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聯(lián)系我們>>作者：趙敏（走向智能研究院院長）
郎燕（PTC中國區(qū)首席戰(zhàn)略官）
工業(yè)軟件的創(chuàng)新是持續(xù)的，漸進的，分階段發(fā)展的。工業(yè)軟件的發(fā)展史，大致可分為三個階段。
工業(yè)軟件技術發(fā)展早期
第一階段是工業(yè)軟件技術發(fā)展早期（20世紀50年代到70年代），工業(yè)軟件主要是為了解決工業(yè)設計和制造中的復雜計算和控制問題，如CAD軟件可以幫助工程師進行圖形繪制和參數化設計；CAE軟件可以在產品設計過程中優(yōu)化設計方案、提升產品性能、大幅減少試驗次數、提升研發(fā)效率等；EDA通過運用計算機對電路板進行PCB設計，代替電子產品設計中布圖布線這類勞動；CAM軟件可以幫助工程師進行數控編程和加工仿真，生產控制軟件可以讓離散或流程制造業(yè)的生產過程精準可控。
工業(yè)軟件起源于美國，業(yè)界比較公認的第一款工業(yè)軟件，是1957年出現的一款名為PRONTO的數控程序編制軟件，由“CAD/CAM之父”Patrick J. Hanratty博士在美國GE公司工作時開發(fā)。60年代，美國麻省理工學院的Ivan Sutherland和他的團隊開發(fā)出了第一款CAD軟件Sketchpad，可以在屏幕上繪制和修改圖形。美國也是全球最早開始CAE軟件開發(fā)的國家，美國航空航天局NASA于1966年提出發(fā)展世界第一套泛用型的有限元分析軟件Nastran，并在1969年推出第一個版本。EDA工具起源于20世紀70年代，電路布線布局等工具開始出現，70年代初期電氣工程師Randy Reed在加州大學伯克利分校開發(fā)了一款名為Auto-Router的軟件，可以幫助工程師快速、準確地將電路設計轉換為PCB布局。世界上第一款CAM軟件NX(UG)開始于1972年，起初叫UNIAPT，1978年發(fā)布UG R1版本，這一軟件最終被西門子收購。
20世紀50年代到70年代誕生了很多知名工業(yè)軟件，基本上都是航空、航天軍火商或汽車類工業(yè)巨頭企業(yè)根據自己產品研制上的迫切需求而自己開發(fā)或重點支持的。如美國洛克希德公司開發(fā)的CADAM，美國通用電氣公司開發(fā)的CALMA，美國波音公司支持的CV，法國達索公司開發(fā)的CATIA，法國馬特拉公司開發(fā)的EUCLID，美國NASA支持開發(fā)了I-DEAS，德國大眾公司開發(fā)了SURF系統(tǒng)；美國福特公司開發(fā)了PDGS系統(tǒng)；法國雷諾公司開發(fā)了Unisurf系統(tǒng)等等。多種類型的工業(yè)軟件都是從工業(yè)領域實際需求和應用中誕生，并由工業(yè)巨頭主導整個市場。
工業(yè)軟件技術進入生產和管理領域時期
第二階段是工業(yè)軟件技術進入生產和管理領域時期（20世紀80年代到2000年代），雖然工業(yè)軟件起源于美國，但現代工業(yè)卻發(fā)源于歐洲，這一階段，歐洲發(fā)達的工業(yè)化與深厚的知識積淀孕育出許多優(yōu)秀工業(yè)軟件，整體上與美國相當。一方面，在這一階段，以工業(yè)軟件技術發(fā)展早期的CAD、CAE、EDA、CAM等研發(fā)設計類工業(yè)軟件為基礎，形成了包括生產制造類、經營管理類工業(yè)軟件等在內的不同相關學科領域、不同生產環(huán)節(jié)的工業(yè)軟件，逐漸擴大工業(yè)軟件產業(yè)生態(tài)。