由于軟件不成體系和難以進(jìn)行數(shù)據(jù)和流程共享，企業(yè)在軟件方面的投入產(chǎn)出比非常低下，存在大量重復(fù)投資和重復(fù)建設(shè)的情況。究其原因，在于企業(yè)雖然購(gòu)置軟件投資巨大，但在軟件集成方面投資很少甚至沒(méi)有，與國(guó)外企業(yè)技術(shù)引進(jìn)和消化吸收1：6的投資比例相比，國(guó)內(nèi)企業(yè)嚴(yán)重缺乏軟件整體規(guī)劃、軟件集成以及后續(xù)應(yīng)用開(kāi)發(fā)。更為重要的是，企業(yè)產(chǎn)品的最終用戶(hù)（如軍方等）也已經(jīng)意識(shí)到，一個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和管理軟件種類(lèi)齊全的企業(yè)并不意味著高水平高質(zhì)量的產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力。是否具有規(guī)范的設(shè)計(jì)流程以及系統(tǒng)性集成的產(chǎn)品設(shè)計(jì)平臺(tái)即將成為設(shè)計(jì)能力、設(shè)計(jì)資質(zhì)的一種新的標(biāo)志，在國(guó)外稱(chēng)之為能力成熟度等級(jí)�？梢灶A(yù)見(jiàn)未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)，沒(méi)有規(guī)范的設(shè)計(jì)流程管理以及集成化設(shè)計(jì)平臺(tái)的企業(yè)將逐步喪失市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的基本資格。

    基于SOA（面向服務(wù)的架構(gòu)）架構(gòu)的工程中間件

　　傳統(tǒng)的工程軟件（如CAD、CAE等）往往是由眾多的功能模塊組成，這些功能模塊之間的集成比較緊密，但是缺乏靈活性，面對(duì)新的技術(shù)和應(yīng)用不能夠做出有效而迅速的調(diào)整。而且由于其所涵蓋的功能越來(lái)越多，導(dǎo)致其自身越來(lái)越龐大。這種龐雜的功能體系很難被工程人員充分理解和掌握，對(duì)于工程人員來(lái)說(shuō)使用門(mén)檻比較高。這類(lèi)工程軟件內(nèi)部運(yùn)行流程一般是不保留的，保留下來(lái)的只有設(shè)計(jì)結(jié)果。作為以設(shè)計(jì)流程為基礎(chǔ)的產(chǎn)品綜合設(shè)計(jì)平臺(tái)，除了保留設(shè)計(jì)流程外，也希望能夠保留軟件的內(nèi)部運(yùn)行流程，否則對(duì)于設(shè)計(jì)過(guò)程的記錄是不完整的。

    工程中間件作為工程軟件的“通用語(yǔ)言和中間人”，一方面實(shí)現(xiàn)了對(duì)各種異構(gòu)工具和系統(tǒng)的適配，使分散林立的工程軟件系統(tǒng)可以通過(guò)它互聯(lián)互通，另一方面又提供了屬于企業(yè)自己的統(tǒng)一業(yè)務(wù)平臺(tái)，在此之上可將設(shè)計(jì)、分析、優(yōu)化過(guò)程中的規(guī)則和方法封裝為具有標(biāo)準(zhǔn)形式的知識(shí)組件，通過(guò)“搭積木”的方式快速完成設(shè)計(jì)、分析、優(yōu)化過(guò)程，實(shí)現(xiàn)工程設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)的一體化，從而提高設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量，并深入滿(mǎn)足用戶(hù)個(gè)性化的需求。“工程中間件”技術(shù)使得軟件架構(gòu)模式由過(guò)去軟件廠商主導(dǎo)逐步轉(zhuǎn)變?yōu)槠髽I(yè)自主，使得系統(tǒng)具有足夠柔性、可擴(kuò)展性、可更改性，大大降低了軟件開(kāi)發(fā)、維護(hù)、發(fā)布、遷移、集成、升級(jí)和服務(wù)等各方面的成本。

