工業軟件

       一般來講工業軟件被劃分為編程語言、系統軟件、應用軟件和介于這兩者之間的中間件。其中系統軟件為計算機使用提供最基本的功能，但是并不針對某一特定應用領域。而應用軟件則恰好相反，不同的應用軟件根據用戶和所服務的領域提供不同的功能。

概述

       工業軟件大體上分為兩個類型：嵌入式軟件和非嵌入式軟件。嵌入式軟件是嵌入在控制器、 通信 、傳感裝置之中的采集、控制、通信等軟件，非嵌入式軟件是裝在通用計算機或者工業控制計算機之中的設計、編程、工藝、監控、管理等軟件。

       尤其是嵌入式軟件，應用在軍工電子和工業控制等領域之中，對可靠性、安全性、實時性要求特別高，必須經過嚴格檢查和測評。還要特別強調的是與設計相關的軟件，如CAD、CAE等。

開發

       工業軟件的自主開發十分困難，既需要專業的軟件人才，又需要特定工業領域的專家。工業軟件一般需要特定的開發項目支撐，需要完成所有開發、驗證工作并完成項目驗收，工作量十分巨大

設計

       工業軟件在產品設計、成套裝備設計、廠房設計、工業系統設計中起著非常重要的作用?？梢源蟠筇岣咴O計效率，節約成本，實現可視化管理。

特點

       工業軟件除具有軟件的性質外，還具有鮮明的行業特色，隨著自動化產業的不斷發展，通過不斷積累行業知識，將行業應用知識作為發展自動化產業的關鍵要素，逐漸成為企業調整經濟結構，轉變經濟增長方式的主要因素。

1、工業軟件離不開工藝的支持

       不同行業的工業控制軟件，其服務對象均不相同，鋼鐵行業針對的是冶金工業，其控制軟件很難適用機械行業，反之亦然。一套好的工業控制軟件，不僅能夠滿足當前工藝的需要，而且在控制思想上，還有一定的超前意識，在一定時間內不會落后。

2、工業軟件要有行業數據知識庫做支撐

       行業數據知識庫，是指對行業控制軟件起支撐作用的行業生產過程中經驗積累的集合。特別需要指出的是行業生產過程中關鍵知識、軟件、訣竅及數據等知識的匯集，也是我國自動化控制系統裝上“中國腦”的基礎。其主要內容包括：生產過程中采集到各種數據后，經驗計算公式、技術訣竅、各種事故處理經驗及各種操作經驗，操作手冊、技術規范、工藝模型、算法參數、系數及權重比例分配等。既包括以文檔形式存在的技術規范，操作規范，國家標準等，也包括經驗公式、模型算法等軟件核心內容及解決工具。針對不同行業的工業控制軟件產品的開發與生產正在興起，各個行業的數據知識庫正在成為工業控制軟件的核心性，基礎性要素的發展與壯大，這樣也是我們的優勢所在，建設好行業數據知識庫，將使行業知識變成行業工業控制軟件發展的動力，并推動我國工業控制軟件的技術水平更好的完成由低端向著高端的轉換。

類型

       工業軟件是指在工業領域里應用的軟件，它涵蓋了多個方面，包括系統、應用、中間件、嵌入式等。以下是一些主要的工業軟件類型：

       嵌入式軟件：嵌入在控制器、通信、傳感裝置之中的采集、控制、通信等軟件。這類軟件在軍工電子和工業控制等領域中應用廣泛，對可靠性、安全性、實時性要求特別高。

       非嵌入式軟件：安裝在通用計算機或工業控制計算機中的設計、編程、工藝、監控、管理等軟件。

       制造業規劃軟件：主要覆蓋工廠布局、設備配置及產能規劃，助力企業制定合理投資策略，進而提升生產與運營效率。

       質量控制軟件：主要針對產品進行實時檢測與監控，確保產品質量達到最佳狀態，增強制造企業競爭力。

       制造執行軟件：監控生產現場的執行情況，如生產進度、設備狀態和質量檢測，及時幫助企業調整生產計劃。

       生產計劃軟件：主要用于制定生產計劃，涵蓋物料需求計劃和生產排程。

       供應鏈管理軟件：主要針對供應鏈進行優化，包括采購、庫存、物流等多個環節，提高企業的采購效率、降低庫存成本，并實現快速響應市場需求。

       產品設計軟件：主要應用于產品的設計、建模和分析，幫助工程師構思、建模和仿真，從而加速產品上市時間及提高產品質量。

       設備維護與優化軟件：具備故障診斷、預防性維護功能以及性能優化能力，主要用于對各種設備進行高效、精準的維護和管理，以延長設備使用壽命并提高性能。

       此外，工業軟件還包括研發設計軟件、電力能源管理軟件、航空航天領域專用軟件等。這些軟件在工業領域的各個環節中發揮著重要作用，推動著工業生產的數字化、智能化和高效化。

