铸魂：软件定义制造

　　本书详细描述了工业软件如何建立了数据自动流动规则体系，如何打造了工业产品的“大脑、神经和 五官”，如何集成、模拟、加速、放大、优化、创新了传统制造过程，如何精确定义和控制了产品在数字空间和物流空间的状态和行为，并由此而形成了一种新工业智能模式——软件定义制造，并推动了一个制造新范式的诞生：智能制造。

　　本书首次较为详细地定义了工业软件，给出了工业软件所应具有的内涵和组成部分。工业软件是工业化的顶级产物。它封装了工业知识，建立了数据自动流动规则体系，打造了机器的大脑和神经，因此机器变得更加聪明，功能可以随时调整。工业软件描述、集成、模拟、加速、放大、优化、创新了传统制造过程，形成一种新的工业智能模式——软件定义制造。

版权信息
序
前言
第一章 软件的本质是工业之魂
软件定义的内涵与意义
关于“定义”的定义与边界
软件作用：无软不硬
软件本质：聚智铸魂
第二章 软件定义与工业软件
工业软件的历史与现状
工业软件的细分与重构
工业软件与工业化进程
工业软件是特殊工业产品
第三章 软件定义与工业技术软件化
工业技术的转化与传承
工业技术软件化的内涵
世界以软件的节奏发展
工业技术软件化的结果
第四章 软件定义与企业资产管理
企业资产管理壳提升管理水平
产品研发基于模型并由仿真驱动
数字化制造协同场景栩栩如生
材料微观组分可由人机共定
数字化运维管理及质量追踪
第五章 软件定义与数字孪生
数字孪生的前世今生
数字孪生超越产品全寿期
数字孪生的深度研究成果
数字孪生的广泛应用成果
第六章 软件定义与工业互联网平台
工业互联网缘起与定义
工业互联网平台发展史
工业互联网与社消互联网异同
智能制造参考架构模型及工业安全
第七章 软件定义与工业APP
工业APP的发展历史
工业APP的体系框架
工业APP的种类
工业APP的生态体系
第八章 软件定义制造的若干实例
软件定义消费电子产品机器人数字孪生
软件定义汽车
软件定义建筑
软件定义核设施DCS远程诊断和支持
后记与致谢
缩略语
参考文献
其他参考资料

　　工业软件是智能制造乃至整个工业的重要基础，是工业技术/知识不断积淀、应用、迭代、创新的结果。本书清晰地描述了基于工业软件定义制造全要素的过程和规律，让读者了解其概貌，掌握其规律，并知晓如何在企业中实施，实属难得之作。
　　-----中国工程院院士 李培根
　　
　　
　　中国工业现状是“缺芯少魂”：缺芯片之心，少软件之魂。本书以“铸魂”为名，意在反映自主工业软件对中国工业的支撑、提升、改造和赋能作用，以最终实现工业基础高级化的目标，重铸中国工业之魂。总之，工业软件是国家实施“制造强国”和工业转型升级战略的不可或缺的保障。本书抓住了工业发展的重大方向之一，写得很及时。推荐阅读。
　　-----中国工程院院士 倪光南
　　
　　
　　“软件定义制造”是当前制造领域正在热议的一个话题。作者基于自身在制造领域的长期研究与实践，围绕工业软件的内涵、类型、作用、发展等提出了很有新意的见解。本书内容对推动我国工业软件的发展具有积极的意义和参考价值。
　　-----中国工程院院士 李伯虎
　　
　　
　　作者高屋建瓴，在书中反复申明，工业软件既是现代工业中极其重要的生产要素，又是制造业强筋壮骨的护身法宝。没有经历完整的工业化进程，就不可能有丰富的工业技术积累，也就不可能培育出领先的工业软件。同时，缺失先进的工业软件，就不可能定义、管控复杂工业产品的研制，也就不可能具备强大的工业创新与生产能力。这些睿智见解和理性声音，振聋发聩，值得倾听。
　　-----中国船舶集团有限公司总经理 杨金成
　　
　　
　　如果不是两位作者列举出了如此多的工业软件名录作为一个“较大样本”，恐怕每一个业内人士都很难说清楚工业界到底有多少种工业软件和软件提供商。本书给出的各行各业的工业软件样本，既说明了工业技术/知识的复杂性，也展现了工业软件定义制造的内涵。可以说本书在业内是具有实用价值的，想了解工业软件和软件定义的概貌，读此书即可。
　　-----中国互联网协会常务副理事长 高新民
　　
　　
　　从发展规律上说，所有的工业软件都是工业技术软件化的结果。认清工业技术软件化发展规律，对于厘清工业软件在中国的发展路径大有裨益，对于软件定义制造亦是有力助推。本书是率先把工业技术软件化的内涵、逻辑和过程解读得清晰而有条理的著作。本著作的正式出版将对工业软件的追本溯源、公众认知、选型应用起到指导作用，并将以工业技术软件化的独特视角推动我国制造业转型升级。
　　-----中国机电一体化技术应用协会会长 李亚平
　　
　　
　　作者在“定义”这个术语的含义上，深究、发掘出来一些与众不同的新意，道出了软件定义的实质和内涵：软件定义制造是指广泛而深入地应用工业软件，在制造过程上控制、优化产品的生产流程，在制造资源上改进、创新产品的原材料，在制造结果上精确控制产品的形和态，确保产品的整体交付质量，并且能够大范围管控、配置各种生产要素。一言以蔽之，以工业软件的“定义”形成智能制造新范式。没有软件，再多的数据也体现不出其价值。
　　-----中国航空研究院常务副院长 孙侠生

