中國(guó)工業(yè)自動(dòng)化是伴隨著改革開放起步的: 20世紀(jì)70年代以政府主導(dǎo)的計(jì)算機(jī)輔助軟件的引進(jìn)和開發(fā)是中國(guó)工業(yè)自動(dòng)化的開端；進(jìn)入80年后，“863”計(jì)劃將計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS) 的開發(fā)作為主要攻克主題，有力地推動(dòng)了工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的突破；到了20世紀(jì)90年代，“甩圖板”工程促使企業(yè)進(jìn)行技術(shù)革新；2000年之后，國(guó)家主推制造業(yè)信息化工程，使工業(yè)自動(dòng)化得以普及；而2010年之后中國(guó)的互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，促進(jìn)了“互聯(lián)網(wǎng)+工業(yè)”的一系列新業(yè)態(tài)的出現(xiàn)，工業(yè)自動(dòng)化朝著智能工廠的方向發(fā)展。

    如今，中國(guó)工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用都有了很大的發(fā)展，但依然存在著較多的問題，建議通過以下幾點(diǎn)推進(jìn)工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展：第一，以應(yīng)用促提升，降低重大工程的自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)外依存度；第二，推進(jìn)基礎(chǔ)共性技術(shù)的研發(fā)，解決自動(dòng)化行業(yè)科研能力不足、缺乏產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的問題；第三，實(shí)施重大專項(xiàng)，由技術(shù)驅(qū)動(dòng)向應(yīng)用驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變，發(fā)展民族品牌；第四，緊跟互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展態(tài)勢(shì)，整合已有市場(chǎng)信息，開發(fā)公共技術(shù)開發(fā)平臺(tái)和解決方案軟件。

一、工業(yè)自動(dòng)化的定義及其發(fā)展歷史

    (一) 工業(yè)自動(dòng)化的定義

    工業(yè)自動(dòng)化是自動(dòng)化技術(shù)的一種應(yīng)用，在英文中稱為Industrial Automation，通常是指利用數(shù)字技術(shù)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過程進(jìn)行檢測(cè)、控制、優(yōu)化、調(diào)度、管理和決策，以達(dá)到增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、降低消耗、確保安全等綜合性目的(Guarnieri，2010)。作為現(xiàn)代工業(yè)的支撐技術(shù)之一，工業(yè)自動(dòng)化解決了生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量一致性的難題，其廣泛應(yīng)用大幅提升了生產(chǎn)效率，改善了勞動(dòng)條件，保證了產(chǎn)品質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)化程度，并可以提高生產(chǎn)企業(yè)對(duì)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的預(yù)測(cè)及決策能力，是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)規(guī)模、高效、精準(zhǔn)、智能、安全的重要前提和保證。

    工業(yè)自動(dòng)化的產(chǎn)品主要包括人機(jī)界面、控制器、伺服系統(tǒng)、步進(jìn)系統(tǒng)、變頻器、傳感器及相關(guān)儀器儀表等，作為智能裝備的重要組成部分，是發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)和實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的關(guān)鍵，目前廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)。

     (二)工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展歷史

    世界工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展歷史是伴隨著幾次工業(yè)革命推進(jìn)的(見圖1) 。

 
圖1 世界工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展歷史

    首先，17世紀(jì)第一次工業(yè)革命時(shí)期，蒸汽機(jī)的發(fā)明和使用引發(fā)了對(duì)溫度調(diào)節(jié)、壓力調(diào)節(jié)、浮動(dòng)調(diào)節(jié)、速度控制等自動(dòng)控制系統(tǒng)的要求，通過反復(fù)試驗(yàn)和大量的工程直覺，出現(xiàn)一些利用風(fēng)能、水 能、蒸汽動(dòng)力等實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化工業(yè)流程的自動(dòng)織機(jī)、自動(dòng)紡紗機(jī)、自動(dòng)面粉廠(Jacobson and Rouek，1959；Hounshell，1984)。不過，這一階段的自動(dòng)化控制更多地取決于工程直覺而非科學(xué)，直到19世紀(jì)中期，數(shù)學(xué)成為自動(dòng)控制理論的形式化語言，才得以保證反饋控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

    其次，到了19世紀(jì)中期的第二次工業(yè)革命時(shí)期，工廠電氣化引入了繼電器邏輯(Relay Logic)，利用控制器記錄儀表數(shù)據(jù)，通過彩色編碼燈發(fā)送信號(hào)，最后由操作員手動(dòng)開關(guān)來實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)和控制(Bennett，1993)。電氣化大大提高了工廠的生產(chǎn)率，進(jìn)一步為工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。第一次世界大戰(zhàn)和第二次世界大戰(zhàn)推動(dòng)了大眾傳播和信號(hào)處理領(lǐng)域的重大進(jìn)展，自動(dòng)控制相關(guān)的微分方程、穩(wěn)定性理論和系統(tǒng)理論、頻域分析、隨機(jī)分析等也得到了關(guān)鍵進(jìn)展。

    再次，20世紀(jì)中期的第三次工業(yè)革命又被稱為信息技術(shù)革命，隨著計(jì)算機(jī)、通信、微電子、電力電子、新材料等技術(shù)不斷更新，自動(dòng)控制變得更為便利，工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)得到快速普及和發(fā)展，幾乎所有類型的制造和組裝過程都開始實(shí)施廣泛的自動(dòng)化。1952年世界第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床在美國(guó)誕生，工業(yè)自動(dòng)化隨工業(yè)化大生產(chǎn)應(yīng)運(yùn)而生。20世紀(jì)六七十年代在單機(jī)自動(dòng)化的基礎(chǔ)上，各種組合機(jī)床、組合生產(chǎn)線相繼出現(xiàn)，同時(shí)軟件數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)并應(yīng)用。20世紀(jì)80年代以后，為適應(yīng)工件的多品種和小批量生產(chǎn)，工業(yè)自動(dòng)化向集成化、網(wǎng)絡(luò)化、柔性化方向發(fā)展，代表性的應(yīng)用系統(tǒng)為計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)和柔性制造系統(tǒng)(FMS)。