       值得注意的是，工業軟件的技術體系中也包括渲染引擎等關鍵技術，它是實現三維模型/場景可視化的重要工具。隨著技術的不斷發展，工業軟件的功能和應用領域也在不斷拓展和深化。

開發技術

       工業軟件開發技術是指用于開發工業控制系統和相關工業應用的軟件技術。這一領域涵蓋了多個方面，以下是關于工業軟件開發技術的詳細解析：

一、定義與重要性

       工業軟件開發技術是專門為工業應用設計的軟件工程實踐，旨在確保軟件系統的可靠性、安全性、可維護性和性能，以滿足工業環境的嚴格要求。這些技術廣泛應用于制造業、能源、化工、汽車等多個行業，幫助企業提高生產效率、優化產品設計、降低成本等。

二、關鍵技術與特點

       實時性：工業控制系統需要實時響應生產過程中的各種信號和事件，因此工業軟件開發技術需具備高實時性。

       可靠性：工業環境對軟件的穩定性要求極高，工業軟件開發技術需確保軟件的容錯性和穩定性。

       安全性與保密性：某些工業控制系統涉及敏感信息，如工藝參數、設備狀態等，因此工業軟件開發技術需具備嚴格的安全性和保密性措施。

       可擴展性：隨著工業生產的發展，工業控制系統需要不斷升級和擴展，工業軟件開發技術需具備良好的可擴展性。

三、開發流程

       工業軟件開發遵循嚴格的開發流程，包括需求分析、系統設計、編碼實現、系統測試、部署上線和后期維護等階段。每個階段都需遵循軟件工程和項目管理的規范和流程，以確保軟件的質量和穩定性。

四、核心技術與應用

       編程語言：工業軟件開發常使用C/C++、Python、Java等編程語言，根據應用需求選擇合適的語言。

       數據庫技術：處理大量數據是工業軟件的重要任務之一，因此需使用MySQL、Oracle等數據庫技術。

       人機交互技術：提供友好的用戶界面是工業軟件的基本要求，需使用圖形界面設計、用戶體驗設計等技術。

       算法和數學模型：工業軟件需處理復雜的數據和算法，常使用神經網絡、遺傳算法、優化算法等。

       云計算和大數據技術：處理海量數據是工業軟件的重要挑戰之一，云計算和大數據技術如Hadoop、Spark等的應用越來越廣泛。

       物聯網技術：工業軟件需與各種工業設備進行數據交互和控制，物聯網技術如傳感器、RFID等的應用日益普遍。

五、發展趨勢

       隨著科技的發展，工業軟件開發技術呈現出智能化、云化、數字化和綠色化等趨勢。例如，人工智能和機器學習技術的應用將提高工業軟件的智能化水平；云計算技術的發展將推動工業軟件的云化進程；數字化技術的發展將實現工業軟件的全面數字化管理和監控；環保意識的增強將促使工業軟件向綠色化方向發展。

六、教育與培訓

       工業軟件開發技術專業是中國普通高等學校?？茖I，屬于計算機類。該專業旨在培養具備工業軟件設計與開發、測試及運維等技術技能的高素質技術技能人才。學生將學習C語言程序設計、電子電工技術、WEB前端、JAVA編程入門等基礎課程，以及工業軟件導論、數據庫應用、JAVA MVC開發等專業核心課程。通過精細化人才培養和學分制+能力模塊化課程體系，專業致力于構建符合工業4.0時代需求的課程內容，培養學生的創新能力和繼續學習能力。

       綜上所述，工業軟件開發技術是一個涉及多個領域和技術的綜合性領域，對于推動工業自動化、智能化和數字化轉型具有重要意義。隨著科技的發展和應用需求的不斷增長，工業軟件開發技術將持續發展和創新。

國產化

       工業軟件國產化是指通過自主研發或國內企業合作的方式，逐步替代國外進口的工業軟件，實現工業軟件在國內市場的自主可控。這一進程對于提升國家工業安全、促進工業轉型升級具有重要意義。以下是對工業軟件國產化的詳細分析：

一、背景與意義

       背景：長期以來，我國工業軟件市場被外資品牌高度壟斷，尤其是在CAD（計算機輔助設計）、CAE（計算機輔助工程）、EDA（電子設計自動化）等核心領域。這不僅限制了我國制造業的持續發展能力，還存在安全隱患。

       意義：工業軟件國產化有助于打破外資壟斷，提升國家工業安全；同時，通過自主研發和創新，可以推動工業軟件的技術進步和應用拓展，促進我國制造業的高質量發展。

二、現狀與進展

       市場份額提升：近年來，隨著國家政策的支持和國內企業的努力，國產工業軟件的市場份額逐步提升。例如，研發設計類工業軟件經過近幾年的發展，國產化的市場份額已經從5%提升到10%。

       技術突破：在CAD、CAE、EDA等領域，國內企業已經取得了一些技術突破。例如，華大九天、廣聯達、概倫電子等企業正在逐步在各自專注的細分垂直領域內實現突破。

       政策支持：國務院、工業和信息化部及國家發展和改革委員會等高層機構相繼出臺頂層指導政策，為中國工業軟件的發展指明了更為明確和完善的方向。例如，《工業重點行業領域設備更新和技術改造指南》等文件明確了工業軟件國產化的目標和任務。