如PLC軟件可以幫助工程師對工業(yè)設備動作進行可編程的邏輯控制，PDM軟件可以幫助企業(yè)實現工業(yè)軟件所生成的產品數據的統(tǒng)一管理和共享，PLM軟件可以幫助企業(yè)實現產品全生命周期的管理和優(yōu)化，ERP軟件可以幫助企業(yè)實現資源的規(guī)劃和調度。1980年代，是三大EDA軟件Mentor、Cadence、Synopsys集中誕生的年代；1981年AspenTech公司成立，專注開發(fā)用于工廠生命周期的設計、運營和維護的Aspen軟件；1987年Wonderware公司開發(fā)出第一套基于微軟視窗操作系統(tǒng)的工業(yè)及過程自動化領域的組態(tài)軟件InTouch；1990年代，SAP和Oracle推出以財務、人力、生產制造為核心模塊的軟件產品，同時也出現了PDM（產品數據管理）軟件Metaphase（2002年升級為Teamcenter）、Windchill、MatrixOne、Agile、Enovia等，可以實現產品數據的統(tǒng)一管理和共享；進入2000年代，PDM軟件普遍升級為PLM（產品生命周期管理）軟件。
在這一階段，工業(yè)軟件的商業(yè)化發(fā)展逐漸成熟。無論是CAD、CAE、EDA、PLM，還是工控軟件、管理軟件領域的工業(yè)軟件廠商或工業(yè)自動化企業(yè)，從這一時期開始都走上一條資本兼并與重組之路，產生了達索、PTC、ANSYS、Synopsys、西門子、Rockwell、ABB、SAP、Oracle等歐美工業(yè)軟件領域的巨頭。
工業(yè)軟件技術全面發(fā)展新時期
第三階段是從2010年代到現在，工業(yè)軟件技術發(fā)展進入到了新工業(yè)革命時期，工業(yè)云平臺、工業(yè)互聯(lián)網、工業(yè)APP、SaaS、數字孿生等新型軟件和服務模式的出現和應用，實現了工業(yè)流程的數字化、智能化和網絡化。在這一時期，工業(yè)軟件主要是為了實現工業(yè)流程的數字化、智能化和網絡化，如工業(yè)云平臺可以幫助企業(yè)實現云端的數據存儲、計算、分析和服務，工業(yè)互聯(lián)網平臺和工業(yè)APP可以幫助企業(yè)實現設備、人員、物料等的互聯(lián)互通和協(xié)同作業(yè)，數字孿生可以幫助企業(yè)實現虛擬與現實的映射和交互，AI、物聯(lián)網、區(qū)塊鏈等新技術可以幫助企業(yè)實現智能識別、預測、優(yōu)化和創(chuàng)新。例如2010年代初期，出現了第一代工業(yè)云平臺Predix、MindSphere等，可以實現云端數據存儲、計算、分析和服務；2010年代中期，出現了第一代工業(yè)互聯(lián)網平臺ThingWorx、UCloud、Predix等，可以實現設備、人員、物料等的互聯(lián)互通和協(xié)同作業(yè)；2010年代末期，出現了第一代數字孿生平臺3DEXPERIENCE、Simcenter等，可以實現虛擬與現實的映射和交互；2020年代初期，出現了第一代AI、物聯(lián)網、區(qū)塊鏈等新技術應用平臺TensorFlow、Azure IoT Hub、Hyperledger Fabric等，可以實現智能識別、預測、優(yōu)化和創(chuàng)新。
縱觀工業(yè)軟件行業(yè)，歷經六十多年的發(fā)展，全球工業(yè)軟件已經形成了相對穩(wěn)定的行業(yè)格局。工業(yè)軟件大河緩緩向前，無數浪花起落，偶有大浪涌現。我們僅僅是擷取了其中的幾朵浪花，鉤織出一條粗略的流動路徑，讓讀者有一個大致印象。更詳細的工業(yè)軟件“浪花眾生相”，還有待業(yè)內專業(yè)人士共同來描繪。