随着数字技术的发展，工业似乎正在进入一个平台青春期的朦胧前夜。而最开始作为工具的工业软件，则逐渐成为重要推手。它自身正在经历空前的变化。这个变化始自十多年前，但直到现在借助于工业互联网、5G 这样的折射光，它的萌芽才开始变得有些轮廓。还需要十年到二十年的时间，工业界才能真正感觉它的颠覆性变化。
也许那个时候，工业软件的工具属性将不复存在。它以一种更加内生、更加隐蔽的平台方式，主宰着工业的走向。
# 设计与仿真的融合
CAD 与 CAE 曾经是两个泾渭分明的阵营。少数工业软件才会横跨这两个领域。而现在，设计已经跟仿真紧密地结合在一起了。设计既出，仿真即行。同源数据，共生验证。业界比较热闹的 CPS、数字孪生、数物融合等概念背后，都有映射着这样的事实。
看一看这几年西门子、达索系统和欧特克的动向就知道了。
在最近几年，达索系统重点就是深耕仿真领域，充实达索系统旗下的仿真品牌 。在最近五年的并购中，有一半是在进行仿真软件的购买。
这标志一个显著的变化，CAD 与 CAE 正在紧密地连接在一起。即设计即仿真，将成为工业领域的标配。这种融合的力度，正在得到空前的加强。传统的 CAD 和 CAE 分而治之的局面，正在由 CAD 厂商率先打破。由于物理数值仿真将先于物理实现，使得几何引擎的重要性也将随之降低。这将会对单纯只做 CAD 和 CAE 的厂家，形成一个巨大的压力。
CAD 与 CAE 的融合，意味着制造端的前置，它使得设计要更多担负起传统上样机与测试的功能。“面向制造的设计” DFM、面向安全的设计 DFS 等 DFX 系列，变得更加可行，而且更具普遍性。
# 数据传递 “全屏化”
纸张是制造的圣杯。在相当长的工业发展时期，无论是设计，还是车间生产，发蓝的二维图纸，象征着总工的最高权威。指令，往往就是 “纸之令”，这是一种传递决策的古老方式，就像古代的军队驿道。而且，越是复杂的制造，数据传递越是复杂，那么通过纸张、看板等载体实现信息传递出现差错的可能性就越高。
无纸化，是波音早在上个世纪九十年代就提出来。作为一个简洁易懂的目标，背后含义重大。告别简单的蓝图纸，或许容易；但要在设计与制造之间以及整个工厂实现无纸化，则非常困难。从 1990 年开始研发的波音 777，是最早采用数字化技术设计的飞机，而一直到现在，波音仍然在致力解决这样的问题。
无纸化，是个解决孤岛的方向。在这种信念之下，所有的纸张和表格，都是孤岛数据的象征，这意味着工厂出现了 “数据肠阻塞”。不过，这也是当下普通工厂的特点。
这意味着，车间里向员工传递信息的方式，将彻底改变，“文本” 和 “纸令” 时代 将有可能宣告结束。三维数据和指令，不完全是数据下发的问题，而是通过一种类似 “知识感受” 的方式进行传递。这种传递是体验，是感受，而不是文本说明。
这时候需要的指令，不是一张纸的说明，而是一张屏，而是一种感受。
无纸化本身是一个灯塔，它正在有了更加具体的的方式：“屏幕化” 将成为新的载体。在巴塞罗那的 2019 世界移动通信大会上，PTC 的增强现实 Vuforia 解决方案已经开始在微软的 HoloLens 2 进行内置，通过新手势、语音增强和跟踪功能，可以无需繁复的编程工作。空气工程公司 Howden，已经开始采用这种技术，提高客户使用其设备的体验。
鼠标，让人手成为鼠标垫上的爬行动物；而 AR 则让人的手解放出来，成为在空中翻动的飞鸟。无论是在设计室，还是在工厂，许多人就像指挥家一样挥舞双手 —— 那是他们驱动数据的全新方式。
然而它背后的潜台词，则要意味深长得多。全球最大的工程机械制造商 Caterpillar 已经不再为用户提供图纸了。想要维修油路，非授权的维修工程师只能去猜测了。用户可以拥有一切细节，但看不到它的数据。
那么，下一代工人是什么样子的？
他们都是装有 “第二血管” 的互联工人。在这条第二血管的通道上，穿梭着各种数据。而借助于 AR 技术，这些工人完全可以看得见它们。
“撕掉每一张纸”？“全屏化” 成为精益的标配？这将挑战一个工厂在几十年所形成的标杆实践和灯塔文化。
# 基于模型的系统工程
人类处理复杂问题的能力，是有限的。系统工程是一种顶层的全局思维；而模型则是在更高的抽象层次上表达复杂事物的一种手段。很显然，基于模型的系统工程 MBSE 和基于模型的定义 MBD，都是为了增强人类处理复杂性的能力。
美国国防经费在全球遥遥领先，是其国家竞争力的重要保障。而美国国防部采办则涉及到从研发、制造到维护，有 15 万人，这其中将近 30% 的人员都是系统工程师。未来的设计，都是系统性思维考量。没有基于模型的系统工程，庞大的武器装备制造，是不可想象的。