　　工程中間件適應(yīng)了企業(yè)構(gòu)建基于SOA（面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)）體系的要求。SOA作為一個(gè)組件模型，可將應(yīng)用程序的不同功能單元（稱(chēng)為服務(wù)）通過(guò)服務(wù)之間定義好的接口和契約聯(lián)系起來(lái)。工程中間件通過(guò)建立具有中立的接口定義實(shí)現(xiàn)企業(yè)各類(lèi)業(yè)務(wù)組件之間的松耦合。保證了企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)體系的靈活性和可擴(kuò)展性。通過(guò)工程中間件，企業(yè)可以進(jìn)一步運(yùn)用項(xiàng)目管理、流程管理、數(shù)據(jù)管理、資源管理和知識(shí)工程等技術(shù)，按照“化整為零、流程再造、數(shù)據(jù)共享、知識(shí)積累”的思想，通過(guò)操作流程和協(xié)作流程將軟件模塊、任務(wù)系統(tǒng)集成起來(lái)，通過(guò)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過(guò)程數(shù)據(jù)的集成和共享，構(gòu)成解決工程問(wèn)題的業(yè)務(wù)管理和運(yùn)行體系，實(shí)現(xiàn)“工程經(jīng)驗(yàn)?zāi)０寤�、工具軟件集成化、產(chǎn)品設(shè)計(jì)協(xié)同化、項(xiàng)目流程規(guī)范化”的研發(fā)模式。工程中間件的全面應(yīng)用一方面可大大提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量；另一方面，將研發(fā)流程和操作過(guò)程作為知識(shí)存儲(chǔ)起來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)企業(yè)的知識(shí)積累和共享，充分體現(xiàn)敏捷性企業(yè)、智慧性企業(yè)的特質(zhì)。

    工程中間件催生全新的工業(yè)軟件生態(tài)系統(tǒng)

　　與ERP（企業(yè)資源規(guī)劃）、CRM（客戶(hù)關(guān)系管理）等管理軟件主要管理組織中的社會(huì)性要素不同，工業(yè)軟件主要解決工業(yè)領(lǐng)域研發(fā)、設(shè)計(jì)、工藝、試驗(yàn)、制造、生產(chǎn)、運(yùn)行、控制和保障等過(guò)程中的物理層面問(wèn)題，例如解決各種專(zhuān)業(yè)工程技術(shù)問(wèn)題的CAD、CAE、CAM（計(jì)算機(jī)輔助制造）、CAPP（計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃）等，解決系統(tǒng)工程問(wèn)題的PLM、SLM（仿真生命周期管理）、TDM（試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理）等，解決系統(tǒng)運(yùn)行和控制問(wèn)題的嵌入式軟件等。工業(yè)軟件對(duì)工業(yè)體系的質(zhì)量和層次具有非常重要的影響，是工業(yè)信息化的核心內(nèi)容。

　　從企業(yè)的角度看，研發(fā)、制造、生產(chǎn)、服務(wù)等各個(gè)環(huán)節(jié)需要使用大量的CAD、CAE、CAM、PDM（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）、測(cè)試軟件、嵌入軟件等工業(yè)軟件，它們大部分來(lái)自于不同的軟件供應(yīng)商，由于缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，以及各廠商之間的技術(shù)壁壘和控制，長(zhǎng)期以來(lái)企業(yè)中的工業(yè)軟件處于多種來(lái)源、相互分立、互不開(kāi)放的格局，這造成企業(yè)工業(yè)軟件體系混亂、復(fù)雜，業(yè)務(wù)流程不通暢，應(yīng)用門(mén)檻高（圖1）。
 

圖1 工業(yè)軟件應(yīng)用現(xiàn)狀

    針對(duì)這些問(wèn)題，多年來(lái)業(yè)內(nèi)均是通過(guò)接口方式，在各種工業(yè)軟件之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成。然而隨著企業(yè)信息化越來(lái)越復(fù)雜，涉及的工業(yè)軟件越來(lái)越多，這種模式越來(lái)越不可持續(xù)。主要原因是接口和系統(tǒng)集成的開(kāi)發(fā)和維護(hù)難度越來(lái)越大，系統(tǒng)的復(fù)雜度和穩(wěn)定性很難保證，而企業(yè)也缺乏有效手段突破國(guó)外軟件廠商的技術(shù)控制。

