(jīng)追趕甚至超越了國外工業(yè)軟件。”一位國產(chǎn)軟件人士告訴數(shù)智前線，期望有更多大型企業(yè)，能“實實在在”使用國產(chǎn)軟件，加速國產(chǎn)軟件迭代進(jìn)程。而新一代工業(yè)軟件架構(gòu)體系，某種程度上可加速迭代，并為工業(yè)知識的沉淀提供更為便捷的方式。

　　工業(yè)軟件也對性能提出了新要求。傳統(tǒng)工業(yè)軟件往往采用單機(jī)架構(gòu)，系統(tǒng)運行依賴一臺機(jī)器的硬件資源。新一代工業(yè)軟件基于云架構(gòu)，充分利用了分布式資源，性能可實現(xiàn)十倍乃至百倍的提升。有行業(yè)專家舉例，比如CAD工具，未來能支持更高精度、更大尺度的建模。

　　工業(yè)軟件還要適應(yīng)企業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同的需求。而要實現(xiàn)協(xié)同，最大的難點是數(shù)據(jù)的集成和打通。“傳統(tǒng)工業(yè)軟件都在本地，相互之間傳遞數(shù)據(jù)并不方便。采用云的形式，大家有一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理平臺，數(shù)據(jù)分享協(xié)同有很大便利性。”李白稱。

　　總體而言，一方面是工業(yè)軟件市場迅速發(fā)展對新技術(shù)提出渴求，另一方面是云計算、SaaS化浪潮對于傳統(tǒng)軟件正在進(jìn)行改變。而當(dāng)下的產(chǎn)業(yè)變革期，也被國內(nèi)工業(yè)軟件企業(yè)看作是實現(xiàn)國產(chǎn)創(chuàng)新，解決“卡脖子”問題的寶貴窗口期。

　　在國產(chǎn)軟件突圍中，中國工業(yè)軟件仍面臨“技不如人、人不如人、錢不如人”的困難。

　　比如，在技術(shù)上，有業(yè)界人士指出，海外的三維CAD和高端CAE軟件，就好比芯片領(lǐng)域的7納米、5納米尖端工藝。“缺少了塔尖這一點，它后面撬動的千萬億工業(yè)制造市場，可能都很難運轉(zhuǎn)。”

　　在人才方面，國外Top10工業(yè)軟件企業(yè)，開發(fā)人員總數(shù)加起來約20萬人，中國則不到5000人。而在中國有限的人才隊伍中，大量人員都從事應(yīng)用開發(fā)，國內(nèi)非常缺乏基礎(chǔ)研發(fā)的人員。“這一點尤為嚴(yán)峻，需要政府和產(chǎn)業(yè)的引導(dǎo)。”有業(yè)內(nèi)人士稱。

　　在研發(fā)投入上，中國工業(yè)軟件企業(yè)的總投入，不如達(dá)索、西門子等中的一家。西門子CTO曾透露，過去20年，西門子在軟件上總計投入100多億美元，相當(dāng)于一年就有大約30億元人民幣。

　　在這樣的現(xiàn)狀下，在11月30日的發(fā)布會上，華為云透露，按照傳統(tǒng)路徑去追趕，我們只會越來越落后，要想突圍必須得有新的路徑。這就要重新定義新一代工業(yè)軟件架構(gòu)。

　　“云上的軟件架構(gòu)和SaaS化的服務(wù)模式，正是促進(jìn)行業(yè)整體協(xié)同作戰(zhàn)的重要基礎(chǔ)。”因此，當(dāng)下單機(jī)工業(yè)軟件升級到SaaS工業(yè)軟件，是實現(xiàn)彎道超車的一次難得的機(jī)會。

　　02、工業(yè)軟件的“數(shù)據(jù)之根”

　　在構(gòu)建新一代工業(yè)軟件體系架構(gòu)時，不僅要考慮可用性，更要考慮先進(jìn)性，這是產(chǎn)業(yè)的共識。多位工業(yè)軟件人士分析認(rèn)為，國產(chǎn)化是市場機(jī)遇，但做出好用、先進(jìn)的工業(yè)軟件和創(chuàng)新模式，服務(wù)全球市場，才是企業(yè)的最終目標(biāo)。