　　翻开《铸魂：软件定义制造》（以下简称《铸魂》）一书，仿佛听到了赵敏、宁振波两位为中国制造业发展呕心沥血的资深专家发出的呐喊：如何在制造业发展的历史性变革时期，再造制造业发展之魂？
　　作者指出，新的发展阶段，软件是制造业之魂。数控机床、自动化生产线、智能制造、数字孪生，都以软件为载体和基础。
　　作者强调，工业软件是新的工业品，工业软件姓“工”，工业软件的基础是工业知识和经验。作者多次大声疾呼：工业软件的第一属性不是IT，工业软件姓“工”！工业软件是一个典型的高端工业品，它首先是由工业技术构成的。研制工业软件是一门集工业知识与“Know-how”大成于一身的专业学问。没有工业知识，没有制造业经验，只学过计算机软件的工程师，是设计不出先进的工业软件的。如果我们能够像解剖人体一样来解剖软件的话，当打开软件的“躯壳”时，首先映入我们眼帘的是工业技术。这些观点振聋发聩。
　　《铸魂》一书详细阐述了软件和工业软件的本质，系统分析了工业软件与工业技术、工业生产过程的关系，用生动的例子和深刻的洞察力，介绍了隐性的工业知识和技术诀窍如何变成软件，展望了在三体协同、赛博空间的未来，工业软件如何为制造业插上腾飞的翅膀。
　　我国制造业正在转型升级的路上迅跑，材料、装备、工艺、零部件等工业基础与工业发达国家的差距逐步缩小。多年来，作者不断地呼吁，要重视工业软件，防止工业软件与国际先进水平的差距被拉大。
　　制造业正经历重大的变革。传感器为自动控制和智能提升了感知能力，实时状态数据和工业知识由隐性向显性转化的思路和工具，为工业产品以及制造、服务过程的优化和软件化提供了新的平台和方法。CPS条件下的智能制造正在快步向我们走来，工业软件已经成为制造业发展的核心要素之一，并将在发展中进一步证实它在制造业发展中的关键地位。
　　《铸魂》一书观点新颖、分析透彻，为制造业走向现代化提供了独特的视野，值得一读。
　　是以为序。
　　杨学山
　　2019年12月20日

　　软件是运行在芯片中的数字化指令和数据的集合。该定义是20世纪计算机软件蓬勃发展初期人们的认识，无法代表今天工业软件所具有的真实内涵。工业软件封装了工业技术/知识，建立了数据自动流动的规则体系。它源自工业，赋能工业，创新工业，定义制造。工业转型时代赋予了工业软件崭新使命：工业灵魂，知识容器，智能引擎。
　　软件（Software）是在中国大陆及中国香港使用的术语（中国台湾称为软体）。因为是伴随着计算机的普及应用而兴起的一个专业领域，因此软件的早期名称是“计算机软件”，是一个与计算机领域中“计算机硬件”相对应的概念。在不影响理解的前提下，直接称之为软件。但是软件本身的运行离不开硬件和操作系统的支持。
　　软件是一系列按照特定顺序组织的计算机数据和指令的集合（程序）。一般来说软件被划分为系统软件、应用件和介于这两者之间的中间件。软件并不只是包括可以在计算机（指广义的、任何具有微处理器的计算机）上运行的程序，与这些电脑程序相关的文档也被认为是软件的一部分。广义的软件也泛指社会结构中的管理系统、思想意识形态、思想政治觉悟、法律法规和人脑中的知识集合等，但是这部分内涵不在本书论述之列。