四、工業(yè)技術(shù)決定數(shù)字技術(shù)的工業(yè)屬性
通常大家認(rèn)為數(shù)字技術(shù)具有 ICT 屬性，而不是工業(yè)屬性。本文通過研究分析后得出的結(jié)論恰恰相反，數(shù)字技術(shù)必須建立在高度發(fā)達(dá)的工業(yè)基礎(chǔ)之上，其本質(zhì)和內(nèi)涵都是由工業(yè)技術(shù)決定的。
眾所周知，光刻機(jī)是關(guān)鍵、核心工業(yè)裝備，沒有光刻機(jī)就無法制造超大規(guī)模集成電路芯片。其實(shí)，芯片制造是由一系列工業(yè)技術(shù)決定的，除光刻機(jī)之外，僅從材料上看，晶圓制造的主要材料包括硅片、光掩模、光刻膠、光刻膠輔助材料、濕電子化學(xué)品、拋光材料、電子特種氣體、拋光材料、濺射靶材及其他材料，封裝材料包括封裝基板、陶瓷基板、引線框架、鍵合絲、包裝材料及芯片粘接材料等各種工業(yè)產(chǎn)品。
從上述簡單事實(shí)可知：沒有光刻機(jī)、各種工業(yè)材料和裝備，就沒有各式各樣的電腦（臺式機(jī)、膝上機(jī)、平板、服務(wù)器、手機(jī)、工業(yè)機(jī)等）和網(wǎng)絡(luò)，就沒有各類數(shù)字化技術(shù)。換言之工業(yè)軟件、傳感器、芯片、網(wǎng)絡(luò)等數(shù)字技術(shù)，并不是因其用于工業(yè)才具有工業(yè)屬性，而是從其出生的那一刻起，就先天帶有工業(yè)基因，由工業(yè)技術(shù)所承載、所決定。
工業(yè)和信息化部原副部長楊學(xué)山曾提出過相同的觀點(diǎn)。他認(rèn)為，“數(shù)字產(chǎn)生于實(shí)體”“無論何種數(shù)字或數(shù)字能力，都基于工業(yè)技術(shù)發(fā)生、發(fā)展”。本文認(rèn)為，數(shù)字技術(shù)由工業(yè)技術(shù)決定，基于工業(yè)技術(shù)發(fā)展，數(shù)字技術(shù)具有間接的工業(yè)屬性。說到底，軟件屬性、網(wǎng)絡(luò)屬性、大數(shù)據(jù)屬性、ICT 屬性，本質(zhì)上是以工業(yè)屬性為基礎(chǔ)所展現(xiàn)出來的多元化屬性。
五、工業(yè)軟件必然具有工業(yè)屬性
在工業(yè)軟件的基因傳承上，軟件是數(shù)字原生產(chǎn)品。由于工業(yè)技術(shù)決定了數(shù)字技術(shù)，即使是非工業(yè)軟件，也具有間接的工業(yè)屬性，工業(yè)軟件具有直接的工業(yè)屬性。
在工業(yè)軟件的內(nèi)容發(fā)展上，無論是交互式 工業(yè)軟件，還是嵌入式工業(yè)軟件，都在不斷增強(qiáng)其自身的工業(yè)內(nèi)容，例如 CAX 類工業(yè)軟件可以對物理實(shí)體對象各個(gè)方面的特征進(jìn)行可視化 建模和行為模擬，如系統(tǒng)架構(gòu)模型、結(jié)構(gòu)幾何模型、應(yīng)力分析模型、動力學(xué)模型、疲勞損傷模型、控制模型、嵌入式軟件模型等。這些數(shù)字化模型是對工業(yè)系統(tǒng)中物理實(shí)體行為的精準(zhǔn)抽象和封裝，是將大量工業(yè)技術(shù)原理、行業(yè)知識、基礎(chǔ)工藝、模型機(jī)理等通過抽象轉(zhuǎn)化為規(guī)則化、模塊化的數(shù)字表達(dá)，從而實(shí)現(xiàn)在數(shù)字空間中對物理產(chǎn)品的工業(yè)屬性和狀態(tài)（比如形狀、運(yùn)動、特性等）進(jìn)行模型化表達(dá)。
在工業(yè)軟件所實(shí)現(xiàn)的工業(yè)控制上，筆者在《鑄魂：軟件定義制造》前言中寫道：未來的智能制造，是每一個(gè)原子都可以被軟件給出的比特?cái)?shù)據(jù)精準(zhǔn)控制的制造。這種控制體現(xiàn)在機(jī)器、材料的構(gòu)成上，比特?cái)?shù)據(jù)將會恰當(dāng)?shù)匕才藕涂刂泼恳粋€(gè)原子的位置以及原子之間的相對位置，會精準(zhǔn)地控制每一個(gè)零件的形狀和屬性，精準(zhǔn)地控制各個(gè)零件所在位置，還會精準(zhǔn)地控制這些零件之間的相互運(yùn)動以及耗能等。
綜上所述，工業(yè)軟件是工業(yè)化的頂級產(chǎn)物。它如容器一般盛裝了人類工業(yè)知識，展現(xiàn)了工業(yè)機(jī)理和計(jì)算依據(jù)，承接了工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)，輸出了輔助決策的可視化數(shù)據(jù)和操控設(shè)備的數(shù)字指令，同時(shí)，也展示和確定了工業(yè)軟件所具有的強(qiáng)大工業(yè)屬性。
六、如何判斷工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的工業(yè)屬性