　　工程中間件是一種嶄新的思路和技術(shù)方向。通過(guò)統(tǒng)一的業(yè)務(wù)邏輯模型，工程中間件可以建立工業(yè)軟件對(duì)應(yīng)的中性模型并在兩者之間保持同步，這樣，各種工業(yè)軟件之間的交互過(guò)程就可以通過(guò)其中性模型實(shí)現(xiàn)交互，而無(wú)須在各種工業(yè)軟件之間進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接。由于工程中間件對(duì)各種工業(yè)軟件保持中立，因此可以實(shí)現(xiàn)異構(gòu)工業(yè)軟件的全面兼容，另外，中性模型之間的關(guān)聯(lián)實(shí)現(xiàn)了異構(gòu)系統(tǒng)內(nèi)容之間的關(guān)聯(lián)和相容，這突破了傳統(tǒng)系統(tǒng)集成技術(shù)的局限性。工程中間件在工程軟件行業(yè)的地位類(lèi)似于Windows操作系統(tǒng)在PC行業(yè)的地位，其行業(yè)模式也類(lèi)似于PC產(chǎn)業(yè)，工程中間件提供了各種異構(gòu)系統(tǒng)的統(tǒng)一平臺(tái)和標(biāo)準(zhǔn)，各工業(yè)軟件廠商可以兼容并存，保持現(xiàn)有生態(tài)體系，而用戶(hù)則可在工程中間件之上開(kāi)發(fā)自主業(yè)務(wù)系統(tǒng)，這是一種更加健康的生態(tài)體系，有利于技術(shù)創(chuàng)新，有利于中小公司的生存，也有利于工業(yè)軟件行業(yè)的蓬勃發(fā)展（圖2）。
 

圖2 工業(yè)軟件廠商生產(chǎn)系統(tǒng)

　　以工程中間件為紐帶的工業(yè)軟件生態(tài)體系，具有以下3方面的產(chǎn)業(yè)意義。

　�。�1）形成自主業(yè)務(wù)系統(tǒng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)研發(fā)技術(shù)沉淀。

　　通用工業(yè)軟件和集成化的工業(yè)軟件雖構(gòu)成了企業(yè)工程信息化的重要基礎(chǔ)，但并不代表真正的企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，原因是通用工業(yè)軟件的發(fā)展出于商業(yè)化考慮，不斷追求通用化和可復(fù)制性，這樣雖然大大增加了軟件廠商的利潤(rùn)率，卻造成用戶(hù)方軟件體系的同質(zhì)化，因此工業(yè)軟件只能作為企業(yè)工程信息化的基礎(chǔ)，卻無(wú)法成為核心競(jìng)爭(zhēng)力本身。中國(guó)的高端制造業(yè)所使用的核心通用工業(yè)軟件與空客、波音等世界一流企業(yè)完全相同，卻無(wú)法形成相同的企業(yè)能力與核心競(jìng)爭(zhēng)力，即是證明。無(wú)數(shù)國(guó)際一流企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)表明，在自身業(yè)務(wù)領(lǐng)域形成獨(dú)有的方法論，并使其落地形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和業(yè)務(wù)體系，即企業(yè)自主的業(yè)務(wù)系統(tǒng)和平臺(tái)，這才是企業(yè)真正的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

　　為建立企業(yè)自主的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，目前主要的做法是在商業(yè)軟件之上進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。該方法雖然容易實(shí)施，但是由于企業(yè)中的各種商業(yè)軟件本身是異構(gòu)分立的，造成在其基礎(chǔ)之上二次開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)也難以相互融合，實(shí)質(zhì)上導(dǎo)致企業(yè)的方法論也被割裂為離散狀態(tài)，無(wú)法很好貫通。再者，各種異構(gòu)系統(tǒng)的二次開(kāi)發(fā)環(huán)境不同，這也導(dǎo)致自主業(yè)務(wù)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)只能是各自為戰(zhàn)，按小作坊模式進(jìn)行，維護(hù)升級(jí)困難，也難以擴(kuò)展。

