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謝謝主持人，感謝各位有興趣來一起探討自主工業(yè)軟件這個硬科技的話題。
我們今天探討的主題叫《云計算重塑工業(yè)軟件的格局》。首先，工業(yè)軟件是什么？我認為，它是當代工程師的一個新的“扳手”，不管是造車，還是造戰(zhàn)機、造航母，都離不開這個新的扳手。
工業(yè)軟件這個“扳手”在不斷升級換代，從早期簡單的電子圖板替代工程制圖，到三維的CAD/CAM，再到后來的工程分析 CAE等，逐步拓展到了現(xiàn)在所謂的數(shù)字化工廠——工廠系統(tǒng)級的建模，一直到現(xiàn)在基于模型的數(shù)字化企業(yè)Model-Based Enterprise等等，一直在不斷地升級。
這樣說可能比較抽象，舉個例子更容易理解。比如在汽車行業(yè)，智能網(wǎng)聯(lián)的新能源汽車研發(fā)，需要回答：電機的壽命多長？動力電池在什么情況下會發(fā)生熱失控？如何符合乘用車功能安全國際標準？凡此種種，沒有工業(yè)軟件，工程師創(chuàng)新效率和質(zhì)量無從談起。
工業(yè)軟件的范圍很大，什么是核心工業(yè)軟件？一句話：它是工業(yè)企業(yè)研發(fā)和制造的工具，是推動工業(yè)革命的一個工業(yè)母機，代表了人類在STEM技術知識積累和分享的最高水平。
從專業(yè)維度Y軸來看，基于數(shù)學、物理、工程，到一些Know-How，到X軸的時間維度，一個軟件的創(chuàng)意自高校走到商業(yè)化也需要一個長期的過程。當然，從Z軸，系統(tǒng)層次上看，從個人效率工具，到專業(yè)平臺，再到行業(yè)平臺，工業(yè)軟件云等，四個層面。總之，工業(yè)軟件的門類非常復雜，估計代表了人類科技樹上1/3的成果，對比中科院和中國工程院的專業(yè)分工。目前，在全球形成了差不多有10幾家全球領軍，如西門子, 達索，Autodesk, Mathworks，Ansys等等。
今天借這個機會，我想探討三個方面的問題：
第一，以史為鑒，可以知興替。先講講我的老東家西門子工業(yè)軟件，它現(xiàn)在是全球規(guī)模最大的工業(yè)軟件公司。
第二，當前，工業(yè)軟件的前沿動態(tài)。有人特別強調(diào)國產(chǎn)化的問題，但在當前這個形勢下，我不太贊成把問題簡單歸結(jié)到國產(chǎn)化上，大家更應該關注如何通過云計算技術架構(gòu)的革新重塑整個工業(yè)軟件的格局問題。有了全球競爭力，自主可控才算破局。
第三，我給大家簡單地匯報一下華為云牽頭的DISA聯(lián)盟，即數(shù)字化工業(yè)軟件聯(lián)盟推出的工業(yè)軟件云戰(zhàn)略。和各位投資家或者企業(yè)家一樣，DISA聯(lián)盟也在思考工業(yè)軟件領域有哪些賽道可以投資？將來中國派別的工業(yè)軟件怎樣做到三分天下有其一？、
首先來了解一下工業(yè)軟件歷史。大家知道現(xiàn)代計算機的發(fā)明首先是賓夕法尼亞大學的ENIAC，而麻省理工學院在二十世紀五十年代初推出的颶風計算機才是真正的高速計算機。它當時的第一個應用就是工業(yè)軟件的應用，為戰(zhàn)斗機加工復雜零件。當時，數(shù)控加工技術剛剛被提出來，需要用計算機進行控制刀路。相應地，對復雜零件的形狀表達提出了特殊的要求。在這個背景下，被尊稱為CAD/CAM之父的Pat的“1957代碼”應運而生，其中最內(nèi)核的算法現(xiàn)在還在使用。