波音所推动的 MBD（基于模型的定义）概念，正在得到广泛的认同。许多 CAD 公司，都开始支持与 MBD 直接相关的产品制造信息 PMI 的相关标准。这个看上去打破 CAD 各家的格式枷锁的 MBD 标准，也得到了各家 CAD 软件目前都表示支持。早在 2013 年，Solidworks 就开始推出了 MBD 模块。
然而，这只是一个意愿的开始而已。目前企业用户采用不同的三维设计软件，仍然会碰到多个 MBD 标准而无法统一，受三维软件限制太大。
要支持全生命周期，必须要有端到端的 MBSE 的技术基础。波音采用了全新的 “菱形” 描述，以优化传统系统工程中大名鼎鼎的 “V” 字型路线。从这个菱形描述中，可以看出虚拟模型和物理世界中，二者需要随时交互，形成一个 “互联环境”。这意味着，必须摆脱文档驱动的局面。
数字孪生提供了令人激动的想象力。然而它的实现，必须依靠基于模型定义的产品。因此，它还是一个浮在上面的荷花，丝连不断的莲藕才是它的根基。
波音研发技术部高级技术 Don Farr 2018 年
# 从一次买断到持续订阅
工具类软件的销售方式，正在从一次性许可（License）转向订阅模式（Subscription）。订阅模式的软件并不一定都是基于云部署，可以仍然是在企业内部安装，但是通过订阅定期获得授权密码。
订阅模式是一种对于用户企业和软件公司双赢的模式，用户企业可以根据应用需求，灵活增减用户数，还可以即时获得最新的软件版本。
从软件发展的动力来看，显然软件供应商更喜欢订阅模式，它会使得收入变得非常稳定。在订阅的模式下，长期的更新显得更合理。在国际市场已经呈现出绝对性的胜利：达索在很多欧美日国家每年的营收， 7080% 是年租收入，只有 2030% 是一次性买断 PLC（perpetual license cost）。因此，软件公司在欧美看上去也很舒服，因为每年都会提前锁定大部分收入，工程师可以轻轻松松搞研发。
在互联网普及度不高的上个时代，厂商或作者利用网络进行持续地维护与升级比较困难，很多软件基本就是 “一锤子买卖”；而现在，随时更新版本的条件基本完善，为产品提供完善的客户支持和迭代升级，通过在线实施没有任何障碍。而云计算则加速了它的普及。
工业软件的订阅制，已经势不可挡了。中国市场还在凭着它特有的市场特色，在进行勉强的抵御。一次性购买，这也是中国最喜欢的方式，也是由于中国项目经费的构成具有特殊性：软件升级是有预算的，而购买软件服务则很难形成项目预算。
同时，这也是中国的一个奇怪现象：软件服务在中国的价值，远远没被认可。但服务恰恰才是软件的核心价值。无法提前锁定软件的长期服务价值，是国内许多自主软件企业生存困难的重要原因之一。
# 工具向平台进化
把工业软件看成工具的时代，或许已经过去。2019 年 2 月达索系统宣布，经历了 21 年的 SolidWorksWorld 大会名称将不再保留，而是成为 3D Experience World。大会名称要改，这可能会哭死众多的 SolidWorks 粉丝。
这发出了一个重要的信号，任何单一软件工具的品牌，都不再重要，平台的存在将笼罩一切。达索系统正在主推它的 3D EXPERIENCE 平台，这是一个顶层战略。
工业软件作为一种强烈存在的工具属性，正在被降低它独立存在的意义。
当你想要一把斧头，对方会问你，难道你要的不是一根木头吗？
也许是真的，你的确想要一块篝火用的木头。
这也意味着商业模式的更新。工业软件供应商，正在试图从设计 - 制造的全过程中，进一步挖掘价值。制造即服务，是这一理念的核心。这就是为什么达索致力于将前端的设计、后期的制造直接打通。而它在 2014 年收购面向营销和展示的高端 3D 可视化软件 RTT 公司，正是秉承了这样一种理念。
从这个大趋势来看，就能理解近几年计算机辅助制造 CAM 风雨飘摇的市场。曾经独立的 CAM 软件，纷纷落下。英国 CAM 公司达尔康在 2013 年出乎意料地被欧特克吞并，本来是独立的 CAM 软件市场，被迅速洗牌，海克斯康 2014 年并购了英国 CAM 软件公司 Vero—— 后者此前已经进行过系列并购，而同年年底增材制造巨头 3D System 则以一亿美元的代价收购了以色列优秀的 CAM 厂商 Cimatron。这个故事最新上演的剧情是，2017 年 Solidworks 推出了面向 CAM 的版本，而海克斯康在 2018 年吃掉了法国 CAM 公司 SPRING。
独立的 CAM 软件商，都在成为软件平台服务的一部分。
