隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)似乎正在進(jìn)入一個(gè)平臺(tái)青春期的朦朧前夜。而最開始作為工具的工業(yè)軟件，則逐漸成為重要推手。它自身正在經(jīng)歷空前的變化。這個(gè)變化始自十多年前，但直到現(xiàn)在借助于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、5G這樣的折射光，它的萌芽才開始變得有些輪廓。還需要十年到二十年的時(shí)間，工業(yè)界才能真正感覺它的顛覆性變化。

也許那個(gè)時(shí)候，工業(yè)軟件的工具屬性將不復(fù)存在。它以一種更加內(nèi)生、更加隱蔽的平臺(tái)方式，主宰著工業(yè)的走向。

1/ 設(shè)計(jì)與仿真的融合

CAD與CAE曾經(jīng)是兩個(gè)涇渭分明的陣營(yíng)。少數(shù)工業(yè)軟件才會(huì)橫跨這兩個(gè)領(lǐng)域。而現(xiàn)在，設(shè)計(jì)已經(jīng)跟仿真緊密地結(jié)合在一起了。設(shè)計(jì)既出，仿真即行。同源數(shù)據(jù)，共生驗(yàn)證。業(yè)界比較熱鬧的CPS、數(shù)字孿生、數(shù)物融合等概念背后，都有映射著這樣的事實(shí)。

看一看這幾年西門子、達(dá)索系統(tǒng)和歐特克的動(dòng)向就知道了。

在最近幾年，達(dá)索系統(tǒng)重點(diǎn)就是深耕仿真領(lǐng)域，充實(shí)達(dá)索系統(tǒng)旗下的仿真品牌 。在最近五年的并購(gòu)中，有一半是在進(jìn)行仿真軟件的購(gòu)買。

這標(biāo)志一個(gè)顯著的變化，CAD與CAE正在緊密地連接在一起。即設(shè)計(jì)即仿真，將成為工業(yè)領(lǐng)域的標(biāo)配。這種融合的力度，正在得到空前的加強(qiáng)。傳統(tǒng)的CAD和CAE分而治之的局面，正在由CAD廠商率先打破。由于物理數(shù)值仿真將先于物理實(shí)現(xiàn)，使得幾何引擎的重要性也將隨之降低。這將會(huì)對(duì)單純只做CAD和CAE的廠家，形成一個(gè)巨大的壓力。

CAD與CAE的融合，意味著制造端的前置，它使得設(shè)計(jì)要更多擔(dān)負(fù)起傳統(tǒng)上樣機(jī)與測(cè)試的功能。“面向制造的設(shè)計(jì)”DFM、面向安全的設(shè)計(jì)DFS等DFX系列，變得更加可行，而且更具普遍性。

NASA土星登陸器

2/ 數(shù)據(jù)傳遞“全屏化”

紙張是制造的圣杯。在相當(dāng)長(zhǎng)的工業(yè)發(fā)展時(shí)期，無(wú)論是設(shè)計(jì)，還是車間生產(chǎn)，發(fā)藍(lán)的二維圖紙，象征著總工的最高權(quán)威。指令，往往就是“紙之令”，這是一種傳遞決策的古老方式，就像古代的軍隊(duì)驛道。而且，越是復(fù)雜的制造，數(shù)據(jù)傳遞越是復(fù)雜，那么通過紙張、看板等載體實(shí)現(xiàn)信息傳遞出現(xiàn)差錯(cuò)的可能性就越高。

無(wú)紙化，是波音早在上個(gè)世紀(jì)九十年代就提出來(lái)。作為一個(gè)簡(jiǎn)潔易懂的目標(biāo)，背后含義重大。告別簡(jiǎn)單的藍(lán)圖紙，或許容易；但要在設(shè)計(jì)與制造之間以及整個(gè)工廠實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化，則非常困難。從1990年開始研發(fā)的波音777，是最早采用數(shù)字化技術(shù)設(shè)計(jì)的飛機(jī)，而一直到現(xiàn)在，波音仍然在致力解決這樣的問題。

無(wú)紙化，是個(gè)解決孤島的方向。在這種信念之下，所有的紙張和表格，都是孤島數(shù)據(jù)的象征，這意味著工廠出現(xiàn)了“數(shù)據(jù)腸阻塞”。不過，這也是當(dāng)下普通工廠的特點(diǎn)。

