工业控制软件“十二五”发展趋势展望

工业控制软件“十二五”发展趋势展望

引言:2011年是国家“十二五”规划的开局年,也是攻坚年。软件和信息技术服务业是促进国民经济和社会发展的基础性先导性和战略性产业,做大做强软件和信息技术服务业对促进我国信息化与工业化融合,提升国家竞争力具有十分重要的意义。当前,软件市场正在发生一次重大的变革,工业自动化软件产业同样如此。无论是物联网、云计算、电子商务、三网融合、优异装备制造业等战略性新兴产业带来的新兴市场,还是国内外的需求启动以及国家经济转型,软件产业正在经历着重大的考验。

  党中央、国务院高度重视软件和信息技术服务业的发展,2000年制定出台了鼓励软件业和集成电路产业发展的若干政策,开启了我国软件产业发展的黄金十年。十年来我国软件产业**能力不断提升,应用水平和服务能力明显增强,2010年软件业业务收入实现了1.3364万亿元,占电子信息产业比重由2001年6%上升到18%,近年来软件产业的新技术,新业态,新模式不断涌现,网络化、服务化、平台化、智能化和融合化的趋势日益明显,日益成为全球科技竞争的主战场。过去十年,我国软件产业保持了年均38%的迅猛增长,被业界称为软件产业发展的“黄金十年”。新时期,国家提出了“十二五”期间软件产业的目标,即到2015年软件服务业收入年均增长率超过20%,占电子信息行业收入比重超过20%,培育年收入超过100亿的企业逾10家。预计到“十二五”末,我国软件服务产业规模将突破1万亿元。而在“十二五”规划中,软件服务业作为"新一代信息技术"的组成部分,更是工业对接国家高新技术产业的重要一环。根据获得的信息,国家对软件产业的优惠政策将得到延续,新18号文业已上报;新政有望在细分领域上给予重点支持。

  软件产业是无污染、低能耗、高就业的知识生产型战略性产业,是信息产业的核心和灵魂。在国家高度重视和大力支持下,我国软件产业发展迅速,已成为我国国民经济体系中的基础性、战略性、先导性产业,成为促进两化融合的重要支撑和培育经济增长点的重要抓手。在国家《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》(以下简称《规划纲要》)的指引下,各行各业都在围绕着各自的发展,制定行业的发展规划。据悉,工业自动化软件产业的“十二五”发展规划正在制定之中。

  本文即是作者从工业自动化软件在“十二五”期间如何发展,根据个人对工业自动化技术“需求推动,技术牵引”形势发展的理解,提出工业自动化软件当前发展应当关注的重大问题,供工业自动化软件企业参考。

  一、在国家“两化融合”的大背景下,工业和软件的融合必将成为成现代工业发展的灵魂

  2011年1月12日,国务院总理******主持召开国务院常务会议,在《研究部署进一步鼓励软件产业政策措施》中,信息化与工业化融合仍被认为是"十二五"期间工业转型升级的驱动力。专家认为,工业软件是两化融合的切入点、突破口和重要抓手,对于推进工业结构调整和产业升级,保持经济平稳较快发展具有重要意义。两化融合的实质是工业信息化,通过工业化的过程达到建成信息化工业的目标,信息化的工业是信息经济的基础。两化融合的关键是工业化的需求牵引,信息化的技术驱动。新型工业化是信息化与工业化相互融合、共同发展的过程。信息化与工业化融合就是在工业化进程中,逐步使用信息与信息技术,使之渗透到工业领域相关要素(工业技术、工业装备、工业环节、工业产品)之中,并形成新型工业装备,提升工业素质和工业能力的过程。在国家工业化与信息化两化融合的大背景下,在企业管理、企业营销、工业设计、工业生产、工业安全、工业装备与工业产品中,在优化设计、优化调度、优化流程、提升效率、降低成本、节能降耗与增强活力等方面,工业和软件融合所形成的“软力量”毫无疑问地成为现代工业发展的灵魂。早在2009年6月28日,******总理在视察济南软件产业时就曾指出:“由制造到创造,软件是桥梁”!高度评价了工业软件对于我国现代工业的重要作用。

