國產(chǎn)工業(yè)軟件逆襲！如何重塑制造業(yè)底座？

 

伴隨復(fù)雜多變的國際形勢及大國戰(zhàn)略競爭和博弈的加劇，全球制造業(yè)競爭格局發(fā)生深刻變化，我國制造強(qiáng)國建設(shè)進(jìn)入新的階段。與此同時(shí)，新一代人工智能等技術(shù)快速演進(jìn)，為制造業(yè)生產(chǎn)方式、發(fā)展模式和企業(yè)形態(tài)帶來深遠(yuǎn)影響。

 

今年的《政府工作報(bào)告》大篇幅提及制造業(yè)，明確提出因地制宜發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力、大力推進(jìn)新型工業(yè)化、做大做強(qiáng)先進(jìn)制造業(yè)等重點(diǎn)工作任務(wù)。如何發(fā)揮我國制造業(yè)具有的門類齊全、場景豐富、數(shù)據(jù)潛能巨大等優(yōu)勢，加快人工智能技術(shù)與制造業(yè)的融合創(chuàng)新應(yīng)用，成為當(dāng)前制造業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵議題。

 

在近日召開的2025智能制造論壇上，中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會執(zhí)行副會長、工業(yè)和信息化部運(yùn)行監(jiān)測協(xié)調(diào)局原局長羅俊杰表示，智能制造已成為重塑全球產(chǎn)業(yè)競爭格局的關(guān)鍵變量。AI大模型、具身智能、數(shù)字孿生等技術(shù)創(chuàng)新突破，正在深刻影響著制造業(yè)的生產(chǎn)方式、產(chǎn)業(yè)形態(tài)與價(jià)值鏈條。加速人工智能等前沿技術(shù)與制造業(yè)的融合創(chuàng)新與應(yīng)用落地，已成為我國制造業(yè)破局突圍、邁向高端的關(guān)鍵所在。

 

機(jī)械工業(yè)信息研究院黨委副書記周寶東認(rèn)為，當(dāng)前智能制造呈現(xiàn)多技術(shù)融合、產(chǎn)業(yè)協(xié)同升級及綠色可持續(xù)發(fā)展三大趨勢。2025年，中國制造業(yè)更應(yīng)關(guān)注如何從“規(guī)模紅利”轉(zhuǎn)向“創(chuàng)新紅利”，如何將人工智能等技術(shù)的“變量”轉(zhuǎn)化為高質(zhì)量發(fā)展的“增量”。

 

發(fā)展三大要素  完善智能制造核心技術(shù)體系

“智能制造三要素包括智能制造裝備、智能工業(yè)軟件、賽博物理系統(tǒng)。其中，智能制造裝備是現(xiàn)代制造之母，智能工業(yè)軟件是智能制造之魂，賽博物理系統(tǒng)是智能工廠之核。”

 

自20世紀(jì)80年代中后期智能制造概念出現(xiàn)以來，智能制造的內(nèi)涵和外延不斷豐富和升華。

 

“迄今，智能制造大致可以分為三個(gè)發(fā)展階段，即數(shù)字化制造、網(wǎng)絡(luò)化制造、智能化制造。其中，數(shù)字化制造已經(jīng)發(fā)展30多年，網(wǎng)絡(luò)化制造也有了十余年歷史，而智能化制造才剛剛進(jìn)入萌芽期，但其發(fā)展速度之快超乎預(yù)想。”國家智能制造專家委員會副主任、工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)司原司長張相木分析。

 

在其看來，以人工智能為代表的新興科技不斷取得群體性突破，并迅速向制造業(yè)滲透，這種滲透開啟了工業(yè)人工智能時(shí)代，核心就是AI+制造業(yè)。AI+制造業(yè)推動智能制造開始進(jìn)入高級階段的智能化制造階段，正在成為第四次工業(yè)革命的核心驅(qū)動力。

 

“智能制造三要素包括智能制造裝備、智能工業(yè)軟件、賽博物理系統(tǒng)。其中，智能制造裝備是現(xiàn)代制造之母，智能工業(yè)軟件是智能制造之魂，賽博物理系統(tǒng)是智能工廠之核。”張相木說。

 