早期的計算機是很昂貴的，只是個別科學家手里的“玩具”，做一些科學實驗用。到了七十年代，西門子工業(yè)軟件的前身UGS推出了基于小型機的UG2，開啟了工業(yè)軟件大規(guī)模商業(yè)化。
當時，UGS有七個“小矮人”，即七個當時頂尖的工程師坐在一起，討論如何在小型機上開發(fā)新一代的工業(yè)軟件，據(jù)此推出了UG2產(chǎn)品，獲得大賣。八十年代，到了圖形工作站的時代，九十年代是PC的時代，個人計算機在全球得到了廣泛地使用，二十一世紀是第四輪工業(yè)革命的時代，云計算時代，西門子一直能夠持續(xù)革新，順應計算技術革命代際變革，不斷推出新品。
我當年在西門子也對核心工業(yè)軟件做了一番系統(tǒng)的總結(jié)。首先是機械工程。設計之后需要做固體力學、流體力學的仿真。然后是電子，它需要計算電磁學，相應地，緊耦合的一些多物理場仿真出現(xiàn)了。電子繼續(xù)發(fā)展是半導體的仿真。軟件，尤其是控制類的軟件也需要仿真。再往上發(fā)展成了系統(tǒng)仿真。進一步，早期的概念也可以模型化，Model-based的概念就出來了，強調(diào)用戶需求也可以進行結(jié)構(gòu)化的表達等等。
后面就發(fā)展出了協(xié)同創(chuàng)新的平臺。比如說，一個研究院有上千名工程師一起開發(fā)一款新能源汽車，如何有效地協(xié)同工作，就需要一個平臺，這是一個運籌學的問題。設計之后，還需要驗證，之后才是生產(chǎn)。產(chǎn)品出廠以后，在它的生命周期之內(nèi)，可以用數(shù)字孿生的技術來保持它的高效運維等等。當時，我們提出《復雜裝備系統(tǒng)數(shù)字孿生技術》是應用于航天的。最近，我也有幸去參觀了數(shù)字航天站，看到天宮號的數(shù)字孿生，可以實時看到，三個航天員在空間站工作，地面上就有一個真正的數(shù)字化航天站，上百套設備協(xié)同工作，背后是150萬多個ODE方程的求解。
我們來看看工業(yè)軟件的基本原理。一切和科學計算相關。由于計算機的發(fā)明，現(xiàn)代的科學、工程、經(jīng)濟和人文中的一些復雜問題就衍生出來了，開始大量使用建模和仿真來提高效率和質(zhì)量。當然，人工智能是一個新的范式。一度大家以為，人工智能宣告了科學的結(jié)束，其實不然。舉一個最簡單的例子。如果我們求一定邊界曲線下圖形的面積，就要使用定積分原理，即劃定一個個小的步長，再把一個個的曲面簡化成一系列的矩形面積來求和。換句話說，就是把原來連續(xù)函數(shù)的一個切線用折線來代替。如果你切得足夠細，N足夠大，ΔL充分小，就可以無限逼近答案。就這么簡單的一個idea，被我們的數(shù)學家發(fā)揮到極致之后，顯現(xiàn)出來的威力是無窮的。為什么？因為大量的物理問題的偏微分方程是無法求解的，而計算機被發(fā)明出來之后，以前做不到的事情可以做到了，比如鄂維南院士提出的多尺度的建模、湯濤院士提出的移動網(wǎng)格方法，等等。
一個學科首先需要理論基礎。再舉個例子，計算固體力學。我們在座有一位搞了四十年計算固體力學的大神霍博士，借他的說法，首先是理論基礎，而理論基礎需要數(shù)學家先出手。
第二，計算機不認識數(shù)學公式，本質(zhì)上要擁有新的語言。牛頓也好，拉格朗日也好，漢密爾頓也好，原來那些物理學、力學要重新用C++書寫才能讓計算機看得懂并解決問題。比如說飛機、船舶設計的強度分析問題需要行業(yè)專業(yè)知識，除了算得準，算得穩(wěn)，算得快之外，還涉及一個好用不好用的問題。要達到簡便易用才能推出一款相應的工業(yè)軟件。
