華為產(chǎn)品數(shù)字化創(chuàng)新，加快工業(yè)軟件升級(jí)重塑

在智能時(shí)代，工業(yè)軟件承載著企業(yè)研發(fā)創(chuàng)新和智能制造的核心能力。從基礎(chǔ)材料、電路板模組到產(chǎn)品整機(jī)的研發(fā)，從系統(tǒng)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品仿真、工藝規(guī)劃、產(chǎn)品制造到企業(yè)運(yùn)營(yíng)和供應(yīng)鏈管理，工業(yè)軟件無處不在。

“工業(yè)軟件已經(jīng)成為華為硬件工程師創(chuàng)新摸高的底線能力，沒有任何一名工程師可以脫離工業(yè)軟件研發(fā)出一款領(lǐng)先的產(chǎn)品?！痹谘葜v中，丘水平以華為實(shí)踐為例介紹，華為公司業(yè)務(wù)范圍涵蓋了ICT基礎(chǔ)設(shè)施、終端、云計(jì)算、數(shù)字能源和智能汽車解決方案等不同領(lǐng)域。隨著產(chǎn)品研發(fā)和業(yè)務(wù)創(chuàng)新的持續(xù)加快，業(yè)務(wù)對(duì)工業(yè)軟件提出了更高要求。

例如，高速高頻高密度大帶寬的PCB板研發(fā)，需要大規(guī)模PCB多層設(shè)計(jì)能力；衛(wèi)星通話、微泵液冷技術(shù)，需要天地信號(hào)仿真、電子散熱仿真等軟件能力；極致的質(zhì)量和交付要求，需要地對(duì)上百家工廠柔性生產(chǎn)、高效生產(chǎn)進(jìn)行高效調(diào)度管理。在這過程當(dāng)中，還需要將所有產(chǎn)品的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、研發(fā)、制造數(shù)據(jù)端到端打通，并確保安全可靠。

“這些都是產(chǎn)品數(shù)字化對(duì)新一代工業(yè)軟件提出的新挑戰(zhàn)?！?strong>丘水平表示，“基于產(chǎn)品數(shù)字化、新場(chǎng)景和新需求，我們希望聯(lián)合產(chǎn)業(yè)伙伴，以云計(jì)算架構(gòu)為核心，重塑新一代工業(yè)軟件。”

在華為的產(chǎn)品數(shù)字化實(shí)踐中，這一努力已經(jīng)初現(xiàn)成效。在研發(fā)環(huán)節(jié)，華為實(shí)行產(chǎn)品硬件設(shè)計(jì)數(shù)字化，引入單板設(shè)計(jì)與仿真、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與仿真，研發(fā)周期整體縮短20%；在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，通過設(shè)計(jì)與制造融合、虛擬仿真、虛擬驗(yàn)證、AI質(zhì)檢、智能排產(chǎn)等，使訂單履行周期縮短76%。

丘水平說，目前華為正聯(lián)合廣大伙伴企業(yè)，重新定義工業(yè)軟件的架構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)、方法。以云為核心，通過云原生、大數(shù)據(jù)、AI等技術(shù)的賦能創(chuàng)新，持續(xù)構(gòu)建根技術(shù)，基于華為的應(yīng)用場(chǎng)景打磨，共建新一代工業(yè)軟件體系。

元模型驅(qū)動(dòng)，構(gòu)建新一代工業(yè)軟件數(shù)據(jù)底座

數(shù)據(jù)是產(chǎn)品數(shù)字化和工業(yè)軟件的關(guān)鍵第一步。丘水平表示，過去幾年，團(tuán)隊(duì)曾對(duì)公司內(nèi)部2800多個(gè)IT系統(tǒng)、8000多款工具開展深入梳理，嘗試著把這些IT系統(tǒng)和工具軟件集成打通。但經(jīng)過評(píng)估發(fā)現(xiàn)，在傳統(tǒng)模式下，這些海量工作幾乎無法完成?！拔覀円恢痹谒伎?，如何將企業(yè)所有的IT系統(tǒng)和工具軟件連點(diǎn)成線、整體貫通。”

在華為產(chǎn)品數(shù)字化變革探索中，研發(fā)團(tuán)隊(duì)基于多年的硬件開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，從產(chǎn)品規(guī)劃、研發(fā)、制造、供應(yīng)、營(yíng)銷、服務(wù)6大領(lǐng)域，以及材料、單板、部件到整機(jī)多個(gè)層級(jí)，梳理了24種典型結(jié)構(gòu)、555個(gè)對(duì)象、超過18000種屬性，并進(jìn)一步提煉出兩類元模型和六類元關(guān)系，構(gòu)建了工業(yè)產(chǎn)品的全生命周期數(shù)據(jù)模型。

以元模型為驅(qū)動(dòng)，華為云用6年時(shí)間打造了全新的工業(yè)數(shù)字模型驅(qū)動(dòng)引擎iDME（Industrial Digital Model Engine），沉淀24種典型的工業(yè)數(shù)據(jù)模型，支持80多類工業(yè)數(shù)據(jù)管理功能，比如數(shù)據(jù)版本、數(shù)據(jù)溯源、數(shù)據(jù)質(zhì)量等等。這些功能不僅可以圖形化操作，自動(dòng)生成數(shù)據(jù)API，提升數(shù)據(jù)服務(wù)開發(fā)效率，還支持百億級(jí)全量數(shù)據(jù)圖譜，可實(shí)現(xiàn)跨系統(tǒng)聯(lián)接、數(shù)據(jù)自動(dòng)入圖、自動(dòng)關(guān)聯(lián)，打通企業(yè)研、產(chǎn)、供、銷、服各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)，形成產(chǎn)品開發(fā)的數(shù)字主線和數(shù)據(jù)孿生。