  当前,信息技术与工业各行各业之间的融合进一步加深,突出表现为工业软件在重大装备、汽车、钢铁、石化、智能电网、民用航空等传统产业改造提升中的作用日趋居于核心关键地位。工业软件促进了装备制造的机械化、电气化、自动化,具有数字化、网络化、智能化等特征,成为推进信息化和工业化融合的关键环节,在两化融合中扮演着不可或缺的重要角色、发挥着无可替代的关键作用。近年来,我国工业快速发展,已成为具有全球影响力的制造业大国。但工业大而不强的问题仍十分突出。工业软件作为我国工业和信息化的粘合剂、发动机,无疑是实现由“中国制造”到“中国创造”战略,完成产业结构调整和升级转型的重要支撑。对于我国的工业而言,利用信息技术升级传统产业发展的需求已经非常迫切,而且作为我国两化(工业化、信息化)深度融合的黏合剂,随着工业的不断发展壮大,我国工业软件也有了更多的发展机会。

  2009年6月10日,中国科学院发布的“**2050:科技**与中国的未来”系列报告指出,当今世界正处在科技**突破和新科技**的前夜,在今后的10年至20年,很有可能发生一场以绿色、智能和可持续为特征的新的科技**和产业**。为了**实现小康社会和现代化建设目标的战略任务,面对可能发生的新科技**,我国必须及早准备。该报告中的路线图同时提出了必须着力解决22个影响我国现代化进程的战略性科技问题。其中,包括6个信息领域的战略性科技问题:“后IP”网络的新原理/新技术研究和试验网建设、高品质基础原材料的绿色制备、资源高效清洁循环利用的过程工程、农业动植物品种的分子设计、泛在感知信息化制造系统、艾级(1018)超级计算技术。这些技术的突破将对我国的信息化进程产生重大影响。

  2011年05月12日,工业和信息化部软件服务业司司长陈伟在《第十五届中国国际软件博览会高峰论坛》上表示,我国软件产业尚属幼稚产业,“十二五”期间要推进五项工作,促进软件业尽快变大变强。陈伟说,“十一五”时期,我国软件和信息技术服务业实现了跨越式发展,但从总体上看,我国软件和信息技术服务业还是幼稚产业,与发达国家的差距还很大。“十二五”时期是我国工业转型升级、“两化”深度融合、实现由传统工业化道路向新型工业化道路转变的关键时期,我们将围绕促进软件和信息技术服务业尽快变大变强,着力推进着力编制和实施好“十二五”规划;着力提升行业核心竞争力;着力提升**能力;着力培育可持续发展能力;着力完善行业规范等五项重点工作。

  围绕2011年软件业的热点,业内人士认为,软件产业的发展将遵循几大关键词--服务、绿色、智能、应用、优异。据悉,将于2011年6月16-19日在大连开幕的《第九届中国软交会》就将以“绿色IT、智能应用”为主题。

  二、软件—自动化系统的灵魂与核心

  我国装备制造业发展的过程中,优异制造业必然需要信息化的辅助和强化。工业软件作为装备制造产业的核心控制部分起着越来越重要的作用。其广泛应用大大提高了生产过程控制水平和产品质量。随着生产规模的扩大、竞争的激烈、环保要求的提高,自动化软件日益成为**提高企业核心竞争力的关键。

  正如国家信息化专家咨询委员会常务副主任周宏仁所指出的:“工业软件是信息化与工业化的融合剂,也是软优势的体现,没有工业软件就不可能在工业化的硬优势基础上形成信息化的软优势,也就没有两化融合。”中国工业软件产业发展联盟专家委员会主任委员、中国工程院院士吴澄接受记者采访时指出:“如今,所有的现代化装备都要用到工业软件,它是企业利用信息的核心技术。”,工业软件的发展要兼顾高、中、低端。目前,我国工业软件的发展难点主要集中在优异领域。