　　在華為云對工業(yè)企業(yè)的需求調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，用戶提出了兩個明確需求，就是在企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型中，一是出于供應(yīng)鏈安全的考慮，IT系統(tǒng)要自主可控;另一是能實現(xiàn)企業(yè)級、產(chǎn)業(yè)鏈級的高效協(xié)同，而其中的核心是工程數(shù)據(jù)的集成打通。

　　業(yè)界普遍認(rèn)為，這是數(shù)字化轉(zhuǎn)型中最難的一件事。在各種單機(jī)工業(yè)軟件工具之間，異構(gòu)數(shù)據(jù)的集成打通不僅難，付出的代價也非常高昂。

　　在這個過程中，業(yè)界希望定義的新一代工業(yè)軟件體系，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的“不治而順”。這就涉及到工業(yè)軟件的關(guān)鍵——數(shù)據(jù)的根技術(shù)。作為具備30多年工業(yè)制造和數(shù)字化經(jīng)驗的產(chǎn)業(yè)龍頭，華為在產(chǎn)品數(shù)字化過程中，針對工業(yè)軟件工具的連續(xù)性和數(shù)據(jù)的管理，已經(jīng)進(jìn)行了豐富的探索和實踐。

　　此前，華為內(nèi)部有170多個系統(tǒng)，8000多款工具，它們的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)模型原來都是不一致的。為此，底層的數(shù)據(jù)管理核心系統(tǒng)，需要大量基于專用接口的二次定制開發(fā)，程序員們由此寫了多達(dá)上千萬行的代碼。而這些軟件包還需要專用的軟硬件環(huán)境，多達(dá)200套，成本非常昂貴。

　　為此，華為內(nèi)部組織了上百次研討，思考究竟用什么理念和技術(shù)來管理數(shù)據(jù)?最后大家達(dá)成結(jié)論，應(yīng)該基于面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)管理。

　　此前，在工業(yè)軟件的數(shù)據(jù)管理上，業(yè)界從“面向結(jié)果”，走到了“面向過程”，但兩者總體上都會把一個產(chǎn)品所涉及的設(shè)計、開發(fā)、測試、驗證，按照流程一段一段切開，各段對應(yīng)的工程數(shù)據(jù)，分別存儲于不同的單機(jī)工具系統(tǒng)里，之后還要花大代價進(jìn)行集成打通。

　　在選擇了“面向?qū)ο?rdquo;后，世間萬物都可以提煉成極致抽象的“物模型”;各類數(shù)據(jù)則可以由極致抽象為元模型，然后再建立模型關(guān)系、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，構(gòu)筑業(yè)務(wù)對象的鏈接。

　　在介紹DME的時候，華為云的專家打了一個比方：以對象為數(shù)據(jù)的邏輯就像“建高鐵”，每一個高鐵站都是一個對象，高鐵站對象之間有關(guān)聯(lián);一個高鐵對象相關(guān)的各種數(shù)據(jù)，會內(nèi)聚成一個數(shù)據(jù)集;這些數(shù)據(jù)會與其他對象的數(shù)據(jù)之間自動連通，就形成一個非常龐大的數(shù)據(jù)圖譜。

　　當(dāng)需要使用時，只需要設(shè)置“起點”、“終點”以及“途徑站”，工業(yè)數(shù)據(jù)模型驅(qū)動引擎DME技術(shù)即可將對應(yīng)的數(shù)據(jù)自動識別出來，入湖存儲，然后關(guān)聯(lián)，數(shù)據(jù)自動形成了一個完整的生產(chǎn)線。由此，就有了基于工業(yè)數(shù)據(jù)模型驅(qū)動引擎DME的新一代工業(yè)軟件體系。

　　這里的工業(yè)數(shù)據(jù)模型驅(qū)動引擎DME，正是華為云基于華為內(nèi)部數(shù)字化實踐沉淀的服務(wù)能力，它的核心技術(shù)就是面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)構(gòu)建技術(shù)。

　　根據(jù)這樣的構(gòu)建思路，華為公司內(nèi)部識別了234個業(yè)務(wù)對象，梳理出500多個不同的數(shù)據(jù)實體，幾百種對應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，幾萬種數(shù)據(jù)之間的關(guān)系和屬性字段，并由此實現(xiàn)了“一生三，三生萬物”的IT系統(tǒng)構(gòu)建能力。