智能制造裝備是指在傳統(tǒng)制造裝備基礎(chǔ)上，通過融入人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)，使其性能、效能和價(jià)值倍增，成為具有狀態(tài)感知、決策優(yōu)化、自主控制和執(zhí)行能力的制造裝備，主要包括智能生產(chǎn)裝備、智能檢測裝備、智能物流和倉儲裝備三大塊。

 

張相木認(rèn)為，發(fā)展智能制造裝備需從制造裝備本體升級與融合技術(shù)突破兩方面精準(zhǔn)發(fā)力，即推動裝備本體升級，打造堅(jiān)實(shí)智能載體。自主發(fā)展高端數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人等，以AI為翼，賦能制造裝備本體騰飛。

 

“先進(jìn)制造裝備本體是工業(yè)AI發(fā)揮作用的基石，它決定了智能制造的潛在上限。若制造裝備本體的基礎(chǔ)精度和穩(wěn)定性不足，AI算法再精妙也無法彌補(bǔ)硬件缺陷。換言之，如果制造裝備本身不夠先進(jìn)，即便融入工業(yè)AI，也不過是‘花拳繡腿’。” 張相木說。

 

智能工業(yè)軟件是融合了人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，具備自我學(xué)習(xí)、自適應(yīng)調(diào)整和智能決策能力的工業(yè)軟件，是工業(yè)軟件在AI時(shí)代的升級和發(fā)展。然而，作為工業(yè)軟件的進(jìn)階形態(tài)，智能工業(yè)軟件所面臨的挑戰(zhàn)和突破，不僅是量級的增加，更是維度的拓展。

 

在張相木看來，智能工業(yè)軟件是我國制造業(yè)“短板中的短板。我國制造業(yè)最薄弱的環(huán)節(jié)是智能工業(yè)軟件，該領(lǐng)域與國際先進(jìn)水平存在很大差距。當(dāng)前，我國工業(yè)領(lǐng)域的高端工業(yè)軟件幾乎被國外公司壟斷。

 

例如，法國達(dá)索、德國西門子、美國PTC和Autodesk占據(jù)90%以上國內(nèi)CAD市場；美國ANSYS、ALTAIR、NASTRAN占據(jù)國內(nèi)CAE軟件市場超過95%以上份額；西門子、施耐德、GE、羅克韋爾在生產(chǎn)控制類軟件領(lǐng)域也具有明顯優(yōu)勢；德國SAP和美國ORACEL占據(jù)生產(chǎn)管理領(lǐng)域高端軟件90%以上的市場份額。

 

“然而，國內(nèi)智能工業(yè)軟件具有自身優(yōu)勢和發(fā)展機(jī)遇。隨著持續(xù)的投入和發(fā)展，國內(nèi)智能工業(yè)軟件有望逐步縮小與國外的差距，并在部分領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)趕超。一是加強(qiáng)算法、模型和工業(yè)機(jī)理研究，加快技術(shù)積累，從根本上提升智能工業(yè)軟件的性能和專業(yè)性。二是加快融入人工智能等核心技術(shù)，通過‘人工智能+’模式，實(shí)現(xiàn)彎道超車。”張相木建議。

 

賽博物理系統(tǒng)是智能工廠之核，在智能工廠中扮演著至關(guān)重要的角色，是實(shí)現(xiàn)自主化智能工廠的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。該系統(tǒng)通過集成計(jì)算、通信和控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對物理生產(chǎn)過程中的實(shí)時(shí)感知、精確建模、智能決策與精準(zhǔn)控制，并將生產(chǎn)設(shè)備、產(chǎn)品等物理實(shí)體與虛擬信息空間緊密結(jié)合，構(gòu)建起一個(gè)高度智能且自適應(yīng)的生產(chǎn)環(huán)境，以提升制造效率、質(zhì)量和靈活性。

 