　　工程中間件技術(shù)通過(guò)將各種異構(gòu)軟硬件系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為中性業(yè)務(wù)模型，然后根據(jù)業(yè)務(wù)邏輯將中性業(yè)務(wù)模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)和融合，這一“上層建筑”包含了流程、規(guī)范、方法、數(shù)據(jù)、知識(shí)等，其實(shí)質(zhì)正是企業(yè)方法論的一個(gè)實(shí)現(xiàn)，而且是一套不依賴(lài)于具體商業(yè)軟件的自主業(yè)務(wù)系統(tǒng)，這些自主業(yè)務(wù)系統(tǒng)既無(wú)需適應(yīng)特定的工業(yè)軟件工具和系統(tǒng)，也不會(huì)因?yàn)榈讓庸�業(yè)軟件工具和系統(tǒng)的更換和升級(jí)而受到影響。類(lèi)似于操作系統(tǒng)將應(yīng)用軟件從硬件上解放出來(lái)一樣，基于工程中間件的自主業(yè)務(wù)系統(tǒng)擺脫了商業(yè)工業(yè)軟件的束縛，其繼承、升級(jí)、移植、共享更加容易，因此生命力更強(qiáng)大，也更加安全，是企業(yè)方法論和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的真正體現(xiàn)，也是企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的最佳載體和平臺(tái)。

　　在工程中間件之上，由于跨越了不同專(zhuān)業(yè)、不同學(xué)科、不同工具、不同系統(tǒng)之間的壁壘，因此可以利用分布式技術(shù)來(lái)集成各個(gè)學(xué)科（子系統(tǒng)）的方法和知識(shí)，通過(guò)充分探索和利用工程系統(tǒng)中相互作用的機(jī)制來(lái)完成復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并可以應(yīng)用有效的設(shè)計(jì)優(yōu)化策略，組織和管理設(shè)計(jì)過(guò)程，獲得系統(tǒng)的整體最優(yōu)解，實(shí)現(xiàn)并行設(shè)計(jì)和多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)，縮短設(shè)計(jì)周期。同時(shí)，在工程中間件之上，還可以結(jié)合知識(shí)組件與流程技術(shù)，融入過(guò)程控制與保質(zhì)設(shè)計(jì)的理念和方法，幫助設(shè)計(jì)人員在滿(mǎn)足技術(shù)指標(biāo)要求的同時(shí)，兼顧滿(mǎn)足質(zhì)量要求，并通過(guò)過(guò)程分析發(fā)現(xiàn)并改進(jìn)設(shè)計(jì)過(guò)程中的不良問(wèn)題，減少設(shè)計(jì)沖突與設(shè)計(jì)更改，縮短設(shè)計(jì)周期，降低設(shè)計(jì)成本。

　�。�2）推進(jìn)知識(shí)的結(jié)構(gòu)化收集、存儲(chǔ)、應(yīng)用。

　　在更高層次上，方法論從屬于知識(shí)工程。以當(dāng)前的行業(yè)技術(shù)，知識(shí)還需附屬于特定工具，由于工具和系統(tǒng)的異構(gòu)特性，這也造成各領(lǐng)域知識(shí)無(wú)法很好關(guān)聯(lián)和融合，知識(shí)工程雖然看似重要，卻很難發(fā)揮真正工程實(shí)用的價(jià)值。另外，人即是知識(shí)的擁有者、使用者，也是知識(shí)的加工者和創(chuàng)造者，現(xiàn)有技術(shù)體系中，知識(shí)擁有者整理知識(shí)，知識(shí)加工者將知識(shí)轉(zhuǎn)換為易用形式如軟件，知識(shí)使用者使用軟件形態(tài)的知識(shí)，如果知識(shí)使用者創(chuàng)造了新的知識(shí)，由于無(wú)法直接改變軟件形態(tài)的知識(shí)，還需通過(guò)原始知識(shí)擁有者進(jìn)行知識(shí)追加和改造，這種行業(yè)分工模式看似合理，卻造成知識(shí)使用、創(chuàng)造和積累的過(guò)程包含了太多中間環(huán)節(jié)，實(shí)際上造成知識(shí)工程的做法不可靠，也難以奏效。

　　工程中間件本質(zhì)上代表了開(kāi)放業(yè)務(wù)系統(tǒng)的理念，在這種理念下，工程中間件平臺(tái)，以及商業(yè)軟件與中性模型之間的適配器由軟件廠商負(fù)責(zé)。在工程中間件平臺(tái)之上，所有業(yè)務(wù)模型和業(yè)務(wù)系統(tǒng)是開(kāi)放的，因此可以由用戶(hù)自行構(gòu)建，而且正因?yàn)殚_(kāi)放性，用戶(hù)在使用業(yè)務(wù)系統(tǒng)（已有知識(shí)）的同時(shí)，也可隨時(shí)自行改造業(yè)務(wù)系統(tǒng)（積累知識(shí)），從而即是知識(shí)的使用者，也是知識(shí)的創(chuàng)造者和加工者。這令企業(yè)的“自主業(yè)務(wù)系統(tǒng)”真正落在實(shí)處，體現(xiàn)了知識(shí)工程的本質(zhì)。進(jìn)一步，由于工程中間件的技術(shù)中性，使得各種知識(shí)管理和應(yīng)用可以不依賴(lài)于特定的工具，催生知識(shí)更好地流動(dòng)、關(guān)聯(lián)和融合，構(gòu)建企業(yè)知識(shí)工程真正的未來(lái)。