  工业自动化系统是离不开软件的支持的,因此,人们认为:“软件是自动化系统的灵魂与核心”!无论是系统运行优化;还是工厂的节能降耗;或者是产品质量的提高;以至于企业核心竞争力,都无不与软件有着密切的联系。自上世纪90年代起,IBM接连采取收购、将PC业务卖给联想等行动,向人们昭示:属于硬件的辉煌时代已成为历史,发生软件高潮的时代已经到来。而在工控领域里,硬件软件化就是一种发展趋势。如嵌入式软PLC的出现等。工业自动化企业的竞争能力,正在日益体现在软件运用与发展水平的竞争上!

  三、中国自动化产业跨越式发展的睿智之选--**与合作

  基于中国工业化面临的内部和外部的约束条件,“十二五”期间,继续走中国特色新型工业化道路,实现工业大国到工业强国的转变是这个阶段的根本任务。为此,需要在企业在**能力、产业升级、制度**和国际合作上下功夫。**(特别是原始**)是中国能否真正“后来居上”的关键和决定性因素。合作则是“取长补短、互补共赢”,将使中国自动化产业发展更加“海阔天空凭鱼跃”。因为,只有通过**合作,才能提升中国制造在新一轮国际竞争中的有利地位。用**与合作才能推动中国自动化产业跨越式发展转型。

  工控软件的发展同样是自动化技术发展的重要方面。然而,在一些产品领域,国产软件在与国外软件的竞争中处于劣势。当然,国产软件技术正在快速提高,政府采购也对国产软件给予实质性的支持,国产软件的竞争力正在不断提升。由于新生的国产软件很难在短时间内与国外软件在技术实力、应用积累等方面进行平等竞争,因此通过专业化分工、集中投入做强、再通过跨产品领域合作,形成竞争合力是*佳的竞争发展策略。目前,新技术、新概念层出不穷,三网融合、物联网、云计算等领域已经展开了标准的争夺,我国软件企业必须充分认识并积极关注新技术、新模式、新业态、新概念给我国软件产业发展带来的机遇和挑战,在标准制定、应用落地等方面积极跟进,抓住其中蕴含的发展良机,加强自主**,缩小和世界知名企业之间的差距,提升企业实力,在激烈的市场竞争中巩固和提升自身地位。“装备制造业信息化优异工业软件方面,我国与世界先进水平的差距很大,以至于在以往的装备研制中,90%以上都采用了国外的大型软件。在这样的局面下,研制出拥有自主知识产权的工业软件,成为了我国工业产业升级的关键。”

  要做好“**与合作”,就应当密切关注国际软件企业的动向。自上世纪90年代起,IBM接连收购了一系列中间件厂商,使中间件成为了企业IT架构的核心,也让人们逐渐认识到软件的重要性及其核心地位。之后,IBM又陆续收购了一些知名的软件企业,如Lotus、DB2.软件开始与硬件齐头并进,而在2004年IBM进一步将PC业务卖给联想,此事件向人们昭示:属于硬件的辉煌时代已成为历史,软件发生高潮的时代已经到来。而在工业控制领域里面,硬件软件化就是一种发展趋势。如嵌入式软PLC的出现等。

  目前,市场上德国三S软件公司首推的*新版本CoDeSys V 3.4软件(基于CoDeSys平台下的嵌入式系统软PLC)。倡导以“可复用”为宗旨的“开放式、可重构的自动化”理念。该软件是靠IEC61131的开发环境,支持梯形图、流程图、结构图、上等ST语言等自动控制工业标准的几种语言。除了软件复用化的好处之外,CoDeSys软件还具有可重构制造的特点,可重构制造是一种指导管理和控制制造系统重构的过程。它使制造系统有效地响应不断变化的环境。可重构性是指在一个系统中,其硬件模块或(和)软件模块均能根据变化的数据流或控制流对系统结构和算法进行重新配置(或重新设置)。其具有:组织可重构性、业务过程可重构性、产品的可重构性、车间加工系统的可重构性与可重构信息平台等。