“賽博物理系統(tǒng)仿若一位神奇的賦能者，為智能工廠注入了靈動的智能內(nèi)核。猶如一把萬能的鑰匙，打破了虛擬空間與物理世界之間的界限，實(shí)現(xiàn)了虛擬對現(xiàn)實(shí)的感知與操控，達(dá)成了以虛知實(shí)、以虛控實(shí)。”張相木分析，“智能制造裝備是‘感知與執(zhí)行’的實(shí)體基礎(chǔ)，智能工業(yè)軟件是‘決策與優(yōu)化’的數(shù)字大腦，賽博物理系統(tǒng)是‘虛實(shí)交互’的神經(jīng)脈絡(luò)。智能制造這三大核心要素通過數(shù)據(jù)流動形成‘裝備數(shù)據(jù)采集-CPS傳輸-軟件分析決策-CPS反饋指令-裝備任務(wù)執(zhí)行’的閉環(huán)，共同構(gòu)成了智能制造的核心技術(shù)體系。”

 

突破三大瓶頸 從規(guī)模紅利走向創(chuàng)新紅利

“應(yīng)破技術(shù)瓶頸之局，立自主創(chuàng)新之新；破模式固化之局，立生態(tài)協(xié)同之新；破數(shù)據(jù)孤島之局，立價(jià)值創(chuàng)新之新。”

 

當(dāng)前，智能制造正在呈現(xiàn)更加清晰的發(fā)展模式。一方面，多技術(shù)的融合愈發(fā)深入，人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)將在制造業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)深度的融合，構(gòu)建起更為智能高效的生產(chǎn)體系。另一方面，產(chǎn)業(yè)協(xié)同持續(xù)升級，跨企業(yè)跨行業(yè)的協(xié)同創(chuàng)新和資源共享成為常態(tài)，推動制造業(yè)向網(wǎng)絡(luò)化、生態(tài)化方向邁進(jìn)。

 

周寶東認(rèn)為，當(dāng)下應(yīng)探討中國制造業(yè)如何從規(guī)模紅利轉(zhuǎn)向創(chuàng)新紅利，如何將人工智能等新技術(shù)的變量轉(zhuǎn)化為高質(zhì)量發(fā)展的增量。

 

在其看來，綠色可持續(xù)發(fā)展逐漸成為智能制造的重要方向，通過智能化的手段來降低能耗，減少污染，將實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境效益的雙贏。

 

“通過智能制造實(shí)現(xiàn)質(zhì)量變革、效率變革、動力變革。這不是簡單的技術(shù)迭代，而是產(chǎn)業(yè)范式的根本性轉(zhuǎn)變——從‘要素驅(qū)動’轉(zhuǎn)向‘數(shù)據(jù)驅(qū)動’，從‘生產(chǎn)型制造’轉(zhuǎn)向‘服務(wù)型制造，從‘單一環(huán)節(jié)優(yōu)化’轉(zhuǎn)向‘全價(jià)值鏈重構(gòu)’。應(yīng)破技術(shù)瓶頸之局，立自主創(chuàng)新之新；破模式固化之局，立生態(tài)協(xié)同之新；破數(shù)據(jù)孤島之局，立價(jià)值創(chuàng)新之新。”羅俊杰分析。

 

羅俊杰建議，制造業(yè)企業(yè)應(yīng)重點(diǎn)把握三個(gè)著力點(diǎn)：

第一，以場景智能化驅(qū)動替代技術(shù)堆砌和智能制造。解決實(shí)際問題，立足真實(shí)場景的技術(shù)應(yīng)用，才能更好地創(chuàng)造價(jià)值。

 

第二，以漸進(jìn)式的升級替代顛覆式革命。傳統(tǒng)制造企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型，需要遵循由精益化到數(shù)字化，再到智能化的漸進(jìn)路徑。這種“小步快跑”的模式，對于廣大企業(yè)而言更具普遍性。

 

第三，以人才重塑支撐系統(tǒng)變革。智能制造的本質(zhì)是人機(jī)協(xié)同，既需要培養(yǎng)懂得技術(shù)工藝，又懂信息技術(shù)數(shù)據(jù)的價(jià)格，也要建立適應(yīng)數(shù)字工廠的組織架構(gòu)。希望企業(yè)能建立數(shù)字工匠培養(yǎng)體系，高校能更好的開設(shè)智能制造這一方面的交叉學(xué)科，科研機(jī)構(gòu)能建設(shè)產(chǎn)教融合的創(chuàng)新基地。

 

今年以來，DeepSeek的爆火加速了AI在制造業(yè)的廣泛應(yīng)用。政企管理者愈發(fā)認(rèn)識到人工智能的戰(zhàn)略性意義，不少企業(yè)開啟高端裝備制造業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型之路。