    最后，進(jìn)入21世紀(jì)以來，以人工智能、機(jī)器人技術(shù)、電子信息技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)等為代表的第四次工業(yè)革命將工業(yè)自動(dòng)化水平提升到了更高的水平，一些先進(jìn)的工業(yè)化國(guó)家開始通過物聯(lián)網(wǎng)的信息系統(tǒng)將生產(chǎn)中的供應(yīng)、制造、銷售信息數(shù)據(jù)化、智慧化，最后達(dá)到快速、有效、個(gè)人化的產(chǎn)品供應(yīng)，即進(jìn)入了所謂的“工業(yè)4.0”的智能制造時(shí)代。

二、我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展歷程

    我國(guó)現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展起步于清末的洋務(wù)運(yùn)動(dòng)，創(chuàng)辦了一批近代軍事工業(yè)、民用工礦業(yè)和運(yùn)輸業(yè)，例如江南機(jī)器制造總局、福州船政局、開平礦務(wù)局等，促使了近代企業(yè)和民族資本主義的誕生。但是由于洋務(wù)運(yùn)動(dòng)時(shí)期的工廠基本全部購買國(guó)外現(xiàn)成的機(jī)器設(shè)備，聘用國(guó)外專業(yè)技術(shù)人員，且經(jīng)過多年的動(dòng)亂和戰(zhàn)爭(zhēng)，少之又少的工廠遭到摧毀，到新中國(guó)成立時(shí)，中國(guó)的現(xiàn)代工業(yè)基礎(chǔ)近乎于無。新中國(guó)成立后，在蘇聯(lián)的援建下，我國(guó)開始大力發(fā)展重工業(yè)，在能源、冶金、機(jī)械、化學(xué)和國(guó)防工業(yè)領(lǐng)域布局重點(diǎn)工程，通過近30年的艱苦奮斗，建成了種類齊全、完整、獨(dú)立的工業(yè)體系，基本完成了工業(yè)化的原始積累，為此后的改革開放和工業(yè)化的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

    中國(guó)工業(yè)自動(dòng)化的過程是伴隨著中國(guó)工業(yè)化的發(fā)展同步推進(jìn)的，尤其是改革開放正好趕上信息技術(shù)為代表的新一輪產(chǎn)業(yè)技術(shù)革命，信息技術(shù)具有高滲透性和高帶動(dòng)性，有力地加速了我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化的進(jìn)程(吳澄，2013)。總的來說，我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化在改革開放以來大致以十年為周期，經(jīng)歷了“開端—攻堅(jiān)—推廣—深化—?jiǎng)?chuàng)新”五個(gè)發(fā)展階段(見圖2)。

 
圖2 我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化歷史的簡(jiǎn)要回顧

     (一) 開端——20世紀(jì)70年代計(jì)算機(jī)輔助軟件的引入

    20世紀(jì)70年代，當(dāng)時(shí)一些知名的國(guó)外軟件公司開發(fā)和推出了各類計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)的軟件，比如CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))、CAE(計(jì)算機(jī)輔助求解復(fù)雜工程)、CAM(計(jì)算機(jī)輔助制造)。例如，美國(guó)洛克希德公司從1974年起向市場(chǎng)推出了CADAM系統(tǒng)，20世紀(jì)成為70年代中至80年代末國(guó)際上最流行的第一代IBM主機(jī)版交互繪圖系統(tǒng)；麥道公司從1976年起開發(fā)Ungraphics系統(tǒng)，至今仍是機(jī)械行業(yè)CAD/CAM的高端四大主流系統(tǒng)之一。這些軟件可應(yīng)用于航空、汽車等復(fù)雜裝備行業(yè)，以提高這些行業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造中的零部件精度問題。

    我國(guó)政府敏銳地意識(shí)到了這一工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的廣闊市場(chǎng)前景，在政府的主導(dǎo)下，航空、機(jī)床、石油、化工、鋼鐵等行業(yè)率先引進(jìn)CAD (計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))、CAE(計(jì)算機(jī)輔助求解復(fù)雜工程) 數(shù)控系統(tǒng)、MIS(管理信息服務(wù)器)、DCS(數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng))、PLC(可編程邏輯控制器)、現(xiàn)場(chǎng)控制儀表等，成為國(guó)內(nèi)大范圍工業(yè)自動(dòng)化工具普及的開端。具體引進(jìn)操作上，主要通過合作開發(fā)和技術(shù)學(xué)習(xí)，例如，航空工業(yè)部在1983年初與西德MBB公司互訪，商定合作開發(fā)飛機(jī)設(shè)計(jì)制造管理集成系統(tǒng)，稱作CADEMAS計(jì)劃，中方從部屬廠、所、校抽調(diào)技術(shù)骨干20余人，在德國(guó)工作到1988年。在技術(shù)引進(jìn)的同時(shí)，政府也注重軟件國(guó)產(chǎn)化，“七五”期間機(jī)械工業(yè)部投入8200萬元，組織浙江大學(xué)、中科院沈陽計(jì)算所、北京自動(dòng)化所、武漢外部設(shè)備所分別開發(fā)四套CAD通用支撐軟件，并由34家下屬廠、所、校合作開發(fā)24種重點(diǎn)產(chǎn)品的CAD應(yīng)用系統(tǒng)。在CAE的應(yīng)用研發(fā)上，1979年美國(guó)的SAP5線性結(jié)構(gòu)靜、動(dòng)力分析程序向國(guó)內(nèi)引進(jìn)移植成功，也掀起了應(yīng)用通用有限元程序來分析計(jì)算工程問題的高潮。

    (二) 攻關(guān)——20世紀(jì)80年代“863計(jì)劃”攻克計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS

    計(jì)算機(jī)輔助軟件基本只能滿足單一過程的測(cè)管控，隨著工業(yè)化大生產(chǎn)的發(fā)展，對(duì)于系統(tǒng)集成的要求越來越高。美國(guó)學(xué)者約瑟夫·哈林頓博士最早于1973年就提出了計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(Computer Integrated Manufacturing System，CIMS)的概念，是通過計(jì)算機(jī)硬軟件，并綜合運(yùn)用現(xiàn)代管理技術(shù)、制造技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)，將企業(yè)生產(chǎn)全部過程中有關(guān)的人、技術(shù)、經(jīng)營(yíng)管理三要素及其信息與物流有機(jī)集成并優(yōu)化運(yùn)行的復(fù)雜大系統(tǒng)。CIMS將計(jì)算機(jī)的單機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)化為集成運(yùn)行，是一個(gè)非常大的跨越，其技術(shù)構(gòu)成包括制造技術(shù)、敏捷制造、虛擬制造和并行工程，是工業(yè)自動(dòng)化的革命性成果。