  在**与与合作领域,德国3S软件公司一如既往地、以真诚的态度关心着他们的客户和合作伙伴,并且根据市场环境的变化及时周到地为客户量身打造*具竞争力的产品和解决方案,来帮助客户加快技术进步和提升核心竞争力、降低生产成本,从而在危机中率先找到突破的先机。

  在《2011年度“开放式、可重构的自动化开发平台技术论坛”》上,德国3S公司重点发布的冗余(Redundancy)和安全(Safety)产品,此两款产品完全集成于符合IEC 61131- 3 国际标准的自动化软件开发平台CoDeSys 中。作为自动化行业内优越的采用统一应用编程、工程组态和项目管理的开发平台,CoDeSys不仅适用于各类自动化任务,同时用户基于它还可以快速、直观地开发、调试和管理自动化工程。与传统方法相比,无需花费大量时间去移植和集成各个软件包,从而显著降低了开发成本、并加快了产品的上市时间。相信德国3S软件公司一定能够在“十二五”规划期间,继续用他们的产品与技术,为中国工业的发展增添活力;并进一步创造德国三S公司在中国市场上的辉煌业绩!

  四、必须重视自动化开发平台软件的发展

  如所周知,工业自动化系统的发展离不开软件的支持,因此,必须重视自动化开发平台软件的发展。第十五届中国国际软件博览会(以下简称“软博会”)于2011年05月12日在北京展览馆开幕。专家学者们共同探索软件发展新趋势。此次会议以“把握机遇,**发展、做大做强,服务‘两化’深度融合”为主题,围绕“十二五”规划、战略性新兴产业、国发[2011]4号文、两化融合、自主**、软件、服务与解决方案、云计算、物联网、低碳经济等多信息点展开**探讨。高峰论坛重点关注影响“十二五”期间软件和信息技术服务业发展的新技术、新业态、新模式、新趋势。“软博会”举办的系列论坛研讨的内容围绕我国软件和信息技术服务业2011年发展工作重点,聚焦产业发展政策环境、新技术、新业态、新业务模式、产业应用推广、软件服务、两化融合、自主知识产权、软件交易、软件质量及软件服务外包等方面。

  软件产品的生命周期很短、产品更新升级频繁、换代速度很快。为保持企业持续不断的竞争能力,国外大型软件企业非常重视企业的技术**。目前,我国的软件企业乃至整个IT产业普遍研发投入水平不高,制约了我国软件产业技术**能力的发展。为了实现企业的可持续发展,企业必须大力提高研发投入比例;必须积极采用成熟、先进的技术作为开发和应用平台,扩大研发规模,提前研究前瞻性软件技术和行业业务模式;必须在软件设计、编码、测试、联调、安装、试运行等各个环节严格执行质量检查和控制制度,减少或避免软件错误或缺陷的产生;另外,要进一步加强对国家政策、行业政策的研究,提高公司新产品研发的针对性;还要加强对新兴技术的研究,抓住新的市场机会。

西门子公司推荐的TIA博途,是西门子公司在TIA(全集成自动化)理念的基础上推出了**的工程软件平台——TIA Portal(博途)。其可以在一个工程组态环境下对所有自动化任务进行管理,使得设计工程师的工作“化繁为简”,更加高效,且更节省成本。它在实现统一通讯、统一编程以及统一数据的基础上,构成一个完整的有机统一体,从而满足了所有产业对于一个执行自动化解决方案的全整合平台的期待,实现了从产品设计到机械设计再到自动化设计全部集中在一个软件下进行。。因而,它是目前*直观、高效和可靠的工程技术软件平台。这也是工业控制行业应当关注的。TIA Portal是业内靠前采用统一工程设计平台的自动化软件,适用于所有自动化项目。用户借助于这一全新的软件平台,能够快速、直观地开发和调试自动化系统。与传统方法相比,TIA Portal具有使用方便、易学易用、维护容易与成本低廉等优点。

  专家认为,开放式、网络化、集成化、易用性将会是自动化开发平台软件的四个基本要素。必须协调发展。

  五、物联网、云计算等是否能改变我们的生产方式和生活方式,很大程度上取决于是否有适合及推动物联网、云计算等产业发展的工业软件!