支撑平台最大的秘密，在于社区，在于协同。其实社区的概念早已有之，上个世纪 90 年代末的 Autodesk 公司，最早也扶持做合作伙伴生态，出现了一大批二次开发的工业软件企业。但随着 Autodesk 并购德美科这样的二次开发企业之后，国内的二次开发者一时也毫无还手之力，纷纷转型，四下散去。
随着工具向平台的转移，国内的各种小伙伴，将越来越成为巨舰之上的一块块海藻。所谓的合作伙伴，铁与草的关系，如此而已。
这样的平台存在，对着中小企业将有着巨大的诱惑力。这也意味着平台型的企业，必须做好 “全能选手” 的准备。工业软件企业，也在做好迁移平台、服务中小企业的准备。
最近的例子是达索进入了 ERP 系统。2018 年底达索系统以 4.25 亿美元完成收购制造业 ERP 软件公司 IQMS，随之将 IQMS 更名为 DELMIAWORKS 。将设计端的数据，与经营数据相结合，这是 PLM 软件商拓展疆土的记录中，所能跨出的最大一步。而在今年年初达索系统 SOLIDWORKS 推出的 3DEXPERIENCE.WORKS，正是中小型企业用户提供一个单一的数字环境，将社交协作与设计、仿真、制造甚至 ERP 功能相结合。
工具，再见！
这对于中国苦苦挣扎的 PLM 厂商，绝不是一个好消息。它的意思是，当青铜侠还在立志成铁的时候，钢铁侠已经披挂上了战车。整整两代的差距：不是两代人，而是两个时代。
# 天生云端
软件即服务 (SaaS) 的概念不断发展，在工业领域。基于云的工业软件订阅模式越来越多，成为企业在本地软件安装环境之外的一种选择。云与在线的工业软件可以直接在本地浏览器中运行，或通过 Web 及移动应用程序运行。与安装在本地计算机上的传统软件不同，它通过远程服务器进行更新，并通过订阅获得服务，通常是每年甚至每月一次。
在十年前，云 CAD 就被广泛谈论，但大家都会觉得困难重重。最知名的 CAD 架构师之一，Autodesk 的创始人之一的 Michael Riddle 当时指出，云 CAD 的复杂性，是桌面 CAD 的十倍以上。这并不完全是因为这类程序动辄数千万行数的代码，而是指建模的难度，以及像国际象棋一样复杂的可能性。
# 异构数据的连接
为了云平台这样一个战略方向，达索甚至考虑到了云计算设施的硬件资源。2011 年，成立不到一年的云计算公司 Outscale 获得了达索系统的战略投资；到了 2017 年 6 月 ，达索系统追加投资获得其多数股权。通过 Outscale 全球十多个数据中心提供的云计算服务，达索的 3D 体验平台，可以充分发挥硬件、软件的集成优势，并可以向各种规模的企业进行部署。
这种基于独立于基础设施的云平台，可以从云端交付 Windows 应用程序和工作流。Frame 就是这样一种独立服务商，打破传统传统的虚拟化桌面解决方案（如 Citrix 或 VMware） ，后者是为非弹性的、单租户的数据中心基础设施设计的。对比一下，英特尔的 X86 架构在 PC 机上，和 ARM 架构在移动端，呈现的特征会有多么的不同。
# 云设施为工业云软件而来
天生云端，架构轻盈，符合用户对于工业云的弹性访问，正是工业软件在云端被看好的地方。
工业软件向云平台的迁移，看上去是为了争夺更加广阔的中小企业市场。“云 PLM” 为中小型 PLM 用户提供了更多的选择，以根据他们的具体业务和工程需求定制解决方案。这意味着 PLM 业务和部署模式正在发生变化。而工业互联网的快速发展，则为这种 “云生” 软件，提供了优良的沃土。
最大的猜测：工业软件走向无形
工业软件的最高境界，或许就是消灭自己。既然用户要的是一个洞，那么所有的工具，诸如凿子、钻头就都不必出现了。
最直观的一种现象是，软硬结合，正在成为工业界的一种时尚。工业软件与自动化硬件，正在紧密走在一起。
软件定义利润，硬件盈利时代早已结束。随着软件的注入，传统硬件像刀片一样薄的利润，正在变得像服务器一样的厚实。
系统之间的传统界限正在消失，这使得传统机械设计与仿真的 CAD/CAM/CAE 软件，电子设计自动化软件 EDA，以及与其他软件如制造执行系统 MES、人机界面 HMI 等，都在融合。
在工业互联网的背后，软件才是明星。只有软件，才能搞得定机器，才能理清楚数据的价值。不再是简单的套装工具，它以另外的形式重塑工业的价值。
泛在而无形，这或许是工业软件努力的方向。但在这无形根基之上，才能建立起高耸入云的智能制造和工业互联网的殿堂。
什么是无形的？空气是无形的。它主宰着生命的存在。
# 小记
工业软件作为工具的记忆，正在逐步散去。CAD、CAE 之类的标签，已经很难裹住一个 PLM 厂商的身板。这是一个很小的市场，却是一个阿基米德的杠杆支点。小的几乎不见，却在撬动着未来工业的方向，正是这微不可见的工业软件，才是新工业之所以为 “新” 的根本。
