工業(yè)技術(shù)軟件化：中國工業(yè)軟件發(fā)展之路

叢書前言
前言
上篇　工業(yè)軟件的發(fā)展脈絡
第1章　工業(yè)化進程
1.1　第一次工業(yè)革命　 / 2
1.2　第二次工業(yè)革命　 / 6
1.3　第三次工業(yè)革命　 / 8
1.4　第四次工業(yè)革命　 / 11
第2章　現(xiàn)代工程科學的形成
2.1　現(xiàn)代工程科學的演進　 / 13
2.1.1　古代，哲學與技術(shù)的分立　 / 13
2.1.2　文藝復興與科學革命，科學興起　 / 14
2.1.3　第一次工業(yè)革命，工程科學誕生　 / 16
2.1.4　第二次工業(yè)革命，工程科學與行業(yè)緊密結(jié)合　 / 18
2.1.5　兩次世界大戰(zhàn)，科學、工程、技術(shù)融合　 / 19
2.1.6　冷戰(zhàn)與科技革命，建立技術(shù)科學　 / 20
2.1.7　布什范式　 / 22
2.2　科學的內(nèi)涵　 / 23
2.3　技術(shù)的內(nèi)涵　 / 24
2.4　工程的內(nèi)涵　 / 26
2.5　工程科學與工程技術(shù)　 / 27
第3章　工程科學軟件化產(chǎn)生了工業(yè)軟件
3.1　工程設(shè)計的軟件化　 / 29
3.1.1　計算機出現(xiàn)之前的工程設(shè)計　 / 29
3.1.2　計算機與工程設(shè)計的結(jié)合　 / 30
3.1.3　工業(yè)軟件行業(yè)蓬勃發(fā)展　 / 32
3.2　科學計算的軟件化　 / 36
3.2.1　科學計算　 / 36
3.2.2　計算物理學　 / 38
3.2.3　計算力學　 / 38
3.2.4　計算材料學　 / 39
3.2.5　計算化學　 / 40
3.2.6　計算生物學　 / 40
3.3　工程方法的軟件化　 / 40
3.3.1　行業(yè)發(fā)展催生先進工程方法　 / 40
3.3.2　仿真驅(qū)動的工程設(shè)計　 / 41
3.4　波音公司的應用實踐　 / 43
3.4.1　起步　 / 43
3.4.2　騰飛　 / 44
3.4.3　巔峰　 / 44
3.4.4　技術(shù)加持　 / 45
第4章　我國工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)分析
4.1　我國工業(yè)軟件的分類　 / 47
4.1.1　研發(fā)設(shè)計類：差距較大，核心技術(shù)缺失多　 / 48
4.1.2　生產(chǎn)制造類：高端乏力，細分領(lǐng)域有優(yōu)勢　 / 49
4.1.3　運維服務類：前景廣闊，國外技術(shù)仍領(lǐng)先　 / 50
4.1.4　經(jīng)營管理類：份額占優(yōu)，高端市場待突破　 / 51
4.2　我國工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀　 / 51
4.3　推動我國工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展的力量　 / 52
4.4　我國工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支柱　 / 53
4.5　我國工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略機遇　 / 54
中篇　中國工業(yè)技術(shù)軟件化發(fā)展之路
第5章　現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的主線：工業(yè)產(chǎn)品的全生命周期活動
5.1　工程師視角的工業(yè)技術(shù)　 / 58
5.2　方案階段　 / 61
5.2.1　第一輪方案設(shè)計：需求設(shè)計　 / 63
5.2.2　第二輪方案設(shè)計：概念設(shè)計　 / 66
5.2.3　第三輪方案設(shè)計　 / 68
5.2.4　方案階段的重要性　 / 71
5.3　工程研制階段　 / 74
5.3.1　詳細工程設(shè)計、工藝設(shè)計、試制和試驗　 / 74
5.3.2　用仿真代替試驗　 / 76
5.3.3　供應商、主機廠和工程師　 / 76
5.3.4　賦予產(chǎn)品高質(zhì)量　 / 79
5.4　批量生產(chǎn)階段　 / 82
5.4.1　工廠的工藝技術(shù)體系　 / 82
5.4.2　制造基準信息：以BOM為中心　 / 82
5.4.3　工廠規(guī)劃與運營　 / 83
5.5　產(chǎn)品運行與維護階段　 / 84
5.5.1　廠商積極提供運維服務　 / 84
5.5.2　運維的模式與技術(shù)　 / 85
5.5.3　高端運維：航天器在軌服務　 / 87
第6章　現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的要義：標準化、模塊化、系列化
6.1　沒有標準化就沒有現(xiàn)代工業(yè)　 / 89
6.1.1　互換性為大規(guī)模生產(chǎn)筑基礎(chǔ)　 / 90
6.1.2　品種控制提高經(jīng)濟效益　 / 92
6.1.3　有標準時間才有科學測定的生產(chǎn)率　 / 92
6.1.4　國家推動標準化為各行業(yè)確立技術(shù)規(guī)則　 / 94
6.2　模塊化大規(guī)模提高產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)效率　 / 95