這意味著，車間里向員工傳遞信息的方式，將徹底改變，“文本”和“紙令”時(shí)代 將有可能宣告結(jié)束。三維數(shù)據(jù)和指令，不完全是數(shù)據(jù)下發(fā)的問題，而是通過一種類似“知識(shí)感受”的方式進(jìn)行傳遞。這種傳遞是體驗(yàn)，是感受，而不是文本說(shuō)明。

這時(shí)候需要的指令，不是一張紙的說(shuō)明，而是一張屏，而是一種感受。

無(wú)紙化本身是一個(gè)燈塔，它正在有了更加具體的的方式：“屏幕化”將成為新的載體。在巴塞羅那的2019世界移動(dòng)通信大會(huì)上，PTC的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)Vuforia解決方案已經(jīng)開始在微軟的HoloLens 2進(jìn)行內(nèi)置，通過新手勢(shì)、語(yǔ)音增強(qiáng)和跟蹤功能，可以無(wú)需繁復(fù)的編程工作。空氣工程公司Howden，已經(jīng)開始采用這種技術(shù)，提高客戶使用其設(shè)備的體驗(yàn)。

鼠標(biāo)，讓人手成為鼠標(biāo)墊上的爬行動(dòng)物；而AR則讓人的手解放出來(lái)，成為在空中翻動(dòng)的飛鳥。無(wú)論是在設(shè)計(jì)室，還是在工廠，許多人就像指揮家一樣揮舞雙手——那是他們驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)的全新方式。

然而它背后的潛臺(tái)詞，則要意味深長(zhǎng)得多。全球最大的工程機(jī)械制造商Caterpillar已經(jīng)不再為用戶提供圖紙了。想要維修油路，非授權(quán)的維修工程師只能去猜測(cè)了。用戶可以擁有一切細(xì)節(jié)，但看不到它的數(shù)據(jù)。

那么，下一代工人是什么樣子的？

他們都是裝有“第二血管”的互聯(lián)工人。在這條第二血管的通道上，穿梭著各種數(shù)據(jù)。而借助于AR技術(shù)，這些工人完全可以看得見它們。

“撕掉每一張紙”？“全屏化”成為精益的標(biāo)配？這將挑戰(zhàn)一個(gè)工廠在幾十年所形成的標(biāo)桿實(shí)踐和燈塔文化。

3/ 基于模型的系統(tǒng)工程

人類處理復(fù)雜問題的能力，是有限的。系統(tǒng)工程是一種頂層的全局思維；而模型則是在更高的抽象層次上表達(dá)復(fù)雜事物的一種手段。很顯然，基于模型的系統(tǒng)工程MBSE和基于模型的定義MBD，都是為了增強(qiáng)人類處理復(fù)雜性的能力。

美國(guó)國(guó)防經(jīng)費(fèi)在全球遙遙領(lǐng)先，是其國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力的重要保障。而美國(guó)國(guó)防部采辦則涉及到從研發(fā)、制造到維護(hù)，有15萬(wàn)人，這其中將近30%的人員都是系統(tǒng)工程師。未來(lái)的設(shè)計(jì)，都是系統(tǒng)性思維考量。沒有基于模型的系統(tǒng)工程，龐大的武器裝備制造，是不可想象的。

波音所推動(dòng)的MBD（基于模型的定義）概念，正在得到廣泛的認(rèn)同。許多CAD公司，都開始支持與MBD直接相關(guān)的產(chǎn)品制造信息PMI的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)看上去打破CAD各家的格式枷鎖的MBD標(biāo)準(zhǔn)，也得到了各家CAD軟件目前都表示支持。早在2013年，Solidworks就開始推出了MBD模塊。

然而，這只是一個(gè)意愿的開始而已。目前企業(yè)用戶采用不同的三維設(shè)計(jì)軟件，仍然會(huì)碰到多個(gè)MBD標(biāo)準(zhǔn)而無(wú)法統(tǒng)一，受三維軟件限制太大。

要支持全生命周期，必須要有端到端的MBSE的技術(shù)基礎(chǔ)。波音采用了全新的“菱形”描述，以優(yōu)化傳統(tǒng)系統(tǒng)工程中大名鼎鼎的“V”字型路線。從這個(gè)菱形描述中，可以看出虛擬模型和物理世界中，二者需要隨時(shí)交互，形成一個(gè)“互聯(lián)環(huán)境”。這意味著，必須擺脫文檔驅(qū)動(dòng)的局面。