    1986年3月，我國(guó)啟動(dòng)實(shí)施了“高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃”，針對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有重大影響的七個(gè)高技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行攻關(guān)，簡(jiǎn)稱為“863計(jì)劃”，其中計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)成為自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域的研究主題之一得以落實(shí)。具體在清華大學(xué)建成了國(guó)家CIMS工程研究中心，負(fù)責(zé)CIMS關(guān)鍵技術(shù)的研究，技術(shù)成果的推廣應(yīng)用，以及技術(shù)人才的培訓(xùn)。十年內(nèi)，CIMS應(yīng)用示范企業(yè)擴(kuò)展到800多家，覆蓋了機(jī)械、電子、化工、航空、造船、紡織等20多個(gè)行業(yè)，產(chǎn)生了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。例如，成都飛機(jī)公司利用CIMS技術(shù)在國(guó)內(nèi)成功地加工了標(biāo)志90年代飛機(jī)數(shù)控加工高技術(shù)的飛機(jī)整體框架，比傳統(tǒng)方法縮短工時(shí)4.5倍，在某型號(hào)新機(jī)型研制過程中，節(jié)約1萬多個(gè)生產(chǎn)及準(zhǔn)備工時(shí)，對(duì)贏得美國(guó)麥道公司的承包合同也起了巨大作用。北京第一機(jī)床廠通過實(shí)施CIMS工程，主導(dǎo)產(chǎn)品變形設(shè)計(jì)周期縮短1/2，庫存占用資金減少10%，生產(chǎn)計(jì)劃編制效率提高40～60倍。1994年和1999年，國(guó)家CIMS工程研究中心和華中理工大學(xué)分別獲美國(guó)制造工程師學(xué)會(huì)的“大學(xué)領(lǐng)先獎(jiǎng)”，1995年，北京第一機(jī)床廠的CIMS工程相繼獲得美國(guó)制造工程師學(xué)會(huì)的“工業(yè)領(lǐng)先獎(jiǎng)”和聯(lián)合國(guó)工業(yè)發(fā)展組織的“可持續(xù)工業(yè)發(fā)展獎(jiǎng)”，表明我國(guó)的CIMS研究開發(fā)和應(yīng)用開始進(jìn)入國(guó)際先進(jìn)行列。

    (三) 推廣——20世紀(jì)90年代“甩圖板”工程革命

    1991年，時(shí)任國(guó)務(wù)委員宋健提出“甩掉繪圖板”(后被簡(jiǎn)稱為“甩圖板”)的號(hào)召，我國(guó)政府開始重視CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))技術(shù)的應(yīng)用推廣，并促成了一場(chǎng)在工業(yè)各領(lǐng)域轟轟烈烈的企業(yè)革新。“甩圖板”工程推動(dòng)了二維CAD的普及和應(yīng)用。該工程的推廣不僅大大提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量、加快了進(jìn)度，而且通過多方案的比選優(yōu)化，一般可節(jié)約基建投資3%～5%。

    在“甩圖板”工程的推動(dòng)下，我國(guó)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用取得了較大進(jìn)步，眾多國(guó)產(chǎn)CAD企業(yè)如雨后春筍般建立起來。在發(fā)展初期，產(chǎn)生了凱思(中科院軟件所)、開目(華中理工大學(xué))、中國(guó)CAD(深圳喬納森)、高華CAD(清華大學(xué))等自主平臺(tái)的二維CAD系統(tǒng)，以及基于AutoCAD二次開發(fā)的InteCAD(天喻CAD的前身，華中理工大學(xué))、艾克斯特(清華大學(xué))等系統(tǒng)，開創(chuàng)了一段國(guó)產(chǎn)二維機(jī)械CAD發(fā)展的黃金時(shí)代。2000年之后，隨著OpenDWG聯(lián)盟的興起，中望、浩辰、緯衡、華途等公司先后推出了對(duì)AutoCAD兼容性更好的二維CAD軟件，并且在正版化浪潮中，實(shí)現(xiàn)了快速成長(zhǎng)，并實(shí)現(xiàn)了國(guó)際化。

    除了自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)本身的發(fā)展，“甩圖板”工程同時(shí)推動(dòng)了各行業(yè)的企業(yè)信息化普及高潮:在600多家企業(yè)進(jìn)行了CAD技術(shù)應(yīng)用示范，3000多家企業(yè)進(jìn)行了重點(diǎn)應(yīng)用，并帶動(dòng)數(shù)萬家企業(yè)開展CAD應(yīng)用。

    (四) 深化——2000～2010年國(guó)家制造業(yè)信息化工程

    世紀(jì)之交，中國(guó)加入世貿(mào)組織，面臨經(jīng)濟(jì)全球化的重大機(jī)遇與挑戰(zhàn)，為了盡快提高我國(guó)制造業(yè)的整體素質(zhì)和競(jìng)爭(zhēng)力，科技部從“863計(jì)劃”和攻關(guān)計(jì)劃中拿出8億元資金，組織實(shí)施“制造業(yè)信息化關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用示范工程”，簡(jiǎn)稱“制造業(yè)信息化工程”重大項(xiàng)目。這是加入世貿(mào)組織以后，科技部在以信息化帶動(dòng)工業(yè)化，以高新技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)方面的一個(gè)重要舉措。制造業(yè)信息化工程重點(diǎn)是抓好數(shù)字化設(shè)計(jì)、數(shù)字化生產(chǎn)、數(shù)字化裝備和數(shù)字化管理，以此為基礎(chǔ)，形成一批數(shù)字化企業(yè)。這一工程沿著兩條主線推進(jìn)，一是全國(guó)各省市制造業(yè)信息化工程建設(shè)，主要任務(wù)包括應(yīng)用示范、技術(shù)服務(wù)和應(yīng)用技術(shù)攻關(guān)等；二是關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)品的研發(fā)、應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化，包括企業(yè)資源管理、制造執(zhí)行系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、數(shù)控裝備、企業(yè)集成平臺(tái)和區(qū)域網(wǎng)絡(luò)制造等7項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，與企業(yè)應(yīng)用示范和技術(shù)服務(wù)等緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