第三，說過了固體力學，再來說說流體力學。我問了一下ChatGPT，CFD最前沿的技術領域是什么？它回答得像模像樣，提出了8個研究方向，在這里不再贅述。但它特別提到了人工智能在CFD的應用，數(shù)據(jù)驅(qū)動的CFD，正好5月份在大連有一個專題研討會。它提醒了我們，就像馬斯克說的，可能你的idea一上網(wǎng)，就會被人以高科技的方法盜取。
工業(yè)軟件再進一步就是數(shù)字孿生，早期驗證階段可以做一些系統(tǒng)級的仿真，三維出來之后，可以對多物理場進行仿真，之后再做一些設計的早期驗證，有效替代一些昂貴的實驗。在產(chǎn)品出來之后，可以有數(shù)字孿生體，去監(jiān)控和預測設備的運行狀態(tài)。進一步推廣到生產(chǎn)系統(tǒng)，對生產(chǎn)資源的人、機、料進行智能AI的控制。進一步我們可以推廣到企業(yè)系統(tǒng)，實現(xiàn)讓董事會直通車間。
大家知道做商業(yè)決策最大的問題就是信息來源可不可靠的問題。我想各位投資商，尤其是在風投領域，大家都應該有這樣深刻的感受。相信隨著數(shù)字化的逐步深入，真正做到基于模型的企業(yè)會逐步得到改善，這也是實現(xiàn)智能決策的過程。
西門子工業(yè)軟件隨著計算機發(fā)展而發(fā)展，從六十年代至今，有過無數(shù)次的迭代，一直到云計算時代，還在不斷的發(fā)展，包括今天的數(shù)字孿生技術，依然在引領行業(yè)。
今天的云計算不僅僅是一個軟件上云的問題，在當前的大背景下，國際政治局勢的復雜性需要我們解決“卡脖子”的問題——工業(yè)軟件，需要用新方法、新技術、新架構(gòu)解決老問題，也需要對未來十年的想象力，而不是西門子有啥我就干啥，這不是一個科學家或者一個工程師的思路。
經(jīng)過多輪討論，我們的結(jié)論是三個RE。第一，要Rethink，前面提到了MBSE是一方面，然后是第四范式、人工智能的應用，怎么做出閉環(huán)的數(shù)字孿生，基于所謂的CPS，到所謂工廠級的元宇宙。第二， Rebuild，高內(nèi)聚低耦合，徹底API化，多模態(tài)計算能力的利用。第三，Reshape，讓用戶體驗得到革命性地提升，重塑商業(yè)模式，在云上形成了新的生態(tài)化的打法。
全球范圍來看，云原生技術已經(jīng)開始引發(fā)產(chǎn)業(yè)的顛覆，新勢力在積極入場，舊勢力在積極轉(zhuǎn)型。我的老東家西門子雖然可以歸到舊勢力的范疇，但是它的創(chuàng)新能力很強，而且他們在數(shù)字化自動化融合方面可以發(fā)揮的空間非常大，在很多領域都可以持續(xù)創(chuàng)新。
當前的新勢力，比如在云計算領域的亞馬遜等公司，都已經(jīng)在更大的場景下，在工廠和數(shù)字化城市的場景中取得了很好的突破。
云計算，SaaS模式，本質(zhì)上玩的是技術創(chuàng)新加規(guī)模經(jīng)濟，突破拐點之后，可能成為一個印鈔機，同時用戶花費也可以大幅度降低，社會效率大幅度提升。
工業(yè)軟件能不能采用這種模式？我又問了一下Chat-GPT，SaaS商業(yè)模式是不是適用于工程軟件？它的回答仍然中規(guī)中矩，認為SaaS模式體驗很好，但是它對網(wǎng)絡延時、復雜性需求和敏感數(shù)據(jù)上云方面還是存在擔心的。