數(shù)字孿生提供了令人激動(dòng)的想象力。然而它的實(shí)現(xiàn)，必須依靠基于模型定義的產(chǎn)品。因此，它還是一個(gè)浮在上面的荷花，絲連不斷的蓮藕才是它的根基。

波音研發(fā)技術(shù)部高級(jí)技術(shù)Don Farr 2018年

4/ 從一次買斷到持續(xù)訂閱

工具類軟件的銷售方式，正在從一次性許可（License）轉(zhuǎn)向訂閱模式（Subscription）。訂閱模式的軟件并不一定都是基于云部署，可以仍然是在企業(yè)內(nèi)部安裝，但是通過訂閱定期獲得授權(quán)密碼。

訂閱模式是一種對(duì)于用戶企業(yè)和軟件公司雙贏的模式，用戶企業(yè)可以根據(jù)應(yīng)用需求，靈活增減用戶數(shù)，還可以即時(shí)獲得最新的軟件版本。

從軟件發(fā)展的動(dòng)力來(lái)看，顯然軟件供應(yīng)商更喜歡訂閱模式，它會(huì)使得收入變得非常穩(wěn)定。在訂閱的模式下，長(zhǎng)期的更新顯得更合理。在國(guó)際市場(chǎng)已經(jīng)呈現(xiàn)出絕對(duì)性的勝利：達(dá)索在很多歐美日國(guó)家每年的營(yíng)收， 70~80%是年租收入，只有20~30%是一次性買斷PLC（perpetual license cost）。因此，軟件公司在歐美看上去也很舒服，因?yàn)槊磕甓紩?huì)提前鎖定大部分收入，工程師可以輕輕松松搞研發(fā)。

在互聯(lián)網(wǎng)普及度不高的上個(gè)時(shí)代，廠商或作者利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行持續(xù)地維護(hù)與升級(jí)比較困難，很多軟件基本就是“一錘子買賣”；而現(xiàn)在，隨時(shí)更新版本的條件基本完善，為產(chǎn)品提供完善的客戶支持和迭代升級(jí)，通過在線實(shí)施沒有任何障礙。而云計(jì)算則加速了它的普及。

工業(yè)軟件的訂閱制，已經(jīng)勢(shì)不可擋了。中國(guó)市場(chǎng)還在憑著它特有的市場(chǎng)特色，在進(jìn)行勉強(qiáng)的抵御。一次性購(gòu)買，這也是中國(guó)最喜歡的方式，也是由于中國(guó)項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)的構(gòu)成具有特殊性：軟件升級(jí)是有預(yù)算的，而購(gòu)買軟件服務(wù)則很難形成項(xiàng)目預(yù)算。

同時(shí)，這也是中國(guó)的一個(gè)奇怪現(xiàn)象：軟件服務(wù)在中國(guó)的價(jià)值，遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒被認(rèn)可。但服務(wù)恰恰才是軟件的核心價(jià)值。無(wú)法提前鎖定軟件的長(zhǎng)期服務(wù)價(jià)值，是國(guó)內(nèi)許多自主軟件企業(yè)生存困難的重要原因之一。

5/ 工具向平臺(tái)進(jìn)化

把工業(yè)軟件看成工具的時(shí)代，或許已經(jīng)過去。2019年2月達(dá)索系統(tǒng)宣布，經(jīng)歷了21年的SolidWorksWorld大會(huì)名稱將不再保留，而是成為3D Experience World。大會(huì)名稱要改，這可能會(huì)哭死眾多的SolidWorks粉絲。

這發(fā)出了一個(gè)重要的信號(hào)，任何單一軟件工具的品牌，都不再重要，平臺(tái)的存在將籠罩一切。達(dá)索系統(tǒng)正在主推它的3D EXPERIENCE平臺(tái)，這是一個(gè)頂層戰(zhàn)略。

工業(yè)軟件作為一種強(qiáng)烈存在的工具屬性，正在被降低它獨(dú)立存在的意義。

當(dāng)你想要一把斧頭，對(duì)方會(huì)問你，難道你要的不是一根木頭嗎？

也許是真的，你的確想要一塊篝火用的木頭。

這也意味著商業(yè)模式的更新。工業(yè)軟件供應(yīng)商，正在試圖從設(shè)計(jì)-制造的全過程中，進(jìn)一步挖掘價(jià)值。制造即服務(wù)，是這一理念的核心。這就是為什么達(dá)索致力于將前端的設(shè)計(jì)、后期的制造直接打通。而它在2014年收購(gòu)面向營(yíng)銷和展示的高端3D可視化軟件RTT公司，正是秉承了這樣一種理念。