    “十五”期間的制造業(yè)信息化工程建設(shè)取得了良好的效果，培育了一批制造業(yè)信息化專業(yè)服務(wù)機(jī)構(gòu)，在27個(gè)省、49個(gè)重點(diǎn)城市和6000多家企業(yè)推廣了制造業(yè)信息化工程。在隨后的“十一五”和“十二五”期間，國(guó)家科技部門繼續(xù)大力推動(dòng)我國(guó)制造業(yè)信息化工程，包括組織制造業(yè)企業(yè)實(shí)施設(shè)計(jì)制造一體化的“甩圖紙”示范推廣工程和經(jīng)營(yíng)管理信息化的“甩賬表”示范推廣工程。2006年5月，國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布《2006～2020年國(guó)家信息化發(fā)展戰(zhàn)略》，同時(shí)，制造業(yè)信息化被列入《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006～2020)》中制造業(yè)科技發(fā)展的重點(diǎn)方向。黨的十六期間提出兩化融合的概念，即“以信息化帶動(dòng)工業(yè)化、以工業(yè)化促進(jìn)信息化”。到了黨的十七大，進(jìn)一步上升為“促進(jìn)信息化與工業(yè)化融合，走新型工業(yè)化道路”。2016年11月，工信部發(fā)布了《信息化和工業(yè)化融合發(fā)展規(guī)劃(2016～2020年)》，進(jìn)一步推進(jìn)兩化融合的重點(diǎn)任務(wù)和工程建設(shè)。

    (五) 創(chuàng)新——2010～2020年“互聯(lián)網(wǎng)+工業(yè)”

    隨著第四次工業(yè)革命以及互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，大規(guī)模制造向大規(guī)模定制轉(zhuǎn)型，工業(yè)自動(dòng)化更多地需要搜集用戶碎片化的需求數(shù)據(jù)，并且通過實(shí)時(shí)互聯(lián)，保證用戶的全流程參與和可視化。概括來說，互聯(lián)工廠有三個(gè)基本特征。第一是定制：眾創(chuàng)定制將用戶碎片化需求整合，由為庫存生產(chǎn)到為用戶創(chuàng)造，用戶全流程參與設(shè)計(jì)、制造等，由“消費(fèi)者”變成“創(chuàng)造者”；第二是互聯(lián)：與用戶實(shí)時(shí)互聯(lián)，從產(chǎn)品的研發(fā)到產(chǎn)品的制造，再到供應(yīng)商、物流商，全流程、全供鏈的整合；第三是可視：全流程體驗(yàn)可視化，用戶實(shí)時(shí)體驗(yàn)產(chǎn)品創(chuàng)造過程。

    為了順應(yīng)這一潮流，2015年7月，國(guó)務(wù)院印發(fā)《國(guó)務(wù)院關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)的指導(dǎo)意見》，鼓勵(lì)利用互聯(lián)網(wǎng)思維發(fā)展新的業(yè)態(tài)模式，提升社會(huì)創(chuàng)新力和生產(chǎn)力，在工業(yè)領(lǐng)域，“互聯(lián)網(wǎng)+工業(yè)”即傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè)采用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)眾包等信息通信技術(shù)，改造原有產(chǎn)品及研發(fā)生產(chǎn)方式，與“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”“工業(yè)4.0”的內(nèi)涵一致。具體來看，包括表1中所示的幾個(gè)模式。隨著《中國(guó)制造2025》和“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃的推進(jìn)，國(guó)內(nèi)涌現(xiàn)出一批物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)和模式的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的標(biāo)桿性企業(yè)，如1001號(hào)云制造平臺(tái)、華虹IC工廠的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)協(xié)同、美克家居個(gè)性化定制智能制造項(xiàng)目、海爾互聯(lián)工廠、航天云網(wǎng)等(工信部，2016)。

 表1 “互聯(lián)網(wǎng) + 工業(yè)”的幾種模式

三、我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀

    中國(guó)工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展道路，大多是在引進(jìn)成套設(shè)備的同時(shí)進(jìn)行消化吸收，然后進(jìn)行二次開發(fā)和應(yīng)用。如今，中國(guó)工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用都有了很大的發(fā)展，中國(guó)工業(yè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)行業(yè)已經(jīng)形成(劉鑫，2003)。

    (一) 以工業(yè)PC為基礎(chǔ)的低成本工業(yè)控制自動(dòng)化成為主流

    工業(yè)控制自動(dòng)化主要包含三個(gè)層次，從下往上依次是基礎(chǔ)自動(dòng)化、過程自動(dòng)化和管理自動(dòng)化，其核心是基礎(chǔ)自動(dòng)化和過程自動(dòng)化。傳統(tǒng)的自動(dòng)化系統(tǒng)，基礎(chǔ)自動(dòng)化部分基本被PLC(可編程邏輯控制器)和DCS(分布式控制系統(tǒng))所壟斷，過程自動(dòng)化和管理自動(dòng)化部分主要是由各種進(jìn)口的過程計(jì)算機(jī)或小型機(jī)組成，其硬件、系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的價(jià)格之高令眾多企業(yè)望而卻步。20世紀(jì)90年代以來，由于基于PC的工業(yè)計(jì)算機(jī)(簡(jiǎn)稱工業(yè)PC)的發(fā)展，以工業(yè)PC、I/O裝置、監(jiān)控裝置、控制網(wǎng)絡(luò)組成的基于PC的自動(dòng)化系統(tǒng)得到了迅速普及，成為實(shí)現(xiàn)低成本工業(yè)自動(dòng)化的重要途徑。基于PC的控制系統(tǒng)易于安裝和使用，有高級(jí)的診斷功能，為系統(tǒng)集成商提供了更靈活的選擇，并且從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度看，PC控制系統(tǒng)維護(hù)成本低。在中國(guó)，中小型企業(yè)以及準(zhǔn)大型企業(yè)走的還是低成本工業(yè)控制自動(dòng)化的道路，因此工業(yè)PC在中國(guó)得到了迅速的發(fā)展成為主流。