  2010年6月29日,2010中国物联网大会在北京举行,中国电子学会副理事长、中国工程院院士、中国物联网专家委员会主任委员邬贺铨在大会上做演讲时对物联网做了概要而精彩的总结。邬贺铨表示,物联网是互联网应用拓展的重点,物联网是泛在网的起点,物联网是信息化与工业化融合的切入点,物联网应用推广中,突破行业进入壁垒是难点,物联网是低碳经济的支撑点,物联网是战略性新兴产业的增长点,物联网是民生服务的新亮点,物联网是国际竞争的新热点。物联网是一个全新的技术领域,可能成为继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮。信息网络产业成为推动产业升级、迈向信息社会的‘发动机’”。

  在新旧十年的交接口,软件行业必将再次获得良好的发展机会。据现有的政策框架及产业发展的趋向,专家分析认为,软件行业可以从物联网、云计算、电子商务和系统集成等几个方面布局。特别是物联网领域,物联网具有巨大的发展前景,然而,在这些系统被广泛接受之前,还必须解决商业上、政策上和技术上的各种挑战。“无处不在”的物联网络,可以被广泛的应用在国防军事、生产控制、环境监测、城市管理、交通物流、教育医疗、公共安全、家居生活等领域,拥有巨大的应用价值。但是,物联网是否能彻底改变我们的生产方式和生活方式,专家认为,这在很大程度上取决于是否有适合及推动物联网产业发展的工业软件!

  对于云计算等产业的发展,同样是在很大程度上取决于是否有适合及推动云计算等产业发展的工业软件!

  六、软件行业应善于从国家政策层面获取跨越式发展机遇。

  2011年3月20日,****中央政治局常委、国务院副总理李克强出席第十二届中国发展高层论坛开幕式并致辞。他在致辞中强调:“中国发展站在新的起点上,已经开始实施未来五年经济社会发展总体规划,并将围绕转变经济发展方式的关键领域和薄弱环节,编制和实施18个***重点专项规划,着力解决发展中不平衡、不协调、不可持续的问题,为**建成小康社会打下坚实基础。”而这18个重点专项规划和60个左右专项规划,将形成指导“十二五”时期经济和社会发展的规划体系。其中,许多方面均有涉及软件产业发展的项目(如:《“十二五”机械工业发展总体规划》、《“十二五”信息产业规划》等)。“发展自主工业软件、推动民族优异智造”。中国软件业将会再迎黄金十年!

  软件和信息技术服务业是促进国民经济和社会发展的基础性先导性和战略性产业,做大做强软件和信息技术服务业对促进我国信息化与工业化融合,提升国家竞争力具有十分重要的意义。党中央、国务院高度重视软件和信息技术服务业的发展,2000年制定出台了鼓励软件业和集成电路产业发展的若干政策,开起 了我国软件产业发展的黄金十年。十年来我国软件产业**能力不断提升,应用水平和服务能力明显增强,2010年软件业业务收入实现了1.3364万亿元, 占电子信息产业比重由2001年6%上升到18%,近年来软件业新技术,新业态,新模式不断涌现,网络化、服务化、平台化、智能化和融合化的趋势明显,已经成为全球科技竞争的主战场。