從這個(gè)大趨勢(shì)來(lái)看，就能理解近幾年計(jì)算機(jī)輔助制造CAM風(fēng)雨飄搖的市場(chǎng)。曾經(jīng)獨(dú)立的CAM軟件，紛紛落下。英國(guó)CAM公司達(dá)爾康在2013年出乎意料地被歐特克吞并，本來(lái)是獨(dú)立的CAM軟件市場(chǎng)，被迅速洗牌，海克斯康2014年并購(gòu)了英國(guó)CAM軟件公司Vero——后者此前已經(jīng)進(jìn)行過系列并購(gòu)，而同年年底增材制造巨頭3D System則以一億美元的代價(jià)收購(gòu)了以色列優(yōu)秀的CAM廠商Cimatron。這個(gè)故事最新上演的劇情是，2017年Solidworks推出了面向CAM的版本，而海克斯康在2018年吃掉了法國(guó)CAM公司SPRING。

獨(dú)立的CAM軟件商，都在成為軟件平臺(tái)服務(wù)的一部分。

支撐平臺(tái)最大的秘密，在于社區(qū)，在于協(xié)同。其實(shí)社區(qū)的概念早已有之，上個(gè)世紀(jì)90年代末的Autodesk公司，最早也扶持做合作伙伴生態(tài)，出現(xiàn)了一大批二次開發(fā)的工業(yè)軟件企業(yè)。但隨著Autodesk并購(gòu)德美科這樣的二次開發(fā)企業(yè)之后，國(guó)內(nèi)的二次開發(fā)者一時(shí)也毫無(wú)還手之力，紛紛轉(zhuǎn)型，四下散去。

隨著工具向平臺(tái)的轉(zhuǎn)移，國(guó)內(nèi)的各種小伙伴，將越來(lái)越成為巨艦之上的一塊塊海藻。所謂的合作伙伴，鐵與草的關(guān)系，如此而已。

這樣的平臺(tái)存在，對(duì)著中小企業(yè)將有著巨大的誘惑力。這也意味著平臺(tái)型的企業(yè)，必須做好“全能選手”的準(zhǔn)備。工業(yè)軟件企業(yè)，也在做好遷移平臺(tái)、服務(wù)中小企業(yè)的準(zhǔn)備。

最近的例子是達(dá)索進(jìn)入了ERP系統(tǒng)。2018年底達(dá)索系統(tǒng)以4.25億美元完成收購(gòu)制造業(yè)ERP軟件公司IQMS，隨之將IQMS更名為DELMIAWORKS 。將設(shè)計(jì)端的數(shù)據(jù)，與經(jīng)營(yíng)數(shù)據(jù)相結(jié)合，這是PLM軟件商拓展疆土的記錄中，所能跨出的最大一步。而在今年年初達(dá)索系統(tǒng)SOLIDWORKS推出的3DEXPERIENCE.WORKS，正是中小型企業(yè)用戶提供一個(gè)單一的數(shù)字環(huán)境，將社交協(xié)作與設(shè)計(jì)、仿真、制造甚至ERP功能相結(jié)合。

工具，再見！

這對(duì)于中國(guó)苦苦掙扎的PLM廠商，絕不是一個(gè)好消息。它的意思是，當(dāng)青銅俠還在立志成鐵的時(shí)候，鋼鐵俠已經(jīng)披掛上了戰(zhàn)車。整整兩代的差距：不是兩代人，而是兩個(gè)時(shí)代。

6/ 天生云端

軟件即服務(wù)(SaaS)的概念不斷發(fā)展，在工業(yè)領(lǐng)域。基于云的工業(yè)軟件訂閱模式越來(lái)越多，成為企業(yè)在本地軟件安裝環(huán)境之外的一種選擇。云與在線的工業(yè)軟件可以直接在本地瀏覽器中運(yùn)行，或通過Web及移動(dòng)應(yīng)用程序運(yùn)行。與安裝在本地計(jì)算機(jī)上的傳統(tǒng)軟件不同，它通過遠(yuǎn)程服務(wù)器進(jìn)行更新，并通過訂閱獲得服務(wù)，通常是每年甚至每月一次。