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)軟件的關(guān)系密不可分。第一，二者都帶有“工業(yè)”這個(gè)與生俱來的標(biāo)簽，因?yàn)楣I(yè)軟件和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，都是誕生于工業(yè)領(lǐng)域，例如早期的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)誕生于工業(yè)現(xiàn)場總線，后演變成為工業(yè)以太網(wǎng)。第二，在機(jī)器設(shè)備的 PLC 和 CU 中就有嵌入式工業(yè)軟件，它們往往以固件的形式運(yùn)行在機(jī)器設(shè)備的嵌入式系統(tǒng)中，打包在設(shè)備中整體銷售，不單獨(dú)計(jì)算或統(tǒng)計(jì)，因此大多不為人知。第三，伴隨著軟件工具上云、業(yè)務(wù)統(tǒng)上云、工業(yè) APP 的開發(fā)，很多傳統(tǒng)架構(gòu)的工業(yè)軟件已經(jīng)開始有部分或全部功能向云端遷移。新型架構(gòu)的工業(yè)軟件在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺上安家落戶。第四，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺在朝著“工業(yè)操作系統(tǒng)”“工業(yè)安卓”的方向發(fā)展，成為一種新型的工業(yè)基礎(chǔ)類軟件。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是工業(yè)軟件的一種新型應(yīng)用，基本功能由工業(yè)軟件決定，因此工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)原生具有工業(yè)屬性。
七、小結(jié)
本文提出的工業(yè)屬性屬研究階段結(jié)論，對于系統(tǒng)認(rèn)識系列的“工業(yè) XX”事物，有較強(qiáng)的指導(dǎo)意義。
第一，凡是包含41大類、207 中類、666小類工業(yè)知識（如常識、經(jīng)驗(yàn)，訣竅、標(biāo)準(zhǔn)、機(jī)理模型、算法、最佳工藝數(shù)據(jù)、標(biāo)準(zhǔn)等）并服務(wù)于“41-207-666”產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、運(yùn)維保障和經(jīng)營管理的軟件，都是工業(yè)軟件并具有工業(yè)屬性。
第二， 當(dāng)一個(gè)軟件中的數(shù)據(jù)源于工業(yè)現(xiàn)場，優(yōu)于工業(yè)模型，應(yīng)用于工業(yè)終端，這些數(shù)據(jù)必然具有工業(yè)屬性，而處理這些數(shù)據(jù)的軟件必然是工業(yè)軟件且具有工業(yè)屬性。進(jìn)一步分析后認(rèn)為：數(shù)字技術(shù)具有間接的工業(yè)屬性。軟件屬性、網(wǎng)絡(luò)屬性、大數(shù)據(jù)屬性、ICT 屬性本質(zhì)上是以工 業(yè)屬性為基礎(chǔ)所展現(xiàn)出來的多元化屬性。
第三，工業(yè)軟件是工業(yè)化的頂級產(chǎn)物。它如容器一般盛裝了人類工業(yè)知識，形成了豐富、完整的數(shù)字化工業(yè)知識體系，具有超越工業(yè)實(shí)體的、更為強(qiáng)大的工業(yè)屬性。
第四，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基本功能由工業(yè)軟件決定，因此工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)原生具有工業(yè)屬性。
工業(yè)軟件的工業(yè)屬性具有豐富而深刻的內(nèi)涵，目前的研究還處于初級階段。研究工業(yè)屬性的方式、方法和技術(shù)路徑有很多，本文僅從幾個(gè)方面做了一些初步思考。只有厘清事物發(fā)展的規(guī)律和相互關(guān)系，界定工業(yè)屬性的明確內(nèi)涵和范疇，才能讓研究漸入佳境。本文旨在起到拋磚引玉作用，讓工業(yè)屬性研究走向深入。
作者簡介
趙敏，走向智能研究院執(zhí)行院長，英諾維盛公司總經(jīng)理，工業(yè)軟件工程化技術(shù)及應(yīng)用工信部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員會委員，中國發(fā)明協(xié)會發(fā)明方法研究分會會長，創(chuàng)新方法研究會常務(wù)理事，正高級工程師，研究方向：兩化融合、智能制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)軟件著名專家、U-TRIZ 創(chuàng)始人；
楊春暉（通信作者） ，工業(yè)和信息化部電子第五研究所副總工程師，工業(yè)軟件工程化技術(shù)及應(yīng)用工信部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任，全國信息技術(shù)標(biāo)委會軟件工程分委會委員、國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 IECTC56 專家，中國電子學(xué)會可靠性分會副主任委員，中國工業(yè)技術(shù)軟件化產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟副秘書長，正高級工程師。