基于前述洞察，也給了我們一個信心，我們是一個追隨者，但也不是毫無機會。在廣東省政府的扶持下，華為于三年前牽頭成立了數(shù)字化工業(yè)軟件聯(lián)盟，到目前為止，全國有200多家工業(yè)軟件企業(yè)加盟。可以說，國產(chǎn)工業(yè)軟件領域的知名企業(yè)基本上都成了該聯(lián)盟的“盟友”。我們提出了“讓天下沒有難做的產(chǎn)品”的口號，目的就是要讓一些先進的技術要素不受政治約束，讓我們的工程師能夠掌控、創(chuàng)造出具有革命性的產(chǎn)品。
當然目前，這還只是一個美好的愿景，因為從總的現(xiàn)狀來看，中國科研和創(chuàng)新的整體水平還較為落后，兵力不足，企業(yè)也相對弱、小、散，但我們可以有遠大的目標：全棧自主可控的工業(yè)軟件體系，能夠提高市占率。這不是簡單的國產(chǎn)化的問題，是有一定的國產(chǎn)化率基礎上的雙循環(huán)，必須站在對工業(yè)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供實在價值的角度，而不是簡單地談民族主義。
所以說，重復、跟隨別人是不可取的。基于現(xiàn)有的小型軟件做一些催熟，當然可以解決目前的一些問題，但是從長期目標的角度，這樣做肯定不行。我們?nèi)A為的輪值董事長徐直軍先生有句名言：“小草是長不成大樹的”。
另外一個選擇，重新定義工業(yè)軟件。DISA聯(lián)盟的秘書長丘水平先生提出，我們必須重新定義新一代的工業(yè)軟件體系。這件事當然非常挑戰(zhàn)，需要堅實的根技術的突破，也就是說補課和跟隨還是免不了的，但比如在新的IT技術——云、AI、大數(shù)據(jù)、5G，以及商業(yè)模式、App市場等領域。也要用統(tǒng)一的架構(gòu)標準支持不同的主體協(xié)同作戰(zhàn)。我們不可能找一家投資商，把中國所有的工業(yè)技術軟件公司變成同一家公司，即使是這樣也形不成合力。另一方面，我們還存在繼承用戶習慣和數(shù)據(jù)資產(chǎn)的問題。目前，大家的電腦桌面已經(jīng)充斥了大量的進口工業(yè)軟件，那么，必須保護現(xiàn)有的資產(chǎn)和繼承工業(yè)軟件的習慣。用戶對自己用得順手的軟件往往有宗教般的虔誠，很多同仁在大學里學的就是進口軟件，現(xiàn)在想改變這個習慣也不容易。
基于此，我們初步得出的結(jié)論是：有云計算架構(gòu)的革命，我們切入是完全有可能的，但必須在堅實的根技術突破的基礎上，采用新一代工業(yè)軟件的體系架構(gòu)，面向新制造產(chǎn)業(yè)韌性的要求，持續(xù)地投入人才、時間和金錢才有可能成功。而且，明白人是第一位的。也就是說，如果我們打開價值鏈，對人的投資還是要從基礎理論入手，把數(shù)學、計算幾何、計算力學、計算物理等等學科融合起來，形成一個算法和技術組件，再形成我們的工業(yè)軟件。還要有一些數(shù)據(jù)庫、經(jīng)驗庫、模板，然后形成所謂的工具鏈，形成類似華為IPD的流程模式。我們最終所希望的最高形式，是工程知識交易所的商業(yè)模式。我們要打造的“工業(yè)軟件之大城”，是在華為云基礎設施的基礎上打造一層工業(yè)OS。對此，華為當然要多出力，作為一個平臺，我們也已經(jīng)有了一系列的投資。
第二層是一些獨立的工業(yè)軟件商，他們可以開發(fā)更豐富的高內(nèi)聚、低耦合的一些工業(yè)軟件。