    (二) 國(guó)產(chǎn)分布式控制系統(tǒng)DCS發(fā)展勢(shì)頭良好

    自1975年霍尼韋爾公司推出世界上第一套分布式控制系統(tǒng)DCS(Distributed Control System)系統(tǒng)以來，成功幫助眾多企業(yè)解決了生產(chǎn)裝置大型化和生產(chǎn)過程持續(xù)化所面臨的控制問題，給企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，DCS的應(yīng)用也得到了廣泛的傳播。

    我國(guó)DCS技術(shù)的研發(fā)在20世紀(jì)80年代才開始，起步較晚，其產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展上落后于國(guó)外。目前國(guó)外企業(yè)如艾默生、ABB、霍尼韋爾、橫河、西門子等廠商仍占據(jù)國(guó)內(nèi)DCS系統(tǒng)較大的市場(chǎng)份額，但近年來，由于中小型項(xiàng)目的快速發(fā)展，浙大中控、和利時(shí)等幾個(gè)DCS廠商發(fā)展勢(shì)頭喜人，DCS市場(chǎng)份額大幅提高，已經(jīng)位居國(guó)內(nèi)市場(chǎng)前列。

    如圖3所示，2016年中國(guó)DCS市場(chǎng)規(guī)模為60.52億元人民幣，其中浙大中控、和利時(shí)的占比分別為19%、18%，位居行業(yè)第一位、第三位。近年來，國(guó)內(nèi)品牌由于進(jìn)入行業(yè)早、項(xiàng)目積累多，加上價(jià)格優(yōu)勢(shì)，逐漸從外資品牌口中搶奪市場(chǎng)份額，業(yè)績(jī)處于小幅提升的狀態(tài)，外資品牌均有不同程度的下滑，如霍尼韋爾、施耐德、ABB等2016年的業(yè)績(jī)下滑都在20%以上。從未來的市場(chǎng)前景來看，DCS除了可以在傳統(tǒng)的石化、化工、電力行業(yè)的應(yīng)用之外，在市政、醫(yī)藥、太陽能、精細(xì)化工等行業(yè)的智能制造項(xiàng)目中也有廣闊的應(yīng)用空間；并且隨著DCS功能的日趨完善，DCS平臺(tái)的衍生產(chǎn)品和解決方案也在不斷升級(jí)，如先進(jìn)控制、能源管理、移動(dòng)解決方案等，DCS服務(wù)市場(chǎng)的比重將不斷擴(kuò)大。

圖3 2016年中國(guó)DCS主要供貨商市場(chǎng)份額

    (三) 移動(dòng)通信技術(shù)全球領(lǐng)跑

    無線通信技術(shù)給人們工作和生活帶來的影響是空前的，目前全球范圍內(nèi)第四代蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)正在快速向5G演變。5G技術(shù)相比目前4G技術(shù)，其峰值速率將增長(zhǎng)數(shù)十倍，從4G的100Mb/s提高到幾十Gb/s。移動(dòng)通信正在向提供數(shù)據(jù)、語音、視頻等多種全面服務(wù)轉(zhuǎn)變。在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，有成千上萬的感應(yīng)器、檢測(cè)器、計(jì)算機(jī)、PLC、讀卡器等設(shè)備，需要互相連接形成一個(gè)控制網(wǎng)絡(luò)，通常這些設(shè)備提供的通信接口是RS-232或RS-485。無線局域網(wǎng)設(shè)備使用隔離型信號(hào)轉(zhuǎn)換器，將工業(yè)設(shè)備的RS-232串口信號(hào)與無線局域網(wǎng)及以太網(wǎng)絡(luò)信號(hào)相互轉(zhuǎn)換，符合無線局域網(wǎng)IEEE 802.11b和以太網(wǎng)絡(luò)IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)，支持標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，有效地?cái)U(kuò)展了工業(yè)設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)通信能力。而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無線技術(shù)以及智能傳感器技術(shù)的結(jié)合，將產(chǎn)生“基于無線技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化智能傳感器”的全新概念。這種基于無線技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化智能傳感器使得工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)能夠通過無線鏈路直接在網(wǎng)絡(luò)上傳輸、發(fā)布和共享。無線局域網(wǎng)技術(shù)能夠在工廠環(huán)境下，為各種智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、移動(dòng)機(jī)器人以及各種自動(dòng)化設(shè)備之間的通信提供高帶寬的無線數(shù)據(jù)鏈路和靈活的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在一些特殊環(huán)境下有效地彌補(bǔ)了有線網(wǎng)絡(luò)的不足，進(jìn)一步完善了工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的通信性能。

    我國(guó)移動(dòng)通信技術(shù)起步雖晚，但在5G標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)上正逐漸成為全球的領(lǐng)跑者。華為、中興、大唐等國(guó)內(nèi)領(lǐng)軍通信設(shè)備企業(yè)高度重視對(duì)5G技術(shù)的研發(fā)布局，在標(biāo)準(zhǔn)制定和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用等方面已獲得業(yè)界認(rèn)可。如中興早在2014年就聯(lián)合國(guó)移動(dòng)在深圳完成全球首個(gè)TD-LTE 3D/Massive MIMO基站的預(yù)商用測(cè)試，2016年開始規(guī)模部署在全球建設(shè)10張商用網(wǎng)絡(luò)。華為已經(jīng)在5G新空口技術(shù)、組網(wǎng)架構(gòu)、虛擬化接入技術(shù)和新射頻技術(shù)等方面取得重大突破，其polar碼方案成為5G國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)碼方案。

