工业软件的未来与价值

一颗水珠可以反射太阳的全部颜色，那么从一个产品的推出，是否可以看到整个行业进步的趋势？如果你认真看，是可以的。

“我们将持续保证整个平台上所有产品的独立性，同时也会加强其互相协调工作的能力。”Jan Leuridan，Siemens PLM Software仿真和测试解决方案高级副总裁7月底在Siemens PLM Software2016 仿真与试验技术大会上，接受记者采访时，谈到刚刚推出的Simcenter时如是说。

事实上早在2012年底，Siemens PLM Software收购LMS刚刚完成，原LMS首席技术官Jan Leuridan就已经在开始着手寻求将LMS与西门子原有的产品线进行整合的方式，甚至在Siemens PLM Software内部成立了独立的部门研究这种整合的技术可行性和整个的价值。

大约就在此次会议召开前一个礼拜，西门子发布正式发布了一个仿真软件和测试解决方案套件。这一被命名为Simcenter产品组合，在某种程度上实现了Siemens PLM Software当初收购LMS的最初构想，也阶段性地实现了Jan Leuridan这段时间的工作：在LMS原有1D & 3D仿真解决方案基础上，集成NX CAE有限元仿真分析功能，结合Teamcenter的产品数据管理和 NX的产品设计功能，将测试、仿真、报告和数据分析等功能从数据层面进行了一次集成。

要了解此次整合的价值和作用，就需要从最基本的工业软件架构说起了。

了解工业软件发展历程的人都知道，工业软件最早被广泛应用始于CAD（计算机辅助设计）和利用计算来辅助进行制造（CAM）、仿真（CAE）等，解决的是企业工程技术人员利用信息化系统实现效率提升的问题。随着效率的提升，围绕产品研发、生产所产生的数据量开始发生了几何数量级的增长。此时为了利用数据的价值，实现企业业务的“自动化”，减少人为干预的影响，众多企业开始通过ERP、MES、PLM等业务解决方案来实现数据对业务的驱动。

企业用户对信息化系统的应用，有些类似北京的道路建设：随着人口的增长，从二环迅速扩展到六环——范围不断扩大，而且这种扩大是以一种非理性的加速态势在持续发生当中。因为，对于企业来讲，不继续扩大对信息系统的应用，在某种程度上就意味着失去对业务调整的主动权和对市场响应速度的延迟。

这种发展的过程当中，实际上用户有时很难微观和宏观地对持续发展中的整个软件架构有一个明确的规划和定义，因此就会不断出现各种各样的问题。

从微观的角度讲，无论是CAD、CAM，或者是CAE，经历市场验证的解决方案非常多，而且来源不同，软件架构、算法等都存在很大的差异。因此对于用户来讲，很容易产生“信息化孤岛”，使得这些软件之间彼此的整合，数据的流通存在一定的滞阻。从另一个角度讲，即便是同一类的软件，不同侧重点的软件之间彼此也存在颇多的融合问题。这一点在CAE软件当中表现尤为突出。

由于天然具有相当多的学科特征，CAE本身就是整个工业软件当中的异类——物理场分析、流体分析、固体力学（CSM）、有限元分析（FEA）、流体力学（CFD）、多体动力学、控制、物理测试……等等不同类型的仿真分析虽然是针对同一产品进行操作，但是无论是机理还是数据类型，都不太可能实现软件之间的交融。因此用户必须针对不同类型的仿真分析应用不同的软件，收集不同的数据，进行不同的数据分析和处理。

宏观角度看，企业不同层级的工业软件需要一个更加明确的彼此关系，使得所有相关有价值的数据信息，能够按照一个规定的轨迹和路径，完成一次顺畅的流动，从而能够推动业务的进行，实现价值的产生。

进一步地，随着工业本身的发展，来自信息化层面虚拟世界的数据也需要与现实物理环境实现互动，从而全新定义整个企业的数据价值。

显而易见的一点是，Simcenter首先从整个产品层面为Siemens PLM Software原有的CAE产品提供了一个平台，并实现了与Teamcenter的联结，因此所有的仿真分析数据得以统一的收集、管理和分析。

同时，在企业对传统工业软件的理解中，相关产品研发生产的信息系统大多侧重于设计的前端、多在文本和数字模型上进行，甚至在组织机构上，设计与试验和生产环节都是相互分离的。此次由于在Simcenter当中，强化了LMS测试产品的存在，因此其最优势的对物理性能的测试和物理样机的试验得以能够与设计和加工实现一定程度的互动关系——同样与Teamcenter实现数据互联的CAD、CAM系统与Simcenter真正实现了数据层面的集成，从而形成一个多专业的、闭环的、基于模型的、从研发、仿真、测试到生产的完整工业软件架构。

用Jan Leuridan的话说，Simcenter将仿真和物理测试与智能报告和数据分析技术相结合，通过预测性分析，帮助用户创建数字双胞胎（Digital Twin），从而更准确地预测产品开发过程中各阶段的产品性能，使得以更快的速度和更低的成本实现产品的创新成为可能。

Jan Leuridan说的Digital Twin（Siemens PLM Software翻译做数字双胞胎）意指整合了所有离散数据和模型、能够与现实物理环境中的产品实现某种互动关联的产品数据组合。因为事实上，在Simcenter中，应用程序还能通过集成基于传感器的数据和高精度的基于物理学的仿真模型，利用工业物联网（IIoT），确保Digital Twin与所使用的实体产品保持同步。这一能力的重要意义在于，可以帮助企业做出更切实有用的产品性能预测，使这些产品能够适应不断变化的使用条件，延长使用寿命，缓解产品降级。

从宏观的角度看，因为Simcenter的推出，所以使得Teamcenter作为数据管理和流程管理平台更具价值，对虚拟世界的数据掌控力得到进一步的加强，进而对工业软件彼此的关系、数据收集、管理和使用的路径和流程也得到了进一步的明确。

从更大的范围看，正是因为以Teamcenter为核心的PLM软件组合的持续明确和加强，Siemens PLM Software始终在倡导的从软件到工控，从虚拟到现实的实践路径也正变得逐渐清晰。

“现在我们的传统企业大多处在工业2.0环节，我们的近期目标是实现网络化、自动化和数字化，打造工业3.0时代的数字化企业，更长期的看，智能化、自组织和新生态的、工业4.0阶段的智能化企业是我们的方向和目标。”Siemens PLM Software高级副总裁兼大中华区董事总经理梁乃明所倡导的工业企业方向，就是实现完整的PLM软件组合+MES/MOM执行环节＋全集成自动化产品组合，从而企业当中实现从上而下实现产品驱动，自下向上实现过程驱动。

笔者手记

在Siemens PLM Software提供的资料当中，始终在强调：Simcenter将通过预测性分析推动性能工程转型；实现全套仿真软件和测试解决方案组合，助力数字双胞胎（Digital Twin），以推进产品开发各阶段的创新 ；为西门子的数字化战略和系统驱动的产品开发提供支持 ……很显然，Simcenter的推出实际上是西门子众多产品整合策略和步骤当中的一环，放眼整个西门子对未来的架构，就能真正了解，这种调整的复杂程度以及其真正的价值。