华为云工业软件云工业软件技术首席专家方志刚博士:铸造工业软实力,共创数字新生态。_工业软件


方志刚博士(留英),1995年加入IBM全球服务部,2007年加入西门子工业软件,任大中华区副总裁兼CTO,2021年加入华为云,参与创建工业软件云产品部,现任工业软件技术首席专家,领导架设与创新lab,倡议并创建了DISA联盟OpenGeometry Group开源社区。主要作品有《复杂装备系统数字孪生》、《数字孪生实战》、《数字化工厂》等,参编《工业软件云战略》,翻译《Virtually Perfect智能制造之虚拟完美模型》和《A Field Guide to Digital Transformation数字化转型关键技术》。

华为云工业软件云工业软件技术首席专家方志刚博士:铸造工业软实力,共创数字新生态。_工具链_02


新一代工业软件的发展亟须突破

方志刚表示,华为是DISA的牵头单位,同时也是工业软件最大的用户。华为云定位不做工业软件,但会助力工业软件企业“造好”软件、“卖好”软件。DISA的战略任务是推动加速开发出用户喜爱、自主可控率高的全系列工软产品,比如像支持多层柔性高密度电路板的设计,支持高频、大带宽电磁仿真,柔性制造以及研制“供销服”一体化作战的工业软件产品和平台。例如,要开发Mate 60这样自主率特别高的产品,需要多尺度、多物理场、全产品生命周期的新一代工业软件工具,覆盖从矿石沙子到芯片、单板、产品,从电路板设计、系统仿真、CAD、CAE,到CAM加工,一直到数字化制造,都需要全系列突破。

2019年以来,在自用工具软件领域,华为主要实施了两个战略性工程,一是“强渡大渡河”,通过与金蝶用友等众多合作伙伴一起突破了管理软件metaERP;二是“突破乌江天险”,在众多伙伴支持下突破了78款工具软件,包括14纳米EDA软件工具链、硬件工具链和软件工具链。

DISA在新一代工业软件开发实践中,既注重“补短板”,也注重“锻长板”,试图发挥后发优势,用新架构新技术更好地解决老问题:

第一,架构创新。建立了1234 to X体系。其中,“1”代表一套架构,即在联盟内部建立统一性、标准化的架构。“2”是实施两大驱动,一是云几何驱动,如几何建模、几何约束求解等;二是元模型驱动,在三维几何上做标注,包括工程信息和商业信息,并采用面向对象的数据库和建模技术和图数据库技术LinkX支持“数字主线”流畅运行。“3”是利用三重使能,即云计算、大数据、人工智能“三位一体”,发挥数据驱动的第四范式优势,超越传统的理论、实验和仿真。

第二,技术创新。在云计算时代可以利用计算架构革命的机会,直接采用最新技术,在云计算、云存储、云协同等大场景获得突出优势。此外,在CAD/CAE一体化方面有许多理论上的创新,例如T-样条、等几何分析、体细分、CCG、AIGC等成果都可能带来全新的用户体验。

工业软件发展成果颇丰

方志刚表示,经过三年的努力,DISA已经取得阶段性成果。第一,就新一代工业软件的统一架构和标准推动达成DISA共识。在基础内核层,以几何内核、数值计算引擎和渲染引擎作为最基本的技术支撑;第二层,开发新一代工具软件,采用“专用打通用、数据打软件”策略,逐步替代传统工业软件;第三层,针对垂直行业大客户需求快速打造定制解决方案,同时打造SaaS软件工具链,在云端提供相关服务,降低中小企业数字化转型的门槛;第四层,着重商业模式创新,例如运用云工厂、行业云及工业互联网等新思路实现商业模式变革——大规模定制——消费者个性化需求可直通工厂并能够经济地得到满足。相应地,通过将工业软件有关数据标准和API标准进行整合,实现与主流国际标准兼容并进行改进。

第二,DISA成立了OpenGeometry Group(OGG)开源社区,共建云几何内核OGG,补上工业软件最紧要的短板。在11月6日OGG宣告正式成立后,大家的关注远超预期。目前,已有50余家软件企业加入,其中包括航空、核电、高铁等细分市场龙头企业。

第三,打造华为云工业数字模型驱动引擎(iDME)。华为在产品数字化转型过程中形成了三大体系:一是基于多学科协同研发的DevX;二是以需求模型为起点,通过产品开发周期演进到详细设计模型、工艺模型,最终实现数字孪生和数字化产品的LinkX;三是实现了数字化运营、通过数字化手段为客户提供增值服务的GoX。华为从全球最大Windchill用户成功升级为新一代研发协同平台过程中,iDME起了核心作用,目前通过能力外溢,积极打造IPDCenter解决方案,希望能帮助更多的创新型企业提升产品创新能力。

第四,打造两条工具链,帮助企业加速数字化转型。经过两三年的努力,华为开发出了商用板级EDA工具链,年底还将推出工业仿真工具链,整合仿真、云和AI技术,降低仿真计算门槛,面向广大中小企业,无需安装和采购,方便使用,目前已有7家联盟企业基于云原生工业仿真体系开发产品。

最后,方志刚表示,根深才能叶茂,新一代工业软件云战略的落实,必须突破工业软件根技术——云几何和元数据,才能有效整合资源,实现真正的工业互联网。如此,才能“把数字化转型的饭碗牢牢地端在自己手里”,实现真正的制造业高质量发展。