　�。�3）提供了中國(guó)發(fā)展自主工業(yè)軟件體系的歷史性機(jī)會(huì)。

　　中間件并非全新思想，在商業(yè)軟件領(lǐng)域和管理信息化領(lǐng)域，中間件已經(jīng)是成熟的技術(shù)、成熟的產(chǎn)業(yè)。而在工業(yè)軟件領(lǐng)域，由于涉及大量的三維模型、分析模型、仿真模型、半物理模型和試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷刃畔⒘看蠼Y(jié)構(gòu)復(fù)雜的數(shù)據(jù)，而且數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系十分復(fù)雜，起源于管理信息化領(lǐng)域的中間件理論和技術(shù)無(wú)法適用，因此一直以來(lái)中間件思想未能在工業(yè)軟件領(lǐng)域得以應(yīng)用。此外，工業(yè)軟件起源于西方，各種工業(yè)軟件整合的知識(shí)和方法實(shí)際掌握在國(guó)外企業(yè)手中，中國(guó)企業(yè)雖然可以購(gòu)得絕大部分通用工業(yè)軟件，卻無(wú)法獲得系統(tǒng)整合的方法和知識(shí)，即使獲得系統(tǒng)整合的方法，也無(wú)法完全照搬西方企業(yè)的方式實(shí)現(xiàn)自主業(yè)務(wù)系統(tǒng)。因此，工程中間件恰恰成為最適合中國(guó)工業(yè)軟件行業(yè)當(dāng)前特點(diǎn)和需求的技術(shù)方向和產(chǎn)業(yè)模式。發(fā)展工程領(lǐng)域的中間件，不僅是時(shí)代賜予中國(guó)工業(yè)軟件行業(yè)的機(jī)會(huì)，而且是打破國(guó)外工業(yè)軟件壟斷格局，并在更高層次上超越國(guó)外工業(yè)軟件的最佳途徑，不僅有助于提高中國(guó)工業(yè)軟件體系的自主性和安全性，而且也是幫助中國(guó)企業(yè)提高面對(duì)國(guó)外大型軟件供應(yīng)商話(huà)語(yǔ)權(quán)的最好方式。圖3為基于工程中間件建設(shè)的我國(guó)擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型客戶(hù)總體綜合設(shè)計(jì)平臺(tái)樣例。
 

圖3 基于工程中間件的大型客機(jī)總體方案綜合設(shè)計(jì)平臺(tái)

    結(jié)束語(yǔ)

　　縱觀計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷史，操作系統(tǒng)的出現(xiàn)使開(kāi)發(fā)人員和用戶(hù)擺脫了硬件的技術(shù)細(xì)節(jié)，應(yīng)用軟件市場(chǎng)因此得以蓬勃發(fā)展；而網(wǎng)絡(luò)中間件的出現(xiàn)使開(kāi)發(fā)人員和用戶(hù)擺脫了網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)細(xì)節(jié)，互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用市場(chǎng)因此得以蓬勃發(fā)展。同樣，在工業(yè)軟件領(lǐng)域，工程中間件作為工業(yè)軟件的操作系統(tǒng)，使開(kāi)發(fā)人員和用戶(hù)擺脫了通用工業(yè)軟件的技術(shù)細(xì)節(jié)，面向工程的自主業(yè)務(wù)系統(tǒng)將得到解放，從而推動(dòng)我國(guó)工業(yè)軟件行業(yè)發(fā)生變革和飛躍。

轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處：拓步ERP資訊網(wǎng)http://www.ezxoed.cn/

本文標(biāo)題：工程中間件催生嶄新工業(yè)軟件生態(tài)

本文網(wǎng)址：http://www.ezxoed.cn/html/support/11121511150.html