　　在軟件業(yè)界，這一設(shè)想正是國內(nèi)外軟件大廠近年來持續(xù)在突破的關(guān)鍵陣地，但業(yè)界仍缺少重量級的創(chuàng)新實踐，華為云則是第一個將其在工業(yè)軟件領(lǐng)域落地的企業(yè)。

　　11月30日，華為云將這個數(shù)據(jù)的根技術(shù)對外開放出來，支持業(yè)界新一代工業(yè)軟件工程數(shù)據(jù)管理，化解因數(shù)字化過程中的數(shù)據(jù)大爆炸，以及每家工業(yè)軟件企業(yè)要為客戶做大量定制開發(fā)，而引發(fā)的數(shù)據(jù)管理難題。

　　工業(yè)數(shù)據(jù)模型驅(qū)動引擎DME的主要作用有三個方面：一是通過它構(gòu)建的SaaS軟件，數(shù)據(jù)在底層是天生拉通的，不存在復(fù)雜的數(shù)據(jù)集成、打通問題;二是大家在重新定義新一代工業(yè)軟件架構(gòu)、協(xié)同攻關(guān)時，需要定義標(biāo)準(zhǔn)體系，實現(xiàn)上下左右的互相拉通，這是DME的一個重大價值;三是企業(yè)基于這些根技術(shù)，可以少走彎路，不重復(fù)造輪子。

　　有工業(yè)軟件企業(yè)公司指出，工業(yè)數(shù)據(jù)模型驅(qū)動引擎DME對于他們所研發(fā)的數(shù)據(jù)應(yīng)用而言，就類似于手機(jī)App所使用的鴻蒙生態(tài)。作為應(yīng)用開發(fā)商，更重要的在于發(fā)揮專業(yè)能力做精做強應(yīng)用能力，沒有必要再去造一個操作系統(tǒng)。

　　據(jù)悉，華為還在持續(xù)研發(fā)工業(yè)軟件的其他根技術(shù)，包括內(nèi)核、經(jīng)驗、智能等領(lǐng)域的根技術(shù)，并會在未來陸續(xù)推出。

　　03、小舢板們?nèi)绾蜳K大航母

　　自己造的降落傘要自己先跳。這是華為技術(shù)實踐的一個理念。

　　今年，華為自研的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)PDM已經(jīng)竣工上線，替換了公司之前的老系統(tǒng)，這是公司內(nèi)部一件頗為轟動的大事。新一代系統(tǒng)，通過工業(yè)數(shù)據(jù)模型驅(qū)動引擎DME，重構(gòu)了核心模塊和能力。

　　PDM是一類重要的工業(yè)系統(tǒng)，它充當(dāng)著產(chǎn)品工程數(shù)據(jù)底座的角色，與ERP(企業(yè)資源計劃)和CRM(客戶關(guān)系管理)一起，被外界稱為“華為三大系統(tǒng)”之一。據(jù)介紹，在華為內(nèi)部，PDM的注冊用戶數(shù)量多達(dá)十幾萬人，系統(tǒng)每天調(diào)用量過億，對華為的研發(fā)生產(chǎn)提供了重要支撐，目前運行狀態(tài)平順。

　　相比上一代被戲稱為“爬得慢”的PDM系統(tǒng)，新系統(tǒng)運行性能提升了3倍多，驗證了DME的強大數(shù)據(jù)治理能力。

　　DME不僅成功應(yīng)用在華為內(nèi)部，在外部企業(yè)也收獲了不少實踐經(jīng)驗。

　　專精特新“小巨人”企業(yè)天喻軟件, 專注于產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理領(lǐng)域的自主研發(fā)。公司總經(jīng)理劉清華稱，他們在研發(fā)過程中，也碰到了系統(tǒng)建模復(fù)雜，定制開發(fā)工作量大，實施困難等問題。從2021年起，他們與華為合作，利用DME平臺，研發(fā)了BOM模塊，基于DME提供的數(shù)據(jù)建模、界面生成、權(quán)限管理等標(biāo)準(zhǔn)化功能，節(jié)約了開發(fā)成本，同時也保證了軟件的成熟性和穩(wěn)定性。”目前該應(yīng)用已順利在華為相關(guān)部門使用。”劉清華透露，“后續(xù)，天喻軟件的相關(guān)產(chǎn)品，將全面遷移到DME平臺上來，這是我們的長遠(yuǎn)規(guī)劃。”

