最近一段時間對于工業(yè)軟件的討論日趨熱烈，然而，大部分討論工業(yè)軟件的都是在前端數(shù)字化設計部分、信息化部分的產(chǎn)業(yè)人士，事實上，工業(yè)軟件的重要性，對于運營端的企業(yè)來說，這已經(jīng)是早已既定的事實，因此，從工業(yè)自動化的人眼中看到的工業(yè)就是“軟件”產(chǎn)業(yè)，并且，軟件的核心在于“知識復用”。

工業(yè)軟件是知識的凝聚

對于每個行業(yè)，機器都有其生命，如果說機械的設計是一種外在的骨肉，那么軟件則是它的知識凝聚，也包括了智慧。

對于不同材質的塑料顆粒在加熱熔化后進入模腔中后，會需要什么樣的注射速度、溫度、壓力、保壓時間，以生成合格的壁厚、規(guī)格不同的制品，這些需要大量的工程積累，成千上萬的塑料原料類型，幾千種紙張薄膜的類型、紗線由不同的面紗組成，我們每天接觸大量不同的生產(chǎn)設備，可能就一個彈簧、一個螺絲都會讓我們看到成百上千種，大量的材料不同、規(guī)格不同、精度、強度…各種物理變量要求不同的產(chǎn)品的加工過程如何被生產(chǎn)制造，這需要積累大量的經(jīng)驗。

這些經(jīng)驗通過數(shù)學建模、測試驗證、形成軟件，無論是為了設計這個機器，還是機器加工產(chǎn)品的工藝，或者開發(fā)控制器，這些都需要借助于大量的軟件—本質上而言，工業(yè)軟件是工業(yè)知識的凝聚，所有的工程問題都可以歸結為數(shù)學問題，在數(shù)學上可以被描述的問題，就可以寫成軟件，而軟件就可以繼承、復用，成為工業(yè)再開發(fā)的基礎，而歐美制造業(yè)之所以發(fā)達，其工業(yè)軟件之所以強大，就是因為經(jīng)過上百年的積累，才形成今天這樣的工業(yè)軟件強競爭格局。

軟件是封裝Know-How的容器

今天，機械制造而言，他們機器的差異都體現(xiàn)在了工藝的知識積累上，之所以軟件成為一種Know-How的容器在于以下幾個方面：

（1）軟件賦予了機器靈活性：通過電子凸輪曲線設計，單一的刀輥裁切可以勝任不同的尺寸規(guī)格的變化，而通過意匠圖，不同的花色可以在經(jīng)編機上實現(xiàn)切換，這些都是軟件知識所體現(xiàn)的靈活性。

（2）軟件讓相同硬件上實現(xiàn)差異化競爭力：今天機械制造業(yè)所采用的控制器都已經(jīng)越來越低的成本，而對于自動化廠商而言，盡管我們已經(jīng)可以使用到全球最為領先的控制器硬件，但是，對于如何形成差異，則需要企業(yè)具有創(chuàng)新的設計，包括工藝、易用性上的思考、維護便利性、產(chǎn)品適應性，而這些都是可以通過軟件來實現(xiàn)的。

（3）軟件讓機器擴展疆界：從傳統(tǒng)的機理模型，乃至今天的數(shù)據(jù)驅動型的應用，如尋優(yōu)、預測性維護、基于視覺的產(chǎn)品缺陷檢測等，這些機器學習與人工智能方法本身也是一種軟件知識的體現(xiàn)，將我們隊工藝的基礎模型，和AI在不確定、非線性問題上的處理能力，進一步優(yōu)化生產(chǎn)的品質，和個性化時代的機器開發(fā)。

軟件提高了機器與系統(tǒng)開發(fā)的效率

快速變化的市場對于機器響應市場需求的迫切需求，而這就是對于“智能”的需求，智能的核心在于“響應變化的市場需求”，通過自感知、自判斷、控制自動決策來適應生產(chǎn)的變化，而這些“變化”更對今天的系統(tǒng)工程應用提出了更高的要求。

有人觀點認為數(shù)字化設計實現(xiàn)了機器0-1的創(chuàng)新突破，而工程平臺其實在實現(xiàn)1-N的突破，即，平臺將對工業(yè)的知識、操作習慣、經(jīng)驗、模型、測試方法等等以軟件模塊的形式封裝，以便今后變化的機器可以共享“共性”模塊，這是降低整個新機器的局部設計變化的最高效方法。

為什么說軟件提高了機器與系統(tǒng)開發(fā)的效率？這需要從幾個視角來看：

（1）組件技術讓機器從開發(fā)到配置

（2）建模仿真設計可復用的組件

（3）應對變化

（4）實現(xiàn)測試與驗證的效率

工業(yè)自動化的軟件價值體系

整個工業(yè)自動化，從其軟件所涉及的范圍來看，它也包含了完整的軟件價值體系支撐。

（1）自身

從上圖我們可以看到，對于工業(yè)運行系統(tǒng)而言，其應用包含了兩個大的部分：

的控制工藝應用與運行這些軟件的runtime環(huán)境，以及開發(fā)環(huán)境的軟件平臺，這些包括底層的控制系統(tǒng)的實時操作系統(tǒng)RTOS、Runtime運行時、開發(fā)環(huán)境、集成于環(huán)境的工藝軟件、服務于開發(fā)的測試、仿真環(huán)境。

（2）通過開放的連接實現(xiàn)的接口，如可以通過FUM/FMI與數(shù)字化設計軟件（如Industrial Physics、Dassalt、MapSim、PTC等）、也可以通過OPC UA與機器學習等任務進行接口連接、或通過標準的Web技術與Internet軟件如IE瀏覽器等實現(xiàn)基于Web的訪問、FTP、VNC服務等。

貝加萊的Automation Studio就是這樣一個工業(yè)軟件集成開發(fā)平臺，它聚焦于為機器與產(chǎn)線用戶提供面向所有控制對象和全流程的軟件開發(fā)。

Automation Studio集成了RTOS、runtime、工藝庫、開放的接口連接于一體，是目前全球自動化領域為數(shù)不多的自主開發(fā)的全集成開發(fā)平臺。

軟件組件技術-軟件復用

貝加萊的mapp技術即是基于軟件復用思想而開發(fā)的組件，其設計思想在于通過標準化與模塊化來提高系統(tǒng)軟件開發(fā)的效率并降低成本。

Automation Studio提供了基礎平臺后，mapp則是基于它為行業(yè)用戶提供的專業(yè)庫、行業(yè)庫，基于標準的PLCopen封裝，mapp實現(xiàn)了多層次的組件開發(fā)，這些組件可配置為一個機器的軟件。其思想類似于AppStore，即在平臺上開發(fā)一個個的工業(yè)app，以解決不同的應用問題，而一個機器的軟件由這些app配置來完成。

mapp就是工業(yè)知識的凝聚，它包含了：

mappMOTION：針對機器人、CNC和定位同步控制，均可實現(xiàn)控制；

mappControl：針對閉環(huán)控制、張力、溫度、液壓等實現(xiàn)標準應用的封裝；

mappService：提供了針對機器與產(chǎn)線服務的遠程診斷與維護、日志、報警、安全訪問等功能；

mappVIEW：針對機器開發(fā)非常滿足User-friendly的HMI畫面；

mapp….

mapp是工業(yè)知識的凝聚、Automation Studio是強大的自主創(chuàng)新開發(fā)平臺，而開放的連接使得自動化系統(tǒng)與數(shù)字化設計、數(shù)字化運營、機器學習等構成了完整的智能制造全架構。