工业软件的定义
工业软件产业链
工业软件的类别
1、研发设计类
三大基础设计软件:CAD/CAE/CAM
研发设计类工业软件包括CAD、CAE、CAM、PLM、BIM、EDA等。其中CAD、CAE、CAM是三大工业基础设计类软件,功能分别是利用计算机辅助设计、求解复杂工程和分析计算、生产准备到生产制造。
PLM(Product Lifecycle Management),即产品全生命周期管理系统,可以看做是CAD、CAE、CAM、PDM(Product Data Management)的集成,帮助扩展型企业整合数据、流程、业务系统以及人员信息,以经济高效的方式对产品的整个生命周期(创意、设计、制造到维修)的信息进行管理。
EDA(Electronics Design Automation)即电子设计自动化,是指利用计算机技术完成大规模集成电路的设计、仿真、验证等流程的设计方法,由CAD、CAE、CAM衍生而来。EDA是集成电路产业的上游关键模块,对集成电路行业生产成本、生产效率和产品技术水平有着重要影响,被誉为“芯片之母”,是我国“卡脖子”关键技术之一。
2、生产制造类
生产制造类工业软件包括生产控制类(DSC、SCADA、PLC等)和制造执行类(如MES等),主要是在工业产品生产和制造过程中进行数据采集、分析和决策,负责生产管理、物料管理、质量管理、设备管理、能耗管理等。
DCS,即分布式控制系统,特点主要在于分散控制和集中管理。DCS主要由三站一网构成:工程师站(综合控制站)、操作员站(值班子系统站)、现场控制站和系统网络。工程师站主要负责对DCS进行离线的配置、组态工作和在线的系统监督、控制、维护;操作员站主要处理一切和运行操作有关的人机界面功能,例如HIS、OI、MMI;现场控制站是DCS的核心,对现场I/O处理并实现直接数字控制;系统网络是连接各个站的桥梁。
SCADA,即数据采集与监视控制系统。SCADA主要分为管理端和场站端,管理端包括SCADA应用和前端采集,场站端包括PLC控制柜和工控机。一般来讲,SCADA主要有三个功能:数据采集和存储、数据分析和过程报警功能。另外,基本上SCADA还会支持多种触发形式的脚本,用户可扩展系统功能。
MES,即制造执行系统。MES主要是用来连接计划决策层和生产执行层,起着承上启下的作用,上接ERP软件,下启PLC、DCS、SCADA等软件,实现了设备和工装工单派发、人员派工、质量管理、在产品管理等功能的集成应用,打通制造环节的信息流通。
3、经营管理类
4、运维服务类
运维服务类软件包括维护维修运行管理(MRO)、故障预测与健康管理(PHM)、资产性能管理(APM)等。
MRO(Maintenance,Repair and Operations),即维护维修运行管理,是专门生产设备进行维修和保养的系统,最早源于航空领域,目前普遍应用于航空、军事、轨道交通、工程机械等领域。
PHM(Prognostic and Health Management),即故障预测与健康管理,通过采集数据和信息,然后通过人工智能算法与推理模型实现装备运行状态的监测、预测、判别以及管理。相比于传统的维修系统,PHM最有特点的是预测能力,通过对历史数据和维修记录的分析来预测故障、使用寿命、性能趋势等。目前,PHM主要用于对安全和可靠性更看重的关键领域,例如航空、轨道交通、石油开采等。
5、嵌入式软件类
嵌入式软件指嵌入在硬件中的操作系统和开发工具软件,包括嵌入式操作系统、嵌入式应用软件、嵌入式支撑软件。嵌入式系统往往是某个大系统或产品的一部分,例如汽车中的防抱死制动系统。每一个嵌入式系统至少有一个嵌入式微处理器(或微控制器),运行在嵌入式微处理器中的软件就称为嵌入式软件,也称为固件(Firmware)。嵌入式软件特点是软件硬件可裁剪,对功能可靠性、成本、体积、功耗等有严格要求。
6、工业互联网平台类(新型架构类)