  日前颁发的《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》中将下一代信息技术列为七大战略型新兴产业之一,"核高基"(核心电子器件、优异通用芯片、基础软件产品的简称)、出口退税等政策逐一出台,承载着物联网、云计算、智能交通等现代概念的软件行业正向着第二个黄金十年进发。我国软件产业经过二十几年的发展,已经取得了长足的进步,但是在构建我国自主软件产业链方面仍需进一步强化。目前,我国工业软件产业还存在一些不足。从整体上来看,国产工业软件品种还比较少,功能也不是非常**,国产工业软件的研发和应用推广还跟不上中国工业化发展步伐,不能完全满足广大制造业的信息化需求。究其原因,有观点认为,这是因为我国软件产业起步晚,优异技术上难以突破。但是,笔者认为,技术是表层,更深层的原因是因为工业软件产业化不够、商业化不浓、“学院文化”太重。

  专家认为,“工业软件的发展不仅仅是技术问题,还有体制和机制的问题。我国需要一种适合中国工业软件成长的文化。”、“发展工业软件*关键之处在于,软件企业和技术人员应深入到工业、企业的内部,深入到工业生产流程的内部,把工业流程和生产过程“吃透”,从而将流程软件化,制造出**性的工业软件产品。”目前,我国软件产业各个领域都活跃着大量软件厂商和国内服务商,但是在基础软件领域竞争力还很弱。必须坚持构建我国自主的软件产业链,完善软件产业自主**体系,提升企业**能力,确保产业可持续发展;加快实施“核高基”重大专项,提高基础软件**能力,增强产业自主发展能力;务实推进国产关键软件应用试点示范,提高国产关键软件的应用水平,增强对信息安全的保障能力。《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》指出,“十二五”期间,新一代信息技术产业重点发展新一代移动通信、下一代互联网、三网融合、物联网、云计算、集成电路、新型显示、优异软件、优异服务器和信息服务。随着全球自动化需求的增长、IT技术及互联网的发展,自动化软件的发展有了更广阔的空间,近来更是呈现出了由注重功能向注重系统化发展的趋势。制造业的发展带来了对自动化软件需求的提升,也决定了自动化软件将由过去单纯的组态监控功能,向着更高和更广的层面发展。

  2011年初,国务院印发了《关于进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》(国发[2000]4号文),这是新时期软件产业发展的纲领性文件,国家有关部门将深入贯彻落实文件精神, 实施差异化发展战略,进一步加强技术**,商业模式**和体制机制**,促进软件产业实现新发展,新跨越。有理由相信,在国发4号文政策推动下,以政府为主导,利用市场机制,以企业为主体,**发展,中国软件和信息技术服务业将会继续做大做强,服务“两化”深度融合,昂首迎接下一个黄金十年!

软件的重要性在于它能够给我们带来诸多的好处,硬件是不变的,可以变化的是更为体现人类智慧的软件,在任何时候我们都能体会到“软”比硬更具力量的验证。从而增加了其价值,软件使得同等硬件基础上的无限可能。对于装备制造商而言,软件正在成为未来。善于抓住和用好机遇善于化解和战胜挑战!这就是我们工业控制领域界同仁们的努力方向!(来源:自动化博览) 

主要参考资料

  1,刘积仁,“中国软件业3.0时代是**者的未来”,中国软件网,2010年12月16日;

  2,路艳艳,TIA博途:革新工程技术“软实力”,《今日自动化》,2011年1月25日;

  3,江勇,“发展自主工业软件促进制造业优异化发展的思考与建议”,《软件产业与工程》,2011年1期;

  4,孙柏林,“当前自动化十大热门技术发展趋势述评”,《自动化技术与应用》,2011年3月;

  5,孙柏林,“2011年德国三S软件公司致辞”,《2011年度“开放式、可重构的自动化开发平台技术论坛”》,2011年5月17日;

  6,物联中国,“云计算带给中国软件机遇与挑战”,2011年5月16日;

  7,人民网,“2011工业软件发展论坛成功举办——工业软件迎来发展‘黄金十年’”,2011年5月18日。

  8,赵静蕊,“两化融合东风劲吹国产工业软件路在何方”,《机电商报》,2011年5月23日