第三層，做一些工具鏈SaaS，加速中小企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
第四層，其實是“最后一公里”，垂直行業(yè)解決方案或大型企業(yè)的定制化解決方案。
第五層，姑且稱之為“工程知識交易所”，它的交易標的就是場景化的數(shù)字孿生和App。
簡單說一下根技術，它是華為云的重點投資領域，包括兩部分：一個是計算幾何方面，一個是計算力學方面。計算幾何方面雖然已經(jīng)被達索、西門子的雙寡頭壟斷，但我們已經(jīng)建立對全球唯一的開源幾何建模內(nèi)核OoenCascade增強開發(fā)的能力，估計絕大部分國產(chǎn)工業(yè)軟件廠商在用這個開源。
在計算力學方面，毫無疑問需要革命性的投入，所以我們才會吸引像霍博士這樣真正的專家回國作戰(zhàn)。
在數(shù)據(jù)驅(qū)動方面，我們推出了新一代的數(shù)據(jù)建模引擎DME。前期一些關注華為云的同仁可能也看到了媒體的一系列報道，看到了我們最近發(fā)布的成果。
那么，云原生時代的CAD軟件行不行？我又問了一下Chat-GPT，它回答說可以做，你需要這些能力，需要這些開發(fā)步驟。我認為，這個回答比較靠譜。
還有，統(tǒng)一的生態(tài)品牌的一個大軟件使大眾創(chuàng)新成為可能。大家都知道，工業(yè)軟件的門檻很高，大家都覺得很難用。霍博士他們用的好多代碼都是過去開發(fā)的“古老”語言。所以，面對這么多的技術“債務”，已經(jīng)到了好好盤點一下并重構(gòu)的時候。
此外，我們還可以采用云工廠等一些新的模式，為目前的實體平面提供一個新的數(shù)字平面。在物理的整合方面，中國制造業(yè)在過去三四十年做得非常精彩，我們的大灣區(qū)成了真正的世界工廠。所以，在物理整合方面，我們已經(jīng)實現(xiàn)了生產(chǎn)效率的極大提升，也帶動了社會財富和生產(chǎn)效率的極大提高。我們相信，有了工業(yè)軟件真正的賦能，數(shù)字化不僅僅是管理數(shù)字化ERP，而是真正地把產(chǎn)品數(shù)字化，制造數(shù)字化，才可能達到工業(yè)4.0的理想水平。
最高級的形式將是工程知識交易所。在美國麻省理工學最近出版的彭特蘭教授等人合著的《建設新經(jīng)濟：數(shù)據(jù)作為資本》一書中可以看出，建設新經(jīng)濟是要以數(shù)據(jù)為資本的。其實，華為云也推出了EMS數(shù)據(jù)交換空間的服務。相應地，2021年，北上廣深也設立了數(shù)據(jù)交易所。當然，相關法規(guī)還在完善當中，全國到去年年底所發(fā)起的數(shù)據(jù)交易所已經(jīng)達到39家之多。
毫無疑問，工程數(shù)據(jù)是最核心的數(shù)據(jù)之一。如果把工業(yè)對象的數(shù)字孿生體做成交易對象的話，完全可以保證貢獻者收益，讓用戶享受價廉的服務，不需要再去購買軟件。到時候，我們就徹底顛覆了整個工業(yè)軟件的傳統(tǒng)商業(yè)模式，而且可以快速形成一個全新的競爭力。那個時候，相信三分天下有其一的夢想有可能實現(xiàn)。
借這個機會，我希望呼吁、歡迎各位投資商、企業(yè)家，各位軟件開發(fā)商加入這五個賽道，投資投入根技術組件開發(fā)，云化的軟件，“連點成線”的SaaSS大軟件或叫工具鏈，云工廠以及工程知識交易所等五大賽道，大家共建、共享、共贏工業(yè)軟件云，讓天下沒有難做的產(chǎn)品！謝謝大家！

（編輯/整理 李澤慧）