 
圖4 1995～2017中國(guó)專業(yè)、科學(xué)及控制用儀器和裝置進(jìn)出口金額

    (四) 儀器儀表技術(shù)與國(guó)外差距較大

    目前，中國(guó)儀器儀表工業(yè)已有相當(dāng)基礎(chǔ)，初步形成了門類比較齊全的生產(chǎn)、科研、營(yíng)銷體系，成為亞洲除日本之外第二大儀器儀表生產(chǎn)國(guó)。數(shù)據(jù)顯示2016年，儀器儀表行業(yè)規(guī)模以上企業(yè)實(shí)現(xiàn)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入9355.4億元，同比增長(zhǎng)9.1%，實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)總額790.3億元，同比增長(zhǎng)8.2%，其增長(zhǎng)率分別比2015年高3.3個(gè)和2.1個(gè)百分點(diǎn)。在中國(guó)儀器儀表各細(xì)分行業(yè)中，國(guó)內(nèi)企業(yè)在電工儀器儀表、工業(yè)測(cè)量和科學(xué)測(cè)試儀器儀表領(lǐng)域具備了一定的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，誕生了一批具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力的企業(yè)，高端產(chǎn)品市場(chǎng)依然被國(guó)外大型企業(yè)所主導(dǎo)。專業(yè)化的儀器和裝置是工業(yè)自動(dòng)化的基礎(chǔ)。從歷年來我國(guó)專業(yè)、科學(xué)及控制用儀器和裝置的進(jìn)出口數(shù)據(jù)來看(見圖4)，我國(guó)的儀器儀表的進(jìn)出口大約在2003年之后快速上升，在2013年達(dá)到頂峰，進(jìn)口880億美元，出口600億美元，隨后有所下降，近年來每年進(jìn)口金額依然超過700億美元，歷年來進(jìn)口的額度均大于出口，可見儀器儀表行業(yè)對(duì)外依存度依然較高，尤其是高端精密的儀器裝置。我國(guó)儀器儀表產(chǎn)業(yè)雖然得到了快速發(fā)展，但與國(guó)外的差距仍然較大，主要體現(xiàn)在科技創(chuàng)新及其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展緩慢；關(guān)鍵核心技術(shù)匱乏，低水平重復(fù)異常突出；產(chǎn)品穩(wěn)定性和可靠性長(zhǎng)期得不到根本性解決等。隨著國(guó)際上數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化的產(chǎn)品逐漸成為主流，差距還將進(jìn)一步加大。

 
 圖5 1999～2016 年中國(guó)進(jìn)出口金屬加工機(jī)床數(shù)量與金額

    (五) 數(shù)控系統(tǒng)低檔自給自足、中檔受制于人、高檔依賴進(jìn)口

    數(shù)控技術(shù)是一種數(shù)字化信息對(duì)加工工藝與機(jī)械運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行控制的技術(shù)，主要應(yīng)用于機(jī)床。1952年，美國(guó)麻省理工學(xué)院研制出第一臺(tái)試驗(yàn)性數(shù)控機(jī)床，開創(chuàng)了數(shù)字電氣化控制的新紀(jì)元，標(biāo)志著制造領(lǐng)域計(jì)算機(jī)時(shí)代的開始。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，各種不同層次的開放式數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。中國(guó)數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)與生產(chǎn)，通過“七五”引進(jìn)、消化、吸收，“八五”攻關(guān)和“九五”產(chǎn)業(yè)化，取得了很大的進(jìn)展，基本上掌握了關(guān)鍵技術(shù)，建立了數(shù)控開發(fā)、生產(chǎn)基地，培養(yǎng)了一批數(shù)控人才，初步形成了自己的數(shù)控產(chǎn)業(yè)，也帶動(dòng)了機(jī)電控制與傳動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展。同時(shí)，具有中國(guó)特色的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)過這些年來的發(fā)展，產(chǎn)品的性能和可靠性有了較大的提高，逐漸被用戶認(rèn)可。總體來看，我國(guó)數(shù)控系統(tǒng)市場(chǎng)基本上處于低檔自給自足，中檔受制于人，高檔依賴進(jìn)口的局面。從歷年來中國(guó)的金屬加工機(jī)床進(jìn)出口結(jié)構(gòu)來看(見圖5)，近年來每年出口數(shù)量超過800萬臺(tái)，但總出口金額僅39億美元左右，平均每臺(tái)的價(jià)格為幾百美元；相反，進(jìn)口金屬加工機(jī)床2016年僅7萬臺(tái)，但金額高達(dá)75億美元，平均每臺(tái)金額高達(dá)十萬美元以上，可見多為中檔、高端金屬加工數(shù)控機(jī)床。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汽車、船舶、工程機(jī)械、航空航天等行業(yè)對(duì)我國(guó)機(jī)床行業(yè)的需求巨大，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也逐漸向中高端轉(zhuǎn)化，因而國(guó)內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)的市場(chǎng)潛力巨大。

四、問題與對(duì)策

    工業(yè)自動(dòng)化是現(xiàn)代工業(yè)的“神經(jīng)”和“心臟”，與我國(guó)推進(jìn)工業(yè)化是極其緊密的相互依存、相互滲透和相互深化的關(guān)系，是落實(shí)《中國(guó)制造2025》的關(guān)鍵。當(dāng)前，《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》已經(jīng)明確指出了制造業(yè)領(lǐng)域的優(yōu)先發(fā)展主題之一是“流程工業(yè)的綠色化、自動(dòng)化及裝備”。國(guó)務(wù)院《關(guān)于加快振興裝備制造業(yè)的若干意見》又明確指出要“重點(diǎn)支持系統(tǒng)集成技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)以及關(guān)鍵共性制造技術(shù)、基礎(chǔ)性技術(shù)和原創(chuàng)性技術(shù)的研究開發(fā)”，并且將“發(fā)展重大工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)和關(guān)鍵精密測(cè)試儀器，滿足重點(diǎn)建設(shè)工程及其他重大配套技術(shù)裝備高度自動(dòng)化和智能化的需要”作為實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)突破領(lǐng)域之一。結(jié)合我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展的短板，建議從以下幾點(diǎn)推進(jìn)工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展。

    (一) 以應(yīng)用促提升，降低重大工程的自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)外依存度