在十年前，云CAD就被廣泛談?wù)摚蠹叶紩?huì)覺得困難重重。最知名的CAD架構(gòu)師之一，Autodesk的創(chuàng)始人之一的Michael Riddle當(dāng)時(shí)指出，云CAD的復(fù)雜性，是桌面CAD的十倍以上。這并不完全是因?yàn)檫@類程序動(dòng)輒數(shù)千萬(wàn)行數(shù)的代碼，而是指建模的難度，以及像國(guó)際象棋一樣復(fù)雜的可能性。

異構(gòu)數(shù)據(jù)的連接

為了云平臺(tái)這樣一個(gè)戰(zhàn)略方向，達(dá)索甚至考慮到了云計(jì)算設(shè)施的硬件資源。2011年，成立不到一年的云計(jì)算公司Outscale獲得了達(dá)索系統(tǒng)的戰(zhàn)略投資；到了2017年6月 ，達(dá)索系統(tǒng)追加投資獲得其多數(shù)股權(quán)。通過Outscale全球十多個(gè)數(shù)據(jù)中心提供的云計(jì)算服務(wù)，達(dá)索的3D 體驗(yàn)平臺(tái)，可以充分發(fā)揮硬件、軟件的集成優(yōu)勢(shì)，并可以向各種規(guī)模的企業(yè)進(jìn)行部署。

這種基于獨(dú)立于基礎(chǔ)設(shè)施的云平臺(tái)，可以從云端交付Windows應(yīng)用程序和工作流。Frame就是這樣一種獨(dú)立服務(wù)商，打破傳統(tǒng)傳統(tǒng)的虛擬化桌面解決方案（如Citrix或VMware） ，后者是為非彈性的、單租戶的數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)的。對(duì)比一下，英特爾的X86架構(gòu)在PC機(jī)上，和ARM架構(gòu)在移動(dòng)端，呈現(xiàn)的特征會(huì)有多么的不同。

云設(shè)施為工業(yè)云軟件而來(lái)

天生云端，架構(gòu)輕盈，符合用戶對(duì)于工業(yè)云的彈性訪問，正是工業(yè)軟件在云端被看好的地方。

工業(yè)軟件向云平臺(tái)的遷移，看上去是為了爭(zhēng)奪更加廣闊的中小企業(yè)市場(chǎng)。“云PLM” 為中小型PLM用戶提供了更多的選擇，以根據(jù)他們的具體業(yè)務(wù)和工程需求定制解決方案。這意味著PLM業(yè)務(wù)和部署模式正在發(fā)生變化。而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，則為這種“云生”軟件，提供了優(yōu)良的沃土。

7/ 最大的猜測(cè)：工業(yè)軟件走向無(wú)形

工業(yè)軟件的最高境界，或許就是消滅自己。既然用戶要的是一個(gè)洞，那么所有的工具，諸如鑿子、鉆頭就都不必出現(xiàn)了。

最直觀的一種現(xiàn)象是，軟硬結(jié)合，正在成為工業(yè)界的一種時(shí)尚。工業(yè)軟件與自動(dòng)化硬件，正在緊密走在一起。

軟件定義利潤(rùn)，硬件盈利時(shí)代早已結(jié)束。隨著軟件的注入，傳統(tǒng)硬件像刀片一樣薄的利潤(rùn)，正在變得像服務(wù)器一樣的厚實(shí)。

系統(tǒng)之間的傳統(tǒng)界限正在消失，這使得傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)與仿真的CAD/CAM/CAE軟件，電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件EDA，以及與其他軟件如制造執(zhí)行系統(tǒng)MES、人機(jī)界面HMI等，都在融合。

在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的背后，軟件才是明星。只有軟件，才能搞得定機(jī)器，才能理清楚數(shù)據(jù)的價(jià)值。不再是簡(jiǎn)單的套裝工具，它以另外的形式重塑工業(yè)的價(jià)值。

泛在而無(wú)形，這或許是工業(yè)軟件努力的方向。但在這無(wú)形根基之上，才能建立起高聳入云的智能制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的殿堂。

什么是無(wú)形的？空氣是無(wú)形的。它主宰著生命的存在。

8/ 小記

工業(yè)軟件作為工具的記憶，正在逐步散去。CAD、CAE之類的標(biāo)簽，已經(jīng)很難裹住一個(gè)PLM廠商的身板。這是一個(gè)很小的市場(chǎng)，卻是一個(gè)阿基米德的杠桿支點(diǎn)。小的幾乎不見，卻在撬動(dòng)著未來(lái)工業(yè)的方向，正是這微不可見的工業(yè)軟件，才是新工業(yè)之所以為“新”的根本力量。