6.2.1　模塊化體現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計　 / 96
6.2.2　模塊化促進知識分工　 / 97
6.2.3　模塊化關(guān)鍵在于處理耦合　 / 98
6.3　系列化促進產(chǎn)品持續(xù)改進　 / 101
6.3.1　采用貨架技術(shù)加速新產(chǎn)品上市　 / 101
6.3.2　建立產(chǎn)品型譜降低技術(shù)風險　 / 103
6.3.3　規(guī)劃產(chǎn)品線瞄準細分市場　 / 103
第7章　現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)體系的層次
7.1　基礎(chǔ)共性的工業(yè)技術(shù)　 / 105
7.2　行業(yè)通用的工業(yè)技術(shù)　 / 107
7.3　企業(yè)專有的工業(yè)技術(shù)　 / 109
第8章　中國的工業(yè)技術(shù)軟件化
8.1　工業(yè)技術(shù)軟件化：源于中國的產(chǎn)業(yè)賽道　 / 113
8.2　工業(yè)技術(shù)軟件化的定義　 / 114
8.3　工業(yè)技術(shù)軟件化參考架構(gòu)　 / 115
8.3.1　工業(yè)技術(shù)積累是基礎(chǔ)　 / 116
8.3.2　軟件化過程與技術(shù)是關(guān)鍵　 / 117
8.3.3　構(gòu)建工業(yè)軟件生態(tài)是目標　 / 117
8.4　工業(yè)技術(shù)軟件化的解析　 / 117
8.4.1　工業(yè)技術(shù)軟件化的方法論　 / 117
8.4.2　工業(yè)技術(shù)軟件化的完整邏輯　 / 119
8.4.3　工業(yè)技術(shù)軟件化的過程　 / 120
第9章　工業(yè)技術(shù)軟件化的實踐
9.1　工業(yè)技術(shù)軟件化技術(shù)體系　 / 125
9.1.1　可視化工業(yè)APP開發(fā)技術(shù)　 / 125
9.1.2　工業(yè)APP標識流通技術(shù)　 / 128
9.1.3　工業(yè)APP集成應用技術(shù)　 / 130
9.2　工業(yè)技術(shù)軟件化的工程實踐　 / 132
9.2.1　航空行業(yè)　 / 132
9.2.2　航天行業(yè)　 / 133
9.2.3　兵器行業(yè)　 / 133
9.2.4　船舶行業(yè)　 / 133
9.2.5　核工業(yè)　 / 134
9.2.6　電子行業(yè)　 / 134
9.2.7　汽車行業(yè)　 / 135
下篇　發(fā)展工業(yè)技術(shù)軟件化產(chǎn)業(yè)
第10章　工業(yè)技術(shù)軟件化的發(fā)展策略
10.1　工業(yè)技術(shù)軟件化需要平臺視角　 / 138
10.1.1　工業(yè)軟件平臺是開展工程研制工作的載體　 / 139
10.1.2　平臺化策略可以帶動國產(chǎn)工業(yè)軟件的發(fā)展　 / 139
10.1.3　“平臺 工業(yè)APP”創(chuàng)新工業(yè)軟件發(fā)展路徑　 / 140
10.2　發(fā)展工業(yè)技術(shù)軟件化產(chǎn)業(yè)的抓手　 / 140
10.2.1　建立工業(yè)軟件測評體系，促進國產(chǎn)化替代　 / 140
10.2.2　推廣工業(yè)軟件操作系統(tǒng)，提升工業(yè)技術(shù)軟件化率　 / 142
10.2.3　開展工業(yè)APP教育與培訓，提升數(shù)字工匠供給能力　 / 143
10.3　工業(yè)技術(shù)軟件化產(chǎn)業(yè)的重點任務　 / 143
10.3.1　以工業(yè)智能算力為核心建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施平臺　 / 144
10.3.2　培育工業(yè)軟件的多元業(yè)務能力　 / 146
10.3.3　深度融入工業(yè)體系的轉(zhuǎn)型　 / 148
第11章　工業(yè)技術(shù)軟件化的生態(tài)建設(shè)
11.1　政府項目的角色：撐起生態(tài)的框架　 / 153
11.2　企業(yè)用戶的角色：能力中心建設(shè)　 / 155
11.3　院校的角色：培育專業(yè)與數(shù)字化復合人才　 / 158
11.4　資本的角色：助推者的兩面　 / 162
11.5　平臺的角色：開源的啟示　 / 163
11.6　知識產(chǎn)權(quán)的角色　 / 166
第12章　工業(yè)技術(shù)軟件化的展望
12.1　工業(yè)知識和技術(shù)傳播范式的變革　 / 170
12.1.1　知識和技術(shù)傳播范式的演進　 / 171
12.1.2　工業(yè)知識和技術(shù)的封裝和復用　 / 171
12.2　工業(yè)技術(shù)軟件化未來的演變路徑　 / 172
12.2.1　知識產(chǎn)權(quán)　 / 172
12.2.2　商業(yè)邏輯　 / 173
12.2.3　產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心　 / 173
12.3　工業(yè)APP與“未來黑科技”的結(jié)合　 / 175
12.3.1　工業(yè)APP與語義集成促進數(shù)字工業(yè)知識智能匹配　 / 175
12.3.2　機器學習　 / 175
12.3.3　伴隨5G全面滲透　 / 176
附錄　提高生產(chǎn)率的技術(shù)　
參考文獻