三、面臨的挑戰

       技術積累不足：相比國外企業，國內企業在工業軟件領域的技術積累仍然不足，需要加大研發投入和技術攻關力度。

       市場準入門檻高：工業軟件市場準入門檻較高，需要企業具備強大的技術實力和市場推廣能力。國內企業在這些方面還需要進一步提升。

       復合型人才供給不足：工業軟件研發需要復合型人才，既需要懂軟件技術，又需要懂工業知識。然而，目前國內這類人才供給不足，成為制約工業軟件國產化的重要因素之一。

四、未來展望

       政策持續支持：預計未來國家將繼續出臺相關政策，支持工業軟件國產化進程。例如，通過資金補貼、稅收優惠等方式鼓勵企業加大研發投入和技術創新。

       技術進步和應用拓展：隨著國內企業技術實力的不斷提升和市場需求的不斷增長，預計國產工業軟件將在更多領域得到應用和推廣。

       產業生態構建：未來還需要加強產業生態的構建，促進上下游企業的協同合作和資源共享，形成良性發展的產業生態。

       綜上所述，工業軟件國產化是一個長期而艱巨的任務，需要政府、企業和社會各界的共同努力。通過持續的技術創新、政策支持和市場拓展，相信國產工業軟件將在未來取得更大的突破和發展。

市場分析

       工業軟件市場分析可以從市場規模、競爭格局、發展趨勢、政策環境以及面臨的挑戰等多個維度進行。

一、市場規模

       全球市場規模：近年來，全球工業軟件市場規模穩步增長。2023年，全球工業軟件市場規模達到了約5028億美元（折合人民幣約3.56萬億元），2019-2023年的年均復合增長率達到5.2%。預計到2024年，全球工業軟件市場規模將增至5288億美元。

       中國市場規模：中國工業軟件市場規模近年來也持續擴大。2023年，中國工業軟件市場規模達到了2824億元，同比增長13.20%。預計到2024年，中國工業軟件市場規模將達到3073億元人民幣（另一數據為3197億元），顯示出強勁的增長勢頭。

二、競爭格局

       市場集中度：從整體市場看，中國工業軟件行業企業市場份額占比均較低，尚未出現掌控市場的企業。用友網絡、寶信軟件、廣聯達等企業憑借其強大的技術實力和市場份額，成為了行業的領軍企業，但市場份額仍在2%-4%之間。

       國內外競爭：在高端市場領域，國外工業軟件巨頭如Ansys、西門子和達索系統等長期占據主導地位，對國內企業構成了較大的競爭壓力。然而，隨著國家政策的大力支持和國產工業軟件的不斷進步，國產替代進程正在加速。

三、發展趨勢

       技術創新：云計算、大數據、人工智能等新興技術的不斷發展，為工業軟件的創新提供了強大動力。這些技術的融合應用，不僅提升了工業軟件的性能和功能，還拓展了其應用場景和市場空間。

       智能化、云化、服務化：工業軟件正逐步向智能化、云化、服務化方向演進。AI+工業應用正在加速滲透至工業軟件的各個領域，推動工業軟件實現更高水平的智能化和自動化。

       國產替代加速：國際局勢的變化和國家對信息安全的重視，促使國產軟件替代進程加速。政策的支持、技術的創新都在不斷加強軟件行業的自主研發能力，國產工業軟件在市場上的競爭力逐漸增強。

四、政策環境

       國家政策支持：近年來，我國政府高度重視工業軟件行業的發展，出臺了一系列政策，如《中國制造2025》、《關于深化“互聯網+先進制造業”發展工業互聯網的指導意見》等，旨在推動工業軟件的技術創新、產業升級和市場應用。這些政策的實施為我國工業軟件行業的發展提供了有力支持。

五、面臨的挑戰

       技術創新能力不足：相比國外先進企業，國內工業軟件企業在技術創新方面仍存在較大差距。這導致國內企業在高端市場領域難以與國外企業競爭。

       產品升級速度較慢：隨著技術的不斷發展，工業軟件需要不斷更新升級以滿足市場需求。然而，國內部分企業在產品升級方面速度較慢，導致產品性能和功能滯后于市場需求。

       信息安全問題：工業軟件涉及大量敏感數據和關鍵信息，因此信息安全問題尤為重要。然而，目前部分國內企業在信息安全方面存在漏洞和隱患，需要加強防護和應對措施。

       綜上所述，中國工業軟件市場雖然面臨諸多挑戰，但隨著制造業的轉型升級和智能化需求的增加，以及國家政策的大力支持，未來仍將保持快速增長態勢。同時，國產工業軟件正在加速替代進口軟件，這將有助于提升國內工業軟件企業的市場份額和競爭力，也有助于保障國家信息安全和產業鏈安全。