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工业软件大咖说|李京燕:守正用奇,国产工业软件崛起之道


作者:李京燕

北京世冠金洋科技发展有限公司创始人、董事长


当前,国产工业软件在国内引起的关注和热度前所未有,国产工业软件正迎来百花齐放、快速发展的新阶段。在百花齐放的花园中,不同的公司采用了不同的方法,有的死磕替代目标,有的另辟蹊径,都取得了一定的效果。那么,是否存在国产工业软件的成功路径呢?如果有,那是一条什么样的路径?笔者以所在的世冠公司开发系统仿真软件GCKontrol的成功经验为例,和各位分享以下观点。


一、 工业软件为工业而生


工业软件为工业而生,存在的价值就是为工业赋能。当我们研究工业软件时,必然要先回归到工业本身。当今世界工业形态存在两个显著的特点,分别是工业产品的 “以软件为核心”和 “面向智能化”。以汽车行业为例,世界上估值最高的汽车公司是美国特斯拉,特斯拉以智能网联为核心亮点和卖点,代表了汽车这一产品未来的发展方向。产品的智能化程度越高,则产品的价值越大。而这两个特点都指向一个趋势,即控制系统将占据越来越重要的位置。可以说,谁掌握了高级控制系统研发的工具,谁就具有对未来智能产品赋能的能力。
当今世界,国际最为通用、市场占有率最高的用于控制系统开发的软件工具是美国Mathworks公司的MATLAB产品,确切地说,是MATLAB的Simulink 部分。
世冠公司的GCKontrol软件就是这样一款对标MATLAB/Simulink的100%国产化的控制系统设计与仿真软件。
2020年6月11日,随着哈尔滨工业大学和哈尔滨工程大学两所高校的MATLAB软件被美国“断供”的消息传出,国人开始广泛关注MATLAB软件国产化替代的问题。然而大量的关注点仍在大学与研究所的数值计算应用受影响这件事情上。如果我们把MATLAB看成工业软件的话,我们会发现大量的工业用户真正使用的并不是MATLAB的工具箱,而是Simulink这个重要的MBD(Model Based Design)工具软件。诚然,Simulink在使用时也会调用到MATLAB的工具箱,但这绝不是Simulink的重点。那么,Simulink的重点是什么呢?
在回答这个问题之前,我们先看一下,Simulink是什么?根据Mathworks公司的定义,Simulink是基于MATLAB的框图设计环境,用于对各种动态系统进行建模、分析和仿真。它的应用范围广泛,对几乎所有能用数学来描述的系统都可进行建模,例如飞行器动力学系统、导航控制系统、通讯系统、船舶及汽车动力学系统等,其中包括连续、离散,条件执行,事件驱动,单速率、多速率和混合系统。
Simulink在工业界的主要用途是MBD(Model Based Design ),即基于模型的控制软件设计。而为了支持控制软件的设计开发,MBD软件工具必然要具备以下三个主要功能:
(1)支持RCP快速控制原型开发;
(2)支持HIL硬件在环的实时仿真;
(3)能够自动生成产品级代码。
这些功能是Simulink的亮点,也是MBD类软件的难点。因为Simulink完美具备这些功能,使得众多开发控制器的工业用户选择了Simulink。
GCKontrol就是瞄准MBD工具的亮点开发,以解决MBD工具的难点为目标。所以GCKontrol一问世就得到了用户的订单和好评,也证明了只有能解决用户核心问题的工业软件,才具备更大的价值。


二、 守正用奇


我们常常听到工业软件从业者这样说,我们团队就是死磕国外的某某产品,以从达到对标产品功能的10%、 20%......到80%、100%为目标。这种做法无可厚非,然而,如果要做一款技术领先的工业软件,这种做法大概率存在“永远赶不上对标的产品”的风险。因为跟跑的人是永远赶不上领跑的,领跑者的先发优势和势能积累使得它的开发和迭代加速度更快,而亦步亦趋的做法就决定了追随者的地位。

世冠的GCKontrol开发中采用的方法是守正用奇。

守正,就是遵循规律。做哪类软件,就要分析这类软件的底层逻辑;要解决哪类问题,就要采用适合解决此类问题的算法、架构和引擎等等。如果选错了算法、架构和引擎,就会造成缘木求鱼,南辕北辙的后果。

用奇,就是用新技术解决老问题。我们主张国产替代是替换+迭代。对标国外优秀的软件是对标它可实现的功能,而不是对标软件本身。因为国外的软件走过了很长的路,深厚的积累是长项,然而历史的包袱也是事实。后来者没有必要跳进前人掉过的坑再爬出来,正确的方法是用新技术解决老问题。比如GCKontrol采用新技术解决了Simulink仿真大模型速度慢的问题。这样的例子在GCKontrol的开发中比比皆是,我们在为软件高效地实现更好功能欢呼的同时,更感谢技术进步为后来者提供了更优的选项。


三、皇冠与钻石


国产工业软件虽然百花齐放,然后和国外已经形成的以巨头为核心的生态比起来,国内软件仍然是小、散、弱。小和弱不怕,假以时日,总会长大和变强。然而散这个问题如果一开始定位不准确,后天无法弥补。这就为国产工业软件从业者,尤其是创始人和CTO提出新的命题。在国产工业软件生态里,谁来做皇冠,谁是钻石?

以达索为例,3DExperience把达索的各种专业工具连接成有机的整体,聚在一起可以为用户提供数字化一揽子整体解决方案, 单独使用则可以解决不同的CAD、CAE、系统仿真等问题。又比如西门子,通过近二十年百多亿欧元的并购,搜集了世界上一颗又一颗,独一无二的钻石,嵌在XaaS Platform的皇冠上,形成了今天西门子工业软件耀眼的生态。

   随着中国智能制造的升级,我国必然需要、也应该诞生可与达索、西门子媲美的软件巨头,或者说形成可与之匹敌的软件生态。那么谁将是皇冠,谁又将是皇冠上那一颗颗熠熠生辉的钻石呢?这就要求我们的CTO在开发自己公司的产品时具备生态和系统思维。皇冠固然诱人,钻石的价值和光芒也令人不可小觑。在未来的时间里,随着国产工业软件的逐步崛起,相信越来越多的有识之士将投身到生态的建设中,为之贡献,也从中获益。



作者简介

李京燕,北京世冠金洋科技发展有限公司创始人,董事长。从业二十五年,深耕工业软件的探索与应用,专注系统仿真领域工业软件的自主创新,在控制系统设计与仿真、MBSE、数字孪生持续深入研究,致力于推动我国工业制造的数字化、信息化、智能化,曾入选2007年CAE行业“人物风云榜”、2019年清华“女性科学家培养计划”。 具备工业软件国际视野、擅长为用户构建先进的系统仿真体系,并组织团队落地实施。善于寻找、挖掘和培养不同专业方向和特长的团队成员,构建管理和运营平台,打造了国内系统仿真领域的知名团队和品牌。



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2022年1月21日 16:35
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