    我國(guó)工業(yè)化經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已經(jīng)具備相當(dāng)?shù)闹卮蠊こ萄b備的設(shè)計(jì)和制造能力，如大型數(shù)控機(jī)床、大型礦山機(jī)械、大型化工裝備、大型發(fā)電裝備、大型煉油裝備等，但在與之配套的自動(dòng)化控制系統(tǒng)和自動(dòng)化控制裝備卻存在嚴(yán)重的短板。如重大核電工程國(guó)產(chǎn)自動(dòng)化控制裝備，在秦山核電站、大亞灣核電站等已經(jīng)應(yīng)用24套，但全部都在外核，沒有進(jìn)入核島；又如重大石化工程，國(guó)產(chǎn)計(jì)算控制系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用3800余套，但關(guān)鍵裝置、核心裝置應(yīng)用還不足150套；我國(guó)自主設(shè)計(jì)制造的大型注塑機(jī)，其控制系統(tǒng)95%依靠進(jìn)口；大型挖掘機(jī)的液壓控制系統(tǒng)，幾乎全部從德國(guó)引進(jìn)；3000立方米以上的特大型高爐，自動(dòng)化控制系統(tǒng)100%由外商提供。總體來看，目前國(guó)內(nèi)煉油、石化、電力、冶金、高鐵等重大工程的自動(dòng)化控制系統(tǒng)和控制裝備，高端技術(shù)市場(chǎng)基本上為進(jìn)口產(chǎn)品所壟斷，重大工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)與裝備約85%依賴進(jìn)口，而這些重大工程裝備是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的命脈，實(shí)際上已經(jīng)被發(fā)達(dá)國(guó)家不同程度地掌握。因此，大力發(fā)展重大工程高端自動(dòng)化控制裝備，是加快振興我國(guó)裝備制造業(yè)，確保國(guó)民經(jīng)濟(jì)安全的迫切需要。

    隨著當(dāng)前千萬噸級(jí)煉油、百萬噸級(jí)乙烯、百萬千瓦火電、百萬千瓦核電、萬里高速公路、綜合電網(wǎng)等重大工程的推進(jìn)，政府需為國(guó)產(chǎn)自動(dòng)化控制系統(tǒng)和裝備提供一定的應(yīng)用機(jī)會(huì)，尤其在關(guān)鍵裝置、核心裝置上，為國(guó)內(nèi)自動(dòng)化控制系統(tǒng)及裝備的研究開發(fā)提供重大的應(yīng)用業(yè)績(jī)，積累實(shí)踐應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，從而形成良性循環(huán)，樹立國(guó)產(chǎn)自動(dòng)化控制裝備的先進(jìn)性和優(yōu)越性的形象。

    (二) 推進(jìn)基礎(chǔ)共性技術(shù)的研發(fā)，解決自動(dòng)化行業(yè)科研能力不足、缺乏產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的問題

    全球自動(dòng)化行業(yè)從無序到有序，與其自動(dòng)化的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)是相輔相成、共同推進(jìn)的。我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化的起步較晚，在技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平上均落后于國(guó)外先進(jìn)國(guó)家的知名企業(yè)，從而在技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)上還處于接納和模仿階段，長(zhǎng)期以來把采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)作為學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的一種手段和捷徑。但技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要被企業(yè)真正接受，充分理解其中的指標(biāo)含義，還需要進(jìn)一步地消化吸收。從企業(yè)發(fā)展層面來看，我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化行業(yè)還主要以中小企業(yè)為主，還沒有出現(xiàn)西門子、ABB等具備完整產(chǎn)業(yè)鏈的大型公司，各個(gè)領(lǐng)域非常分散，技術(shù)的研發(fā)依賴于各個(gè)廠商自身的研發(fā)水平，各自建立研發(fā)平臺(tái)，從而導(dǎo)致重復(fù)開發(fā)的現(xiàn)象普遍存在，各個(gè)平臺(tái)難以形成一個(gè)共享的標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)平臺(tái)，使得國(guó)內(nèi)許多自動(dòng)化產(chǎn)品缺乏標(biāo)準(zhǔn)型，也導(dǎo)致國(guó)內(nèi)企業(yè)在巨大的市場(chǎng)需求面前，發(fā)展速度依然緩慢。同時(shí)，大部分自動(dòng)化技術(shù)開發(fā)周期長(zhǎng)、售后維護(hù)復(fù)雜也導(dǎo)致了國(guó)內(nèi)企業(yè)發(fā)展緩慢。例如，由于缺乏統(tǒng)一的制造企業(yè)生產(chǎn)過程執(zhí)行系統(tǒng)MES(Manufacturing Execution System) 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)MES產(chǎn)品從功能、接口、開發(fā)、實(shí)施、維護(hù)等方面呈現(xiàn)“百花齊放”的局面，影響了 MES 產(chǎn)品本身的技術(shù)性能，也影響了MES與周邊系統(tǒng)平滑銜接的性能，加大了系統(tǒng)開發(fā)、應(yīng)用和維護(hù)的成本，與國(guó)外同類MES產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)缺少優(yōu)勢(shì)。

    國(guó)家應(yīng)該進(jìn)一步推進(jìn)基礎(chǔ)共性技術(shù)的研發(fā)，制定高端統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，為中小企業(yè)提供科技創(chuàng)新的支持。在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的大潮中，大部分企業(yè)均會(huì)把生存作為第一標(biāo)準(zhǔn)，而忽略基礎(chǔ)技術(shù)的研究。而我國(guó)原有的一些公益性的研究所在改制為企業(yè)后，也將更多的精力放在市場(chǎng)打拼中，而忽視了對(duì)基礎(chǔ)技術(shù)研究的工作。我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)還處于較為落后的階段，許多核心技術(shù)亟待創(chuàng)新和突破，并且還存在不少技術(shù)孤島，迫切地需要國(guó)家投入更多的科研資源進(jìn)行共性技術(shù)的研發(fā)和突破。

    (三) 實(shí)施重大專項(xiàng)，由技術(shù)驅(qū)動(dòng)向應(yīng)用驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變，發(fā)展民族品牌