　　另一家專精特新工業(yè)軟件企業(yè)湃睿科技稱，基于華為云上的DME引擎，他們僅花了7個月時間，就推出了新一代SaaS化PDM系統(tǒng)，該系統(tǒng)針對中小企業(yè)市場。據(jù)悉，該系統(tǒng)上線幾個月，已有客戶開始訂閱使用。由于低代碼化，滿足客戶定制化需求的時間也大大降低，比如某用戶提出10個新定制需求，湃睿科技一天就完成了7個。

　　這些ISV合作伙伴，都共同強調(diào)了基于DME平臺搭建的SaaS系統(tǒng)的穩(wěn)定性。有業(yè)內(nèi)人士指出，一些國產(chǎn)工業(yè)軟件運行起來不太穩(wěn)定，在市場上推廣不起來，最大的原因是底層不健碩。而DME引擎在華為內(nèi)部進(jìn)行了大量用戶驗證，為合作伙伴提供了成熟可靠的底座。

　　目前，DME有兩類客戶，一類是終端用戶，包括大型央國企、有流程IT能力的企業(yè)，他們有能力直接基于DME引擎進(jìn)行開發(fā);另一類是中長尾客戶，他們通過ISV生態(tài)伙伴來服務(wù)。其中，ISV生態(tài)伙伴是華為云工業(yè)軟件生態(tài)中的關(guān)鍵組成，他們可面向各行業(yè)定制更多SaaS軟件，服務(wù)于千行百業(yè)客戶。

　　面向未來的工業(yè)軟件應(yīng)用需求，華為云希望打造的不僅是一個數(shù)據(jù)平臺，更是一個數(shù)據(jù)管理和分析的SaaS開發(fā)平臺。華為云人士告訴數(shù)智前線，其實，DME的邏輯適用于各行業(yè)，比如建筑、交通、貿(mào)易甚至人力資源管理，都有他們的業(yè)務(wù)對象，都需要面向?qū)ο筮M(jìn)行數(shù)據(jù)建模，實現(xiàn)更加高效的數(shù)據(jù)驅(qū)動業(yè)務(wù)。它希望按照云的服務(wù)化、協(xié)同大作戰(zhàn)的開發(fā)模式，實現(xiàn)service on service，共同建設(shè)、聯(lián)營聯(lián)運。

　　這是華為云一個非常大的想法，也是一個長遠(yuǎn)的想法。中國工業(yè)軟件體系的成功，理論上是新一代工業(yè)軟件云生態(tài)體系的成功。在過去，中國工業(yè)軟件呈現(xiàn)了一盤散沙、九龍治水的局面，國產(chǎn)工業(yè)軟件企業(yè)也習(xí)慣了單兵作戰(zhàn)。但在最近兩年，業(yè)界已經(jīng)意識到，“小舢板”對抗不了“大航母”。大家對打破生態(tài)壁壘的意識越來越強。

　　“如果你去看國外廠商，達(dá)索、西門子，他們在研發(fā)上的投入每年是數(shù)億元，我們根本無法PK。如果大家基于同一個體系架構(gòu)，有人提供共性技術(shù)，有人專注于自己的know-how，分工協(xié)作，綁在一起，就有更大的開拓機(jī)會。”有國產(chǎn)工業(yè)軟件企業(yè)稱。

　　縱觀全球市場，留給國產(chǎn)工業(yè)軟件的窗口期其實已極為短暫。例如，海外大廠如PTC的新品，已有布局準(zhǔn)備進(jìn)入中國市場。國產(chǎn)工業(yè)軟件生態(tài)只有更為緊密地協(xié)同作戰(zhàn)，才有可能實現(xiàn)“加速度”，在新一輪激烈的爭奪戰(zhàn)中搶得市場。

　　對此，有業(yè)界專家認(rèn)為，中國工業(yè)軟件在未來3年內(nèi)有望達(dá)到“可用”，10年內(nèi)達(dá)到“好用”，甚至世界領(lǐng)先。也有業(yè)內(nèi)人士提出，面對內(nèi)外環(huán)境發(fā)展和競爭的緊迫性，中國工業(yè)軟件企業(yè)，應(yīng)基于新一代體系架構(gòu)，加強協(xié)同和迭代。“天下武功，唯快不破”，中國工業(yè)軟件的關(guān)鍵變局，或許在未來幾年即可見分曉。