最近幾年裡，工業軟體變得非常熱門，其大邏輯在於製造業的創新需求背景下產生的，是一種從做大到做強的轉變，從粗放到精益的轉變。
為什麼就這個時段被看重了？
真正的創新需求：不存在不燒錢的創新，製造創新並不需要“發明”而是“工程”創新，製造業創新難在“實證”，即測試驗證設計的可行性，必須要在物理物件上進行驗證，而這個驗證的代價極其昂貴，因此，如果能夠透過將這些前人已經進行過的驗證以軟體形式封裝，那麼，就可以降低物理驗證的成本。
而大量的工業模擬類軟體的作用正在於此，他們將已經前人進行過的大量重複工作變為可被複用的模組、功能、程式，這減少了在不必要的任務上的時間，而使得使用者在更為有價值的創新上消耗。
個性化需求：對於大規模生產來說，單一的配置引數即可滿足數月乃至年的生產任務，儘管在初始會產生測試浪費，但對大批次來說可以接受，但在個性化時代，這個頻繁的換型帶來浪費大幅增長，對於企業則無法承受。
“一機多能”需求：對於機器製造商而言，要滿足個性化的生產需求，本身也需要具有“一機多能”，具有廣泛的材料、流程、範圍的適用性，才能贏得競爭，而這種“一機多能”則需要機器具有自適應能力，而這種自適應能力，就其本質來說，就是軟體智慧。
軟體關乎成本
圖1-軟體關乎成本
在標準化生產中，產線的投資也會按照折舊分攤方式給每個產品，因此，當產量越大的時候，這個成本將會被稀釋，其它成本也會同樣道理被稀釋。這同樣符合軟體的投入，當核心的工藝被複用，那麼，前期的人員、測試驗證的成本等等都會被稀釋，另外，知識被封裝為軟體，也加速了機器的開發效率，這同樣是成本的節省，如圖1所示，工業軟體在測試驗證成本、機器研發週期縮短、知識複用的成本稀釋方面，都為機器製造商帶來了成本的節省。
工業軟體的本質是知識複用
事實上，工業軟體的本質是知識複用，包含了製造相關的機電控制、流程、材料工藝，以及工具平臺本身的知識。圖2顯示了工業軟體的形成過程，隱性或顯性知識被以建模方式形成演算法，然後經過測試驗證的工程（Engineering）最終封裝成為可複用的軟體模組。
圖2-智慧的本質在於知識的複用
而工業軟體之難在於它與物理物件的緊密耦合關係，這需要工匠的耐心長期打磨沉澱，因此它的價值來自於產業的專家、技師的知識凝聚。而建模的方法也包括了物理建模（Physics-Based Modeling）和資料驅動建模（Data-Driven Modeling）兩種，無論哪種最終都是需要大量測試驗證的，而這個環節就是非常燒錢的。
綜上，很多人也許會覺得奇怪，那麼“建模模擬”、“知識複用”、“工業軟體”也並非新鮮，因何今天才開始變得重要？這其實包含了幾個方面的原因：
（1）需求產生了巨大的變化：大規模生產，依賴於人工經驗的試湊法是可行的，因為一旦機器設定好引數，會有持續的大批次生產。但小批次生產這種試湊帶來的開機浪費難以承受。
（2）透過資料建模的方法，在過去一直有算力和成本的障礙，而今天軟體與晶片技術已經降低了這個門檻。
（3）中國整體產業從代工到自主產品的轉型，即，我們不是以“生產”而要包含自主創新的產品，並由自主的製造技術來支撐。
工業軟體的加密方式是什麼？（非對稱嗎？）
不同於基於產品和渠道業務模式，針對機器製造業的直接方案提供業務模式，這使工業軟體更為深刻的理解軟體的價值，圖3是早在10餘年前工業系統即理解的軟體價值體系。
圖3-工業軟體價值
它包含了多個維度：
機器開發的平臺效率軟體之道：這是Automation Studio的核心，即，透過複用的模組，加速機器的開發程序，並提高工程師專案管控效率。
行業工藝Know-How封裝：自動化行業最大的優勢在於多個行業的開發，這使得共性技術，例如在印刷薄膜、流延膜、紡紗、金屬板材開卷，有共性的張力控制演算法需求，對於注塑、擠出、單晶爐、塗布等有高速高精度溫度控制的共性需求-將這些封裝為mapp模組，實際上，每個使用者分享都是貝加萊在不同行業的專家的經驗。
開放的軟體連線：這包含了針對CAD/CAE、建模模擬軟體的介面能力，無論透過專用的介面，FMU/FMI還是未來的OPC UA模型互動介面，為機器製造商打造開放的連線能力。
標準化支援：PLCopen、EUROMAP規約、PackML等，都是降低開發的標準模組；
智慧演算法：開放的高階語言支援能力，以及Hypervisor的PC架構，支援控制系統可以將資料驅動的建模進行整合。
案例-軟體智慧的兩個視角
在本文中，我們將透過兩個典型的案例來闡明工業自動化軟體對於機器開發的實現。
01物理建模案例-燙金自適應溫控
對於燙金來說，燙金塊溫度控制是關鍵，但是，燙金工藝影響的因素眾多，包括環境溫度、速度、產品規格，而加熱板與燙金塊間有蜂窩板的間隔，這使得溫度本身具有不可測的特點，而傳統的解決方法都是採用“查表法”進行溫控，透過大量測試建立記錄，這種方法需要較長時間的工廠內測試，且在現場也依賴於人的經驗。
圖4-自適應溫度控制建模
為了解決這個難題，貝加萊的專家對整個加熱的熱傳導過程進行了建模，如圖4，並對其中的干擾因素燙金速度、燙金塊尺寸、環境溫度等予以納入模型。透過此模型，可以計算出燙金塊的準確溫度，從而為溫度控制提供反饋，之後在控制策略中，融合前饋以補償干擾引發的溫度波動。
02採用人工智慧的輪胎品質視覺檢測
在輪胎的生產中，內部的加工是否合乎質量要求，通常需要大量的檢測，透過X光檢測後，提供的影象，由人工進行判斷，這樣的方式耗費體力，也依賴於經驗，而貝加萊的PC基於通用計算架構來實現工業的AI視覺缺陷檢測與分析。
圖5-基於深度學習的輪胎缺陷檢測
如圖5所示，在透過X光機獲得輪胎的成像資訊後，學習系統將代替人工對缺陷進行分析，因為鋼絲圈的纏繞過程中，由於機器狀態或生產中的異常帶來非常多的缺陷問題，例如鋼絲圈的纏繞層次偏差、異物、不均勻的排列、疊加、突出、翹起、異常彎曲干擾其他鋼絲、氣泡等；而輪胎本身因為其內部的簾子線、鋼絲圈、橡膠材料的特性，使得在其X光成像後會有各向異性的紋理，而這些紋理又會對影象的判斷形成干擾，使得系統出現誤判。
而基於深度學習的方法可以透過對這些不同缺陷的相關要素進行特徵提取，從這些複雜的影象中尋找到缺陷點，並對缺陷點進行分類、標定其尺寸規格，並最終對輪胎的質量、等級做出評判，並決定是否歸為廢品，並反饋給製造系統持續改善。
軟實力，即巧實力
軟體，凝聚了工業人的智慧與汗水，重視軟體，也即重視知識、重視人的價值。軟體，可以發揮既有硬體的更多可能性；軟體，可以將知識封裝，複用；軟體，保護您的智慧財產權；軟體，持續成本降低；
軟體實力，即，企業的巧實力
下期聊聊國外工業軟體系統是使用何種加密方法？