 

中國中車集團(tuán)有限公司中車信息技術(shù)有限公司副總經(jīng)理趙清寧坦言，個(gè)性化需求帶來了產(chǎn)品的多樣性，產(chǎn)品的多樣性迅速推高了復(fù)雜度和成本。以客戶定制化、訂單個(gè)性化需求為代表的市場挑戰(zhàn)嚴(yán)峻。

 

“數(shù)字化時(shí)代，以數(shù)字化、智能化等技術(shù)應(yīng)用催生數(shù)字化轉(zhuǎn)型，傳統(tǒng)制造業(yè)面臨巨大挑戰(zhàn)。”趙清寧說，“可以看到，基于數(shù)字黑科技出現(xiàn)了很多跨界競爭者。例如，特斯拉、google、蘋果、華為、百度、小米等。應(yīng)看清數(shù)字化轉(zhuǎn)型的起步帶動點(diǎn)、核心著力點(diǎn)、建設(shè)關(guān)鍵點(diǎn)、管理創(chuàng)新點(diǎn)。”

 

其中，數(shù)字業(yè)務(wù)化是數(shù)據(jù)資產(chǎn)的直接變現(xiàn)，是起步帶動點(diǎn)。業(yè)務(wù)數(shù)字化是數(shù)據(jù)要素的核心關(guān)鍵，是核心著力點(diǎn)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺是數(shù)據(jù)要素的技術(shù)載體，是建設(shè)關(guān)鍵點(diǎn)。體制機(jī)制創(chuàng)新是垂直聯(lián)動組織體系，是管理創(chuàng)新點(diǎn)。

 

中國鋼研在AI時(shí)代的自我定位，也正從知識供給走向智能供給。

 

中國鋼研集團(tuán)人工智能首席專家張?jiān)瀑F介紹，鋼鐵行業(yè)AI賦能可行路徑將從人力系統(tǒng)到?jīng)Q策系統(tǒng)再到生產(chǎn)系統(tǒng)。未來，將出現(xiàn)“AI原生”的智能鋼廠，鋼鐵智能制造范式將發(fā)生革命。在行業(yè)“縮量調(diào)結(jié)構(gòu)”的較長周期中，人工智能將起到隱形調(diào)節(jié)器的作用。

 

張?jiān)瀑F表示，目前AI向鋼鐵行業(yè)滲透的一個(gè)卡點(diǎn)是缺乏與行業(yè)應(yīng)用需要適配的系列工具。中國鋼研針對這一問題進(jìn)行了針對性的研發(fā)。開發(fā)了首個(gè)鋼鐵分割大模型Steel-SAM、工藝機(jī)理導(dǎo)入的金相樣本受控生成工具以及高效的冶金數(shù)據(jù)標(biāo)注平臺。

 

據(jù)悉，大模型進(jìn)入鋼鐵行業(yè)的另一卡點(diǎn)是大模型的“幻覺”、可解釋性等問題。中國鋼研創(chuàng)造性地提出用流程數(shù)字孿生實(shí)現(xiàn)AI技術(shù)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，這一技術(shù)路線大幅度降低了AI的試錯(cuò)成本，目前已經(jīng)在關(guān)鍵工序上得到了驗(yàn)證。

 

鋼鐵、通訊、算力等行業(yè)企業(yè)，不斷開啟制造業(yè)數(shù)字化升級新范式。

 

記者獲悉，中國聯(lián)通在數(shù)智人工智能方面，正在力推元景大模型在多行業(yè)的實(shí)踐推廣。該模型旨在通過打造一站式低門檻工具集等方式，解決AI專業(yè)人員與各行業(yè)從業(yè)者之間的知識差距，助力制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。浪潮在生產(chǎn)現(xiàn)場的透明管控、AI質(zhì)檢、設(shè)備數(shù)字化管理、企業(yè)管理駕駛艙等關(guān)鍵場景解決方案，正在持續(xù)落地。藍(lán)凌借助DeepSeek，不斷升級傳統(tǒng)OA&中臺能力，“引入能力、升級場景、厘清架構(gòu)、快速落地成為該企業(yè)AI建設(shè)的16字方針。