铸魂:软件定义制造

序
前言
**章　软件的本质是工业之魂┆1
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。
软件定义的内涵与意义┆2
关于“定义”的定义与边界┆13
软件作用：无软不硬┆25
软件本质：聚智铸魂┆42
第二章　软件定义与工业软件┆51
商用工业软件数控编程系统PRONTO始于1957年，历史已逾60载。60多年来，工业软件层出不穷，形态各异。工业软件的分类成为必须研究的重要内容。重新分类工业软件，相当于改换赛道：弯道超车基本无望，换道超车或许可行。工业软件本质姓“工”，工业不强则软件羸弱。我国尚未完成工业化进程，自主可控之路仍然漫长。
工业软件的历史与现状┆52
工业软件的细分与重构┆79
工业软件与工业化进程┆89
工业软件是特殊工业产品┆96
第三章　软件定义与工业技术软件化┆105
错过工业软件研发首班车，误了第二班车，所幸，中国人提出了“工业技术软件化”这个适合国情的命题。工业技术软件化的要点在于，既要将某些事物或要素（如工业技术/知识）从非软件形态变成软件形态，又要用软件去定义、改变这些事物或要素的形态或性质。工业技术/知识、人、机器三者之间的关系，颇为微妙，相互作用，相互赋能。
工业技术的转化与传承┆105
工业技术软件化的内涵┆112
世界以软件的节奏发展┆121
工业技术软件化的结果┆133
第四章　软件定义与企业资产管理┆143
新工业革命除了要用智能技术激发出更大的生产力之外，在企业物理资产、数字资产的管理水平上也要有质的飞跃。应以工业软件为基础，精准组合多专业的模型与算法，借助仿真手段和大数据来驱动产品研发，让车间生产过程清晰透明，让每一个材料晶格都被精准预测与打印，对所有设备运维状态了然于心，*终实现制造资源的优化配置。
企业资产管理壳提升管理水平┆143
产品研发基于模型并由仿真驱动┆151
数字化制造协同场景栩栩如生┆168
材料微观组分可由人机共定┆178
数字化运维管理及质量追踪┆189
第五章　软件定义与数字孪生┆201
数字孪生是客观世界中的物化事物及其发展规律被软件定义后的一种结果。丰富的工业软件内涵以及强大的软件定义效果，让数字孪生体既可以早于物理孪生体先行面世，又可以逼真展现物理孪生体的形、态和行为，更可以超越物理孪生体的生命周期，实现产品永生。数字孪生实现了数物虚实映射，数字主线实现了所有数字孪生体的数据贯通。
数字孪生的前世今生┆201
数字孪生超越产品全寿期┆209
数字孪生的深度研究成果┆218
数字孪生的广泛应用成果┆230
第六章　软件定义与工业互联网平台┆241
工业互联网平台，发端于工业云，历经研发工具上云、业务系统上云、高价值设备上云等不同发展阶段，广泛联接多种工业要素，形成了工业互联网操作系统，由此而构建了智能制造落地的基础设施。联接工业设备比联接电脑/手机要复杂得多。广泛联接工业设备可以带来大范围优化配置制造资源的巨大好处，形成软件定义工业网络生态，但是也给工业安全带来了隐患。
工业互联网缘起与定义┆241
工业互联网平台发展史┆251
工业互联网与社消互联网异同┆260
智能制造参考架构模型及工业安全┆270
第七章　软件定义与工业APP┆282
工业APP数量是评价工业互联网平台的关键指标。基于微服务、面向角色和场景的工业APP是发展方向。传统架构的大型工业软件未来会不断解构、细分其功能，并将这些功能重构为新型架构的工业APP。在10年之内，大型工业软件仍然会占据主导地位，但是工业APP也会不断丰富和发展，逐渐在功能上追赶传统架构的工业软件。
工业APP的发展历史┆282
工业APP的体系框架┆291
工业APP的种类┆297
工业APP的生态体系┆303
第八章　软件定义制造的若干实例┆314
技术引导，实践验证，知行合一。本章选取了软件定义机器人、定义汽车、定义建筑、定义核设施远程诊断四个案例来充分展示工业软件：在生产过程中以数字孪生方式控制、优化机器人产线；以近亿行软件代码精确控制汽车的运行与安全状态；以工业思维创造建筑场馆的高质量研发与交付；基于工业互联网平台远程监控运维核设施。
软件定义消费电子产品机器人数字孪生┆314
软件定义汽车┆321
软件定义建筑┆329
软件定义核设施DCS远程诊断和支持┆334
后记与致谢┆341
缩略语┆345
参考文献┆349
其他参考资料┆352