    我國(guó)當(dāng)前工業(yè)軟件整體來看，國(guó)外巨頭在工業(yè)軟件應(yīng)用中占據(jù)主導(dǎo)地位，如SAP、甲骨文，國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件品種較少，功能不全，缺乏核心技術(shù)的創(chuàng)新和突破，研發(fā)推廣應(yīng)用的進(jìn)度無法跟上國(guó)內(nèi)制造業(yè)發(fā)展的需求。從嵌入式軟件的發(fā)展來看，由于我國(guó)高端嵌入式芯片領(lǐng)域的整體技術(shù)水平和國(guó)外仍有一定的差距，因而產(chǎn)業(yè)基本處于中下游的應(yīng)用軟件研發(fā)，缺乏核心技術(shù)的開發(fā)能力。在經(jīng)營(yíng)管理類軟件中，目前高端市場(chǎng)仍然基本被SAP等國(guó)際軟件巨頭所占據(jù)，但國(guó)內(nèi)經(jīng)營(yíng)管理類軟件廠商在經(jīng)歷了學(xué)習(xí)、吸收和結(jié)合國(guó)情自主開發(fā)的基礎(chǔ)上已經(jīng)逐漸成熟起來，在實(shí)用性、實(shí)施周期短、風(fēng)險(xiǎn)低、見效快等方面存在一定優(yōu)勢(shì)，但也存在軟件可配性較差、售后服務(wù)不足、管理觀念轉(zhuǎn)變滯后等缺點(diǎn)。在產(chǎn)品研發(fā)類軟件中，經(jīng)過多年的推廣，我國(guó)產(chǎn)品研發(fā)類軟件的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展，除了傳統(tǒng)的汽車、航空、機(jī)械等主要應(yīng)用領(lǐng)域，快速消費(fèi)品、制藥、鋼鐵等流程制造行業(yè)正成為產(chǎn)品研發(fā)類軟件應(yīng)用的新興市場(chǎng)，其中CAD軟件在國(guó)內(nèi)企業(yè)中有較好的應(yīng)用，但還是存在應(yīng)用不平衡、投資回報(bào)率低、咨詢服務(wù)水平較低等問題。

    在未來的發(fā)展中，國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件還需要投入大量資金和人力在技術(shù)創(chuàng)新上，突破關(guān)鍵技術(shù)和核心技術(shù)，研發(fā)功能強(qiáng)大、易用好用、性價(jià)比高的產(chǎn)品，與國(guó)際品牌抗?fàn)帯�從�?guó)家政策和行業(yè)制度來講，優(yōu)先安排對(duì)擴(kuò)大內(nèi)需作用直接、能盡快形成產(chǎn)業(yè)化能力的軟件項(xiàng)目，實(shí)施重大專項(xiàng)，提高基礎(chǔ)軟件自主創(chuàng)新能力，能夠?qū)ξ覈?guó)工業(yè)軟件的發(fā)展帶來根本性的進(jìn)步。從我國(guó)實(shí)施一系列五年計(jì)劃以來，我國(guó)軟件發(fā)展基本上是技術(shù)先行，現(xiàn)在要由技術(shù)驅(qū)動(dòng)向應(yīng)用驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變。工業(yè)軟件首先具有的是其工業(yè)范圍內(nèi)的特點(diǎn)，同時(shí)它也是軟件，需要從軟件技術(shù)上支持它的發(fā)展。這就要求工業(yè)軟件在發(fā)展時(shí)，工業(yè)界與軟件界必須進(jìn)行合理分工，把軟件放在支撐的位置上而不是指導(dǎo)地位，以市場(chǎng)需求、工業(yè)化發(fā)展為導(dǎo)向，去發(fā)展工業(yè)軟件。

    (四) 緊跟互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展態(tài)勢(shì)，整合已有市場(chǎng)信息，開發(fā)公共技術(shù)開發(fā)平臺(tái)和解決方案軟件

    隨著互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展和計(jì)算機(jī)應(yīng)用的不斷拓展，分布、并發(fā)的復(fù)雜應(yīng)用，以及互通、互聯(lián)、互操作的應(yīng)用需求不斷增加，促進(jìn)了更加豐富的中間件支撐技術(shù)得到快速發(fā)展，并形成較為完整的軟件平臺(tái)體系。軟件的競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)從產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)發(fā)展成體系競(jìng)爭(zhēng)，軟件平臺(tái)體系發(fā)展成為網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下各種應(yīng)用的支持基礎(chǔ)。以嵌入式軟件領(lǐng)域?yàn)槔�，GPL(通用性公開許可證)概念正對(duì)嵌入式軟件產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。嵌入式Linux多種原型的提出，和GNU(通用公共許可證)軟件開發(fā)工具軟件的適用性進(jìn)展，正為我國(guó)加快發(fā)展嵌入式軟件技術(shù)提供極好的機(jī)遇和條件。此外，開放源代碼的、基于Java的可擴(kuò)展開發(fā)平臺(tái)Eclipse，其靈活的技術(shù)和授權(quán)模式使得嵌入式供應(yīng)商能創(chuàng)建用戶友好的嵌入式工具。在過去幾年中，大部分嵌入式開發(fā)人員已經(jīng)轉(zhuǎn)向Eclipse作為他們選擇的平臺(tái)方案。大多數(shù)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)供應(yīng)商擁有Eclipse開發(fā)環(huán)境，而且大多數(shù)芯片/內(nèi)核供應(yīng)商已經(jīng)為那些希望開發(fā)自有架構(gòu)的軟件開發(fā)人員提供Eclipse鏈接。這些開源技術(shù)的開發(fā)，為構(gòu)建嵌入式軟件公共技術(shù)開發(fā)平臺(tái)提供了良好的基礎(chǔ)。

    國(guó)外軟件企業(yè)善于把需求通用化，他們研發(fā)操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫和通用應(yīng)用軟件等，中國(guó)軟件企業(yè)的最大軟肋是不善于把需求通用化、平臺(tái)化，所以盡管多年服務(wù)于中國(guó)信息化市場(chǎng)，有大量的行業(yè)資產(chǎn)，但是和國(guó)外巨頭相比，國(guó)內(nèi)軟件企業(yè)的軟件還不強(qiáng)大。需要轉(zhuǎn)變思路，善于把行業(yè)資產(chǎn)進(jìn)行固化、通用化和平臺(tái)化。只有把所有軟件加在一起支持各種應(yīng)用，支持互通互聯(lián)，形成不同行業(yè)、不同應(yīng)用的國(guó)產(chǎn)軟件解決方案，這樣中國(guó)工業(yè)的快速發(fā)展才會(huì)帶動(dòng)國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件的發(fā)展，從而在未來中國(guó)也會(huì)出現(xiàn)世界級(jí)的工業(yè)軟件公司。

來源：巨靈鳥 歡迎分享本文