在企業(yè)生產(chǎn)核心的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（PDM），華為通過云上創(chuàng)新，并結(jié)合伙伴廠商的工具能力，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全面云化、服務(wù)化改造和流程重塑，并且在華為云進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)從產(chǎn)品“PDM”到跨業(yè)務(wù)的“xDM”智能數(shù)據(jù)服務(wù)升級(jí)，實(shí)現(xiàn)了流程效率和用戶體驗(yàn)的大幅提升。

基于工業(yè)軟件全流程協(xié)同的需求，華為云還聯(lián)合伙伴進(jìn)一步打造工業(yè)數(shù)據(jù)管理與協(xié)同解決方案（IPD Center），把在系統(tǒng)工程、EDA設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、仿真設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、供應(yīng)鏈等所有產(chǎn)品相關(guān)數(shù)據(jù)歸集統(tǒng)一管理；并提供一站式角色桌面，支持主數(shù)據(jù)協(xié)同、跨企業(yè)協(xié)同、產(chǎn)品合規(guī)協(xié)同等端到端的高效協(xié)同。

目前，越來越多的工業(yè)軟件企業(yè)基于這一數(shù)據(jù)底座實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。湃睿科技基于iDME打造了自主創(chuàng)新的PDM系統(tǒng)，在國(guó)星光電成功商用，項(xiàng)目從定制開發(fā)到系統(tǒng)遷移、上線只耗時(shí)4個(gè)月，相比傳統(tǒng)模式縮短50%，系統(tǒng)性能提升了10倍，得到了客戶的充分肯定。

天喻軟件打造了IntePLM并實(shí)現(xiàn)云化部署，在億萬級(jí)數(shù)據(jù)量、單日接口并發(fā)調(diào)用2.9億次、萬人同時(shí)在線并發(fā)的情況下，組合接口的訪問性能小于500毫秒，單一接口小于300毫秒，徹底改變了過去產(chǎn)品管理（PDM）被戲稱為“爬得慢”的歷史。

在制造、為智造，華為云正式發(fā)布硬件開發(fā)生產(chǎn)線CraftArts

為了進(jìn)一步提升工業(yè)軟件之間的協(xié)同效率，支持硬件開發(fā)工程師高效作業(yè)，在硬件產(chǎn)品研發(fā)場(chǎng)景，華為云聯(lián)合數(shù)十家工具軟件廠商共同發(fā)布硬件開發(fā)生產(chǎn)線CraftArts。

基于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)底座，硬件開發(fā)生產(chǎn)線CraftArts匯集了華為與伙伴廠商的開發(fā)工具能力，提供同構(gòu)同源產(chǎn)品數(shù)據(jù)服務(wù)，以及硬件設(shè)計(jì)、開發(fā)、仿真、試制等作業(yè)的一站式IT工具鏈服務(wù)，為行業(yè)打造了電路板EDA工具鏈、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工具鏈、工業(yè)仿真平臺(tái)、設(shè)計(jì)與制造融合平臺(tái)。通過協(xié)同模式創(chuàng)新、底層算法升級(jí)，硬件開發(fā)生產(chǎn)線CraftArts正不斷提升工業(yè)軟件處理效率，使能行業(yè)硬件研發(fā)高效協(xié)同。

以電路板EDA工具鏈（CraftArts pEDA）為例，該服務(wù)包括了華為云的原理圖設(shè)計(jì)工具、版圖設(shè)計(jì)工具，以及多家生態(tài)企業(yè)的綜合仿真工具、電子裝聯(lián)工具等。

在原理圖設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，CraftArts用“小步快跑”的開發(fā)理念，把原來的單機(jī)設(shè)計(jì)工具升級(jí)為云上協(xié)作設(shè)計(jì)工具，通過云上的并行調(diào)度、數(shù)據(jù)治理等能力，實(shí)現(xiàn)“百人在線畫一圖”?；谶@一服務(wù)，工程師們不僅無需合圖，還可實(shí)時(shí)互動(dòng)、迭代，實(shí)現(xiàn)跨地域高效協(xié)作。同時(shí)，CraftArts內(nèi)置華為工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通過在線智能檢視保障畫圖質(zhì)量，并通過多級(jí)緩存、異步計(jì)算、邏輯優(yōu)化等持續(xù)提升開發(fā)體驗(yàn)，復(fù)雜場(chǎng)景操作耗時(shí)相比傳統(tǒng)工具降低40%以上。

在版圖設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，CraftArts基于面向圖對(duì)象的智能策略調(diào)度，并在數(shù)據(jù)存取處理、圖元計(jì)算、圖形渲染等多方面進(jìn)行優(yōu)化，可支持超大規(guī)模復(fù)雜版圖設(shè)計(jì)，讓設(shè)計(jì)操作更流暢、更合理。同時(shí)，該服務(wù)支持超過200種華為實(shí)踐的布局布線規(guī)則，自動(dòng)檢測(cè)提早發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，提升一版成功率。

丘水平介紹，目前每天有超過18000名華為工程師在CraftArts電路板EDA工具鏈上開發(fā)作業(yè)。在華為的高速 、高密、多層復(fù)雜PCB設(shè)計(jì)場(chǎng)景中，CraftArts可讓硬件的全流程開發(fā)周期相比行業(yè)平均水平縮短40%，一版成功率提升30%。

“目前，CraftArts已經(jīng)在華為大規(guī)模應(yīng)用，既保障了業(yè)務(wù)的連續(xù)性，也進(jìn)一步提升了硬件作業(yè)的效率。通過統(tǒng)一的數(shù)據(jù)底座，通過連點(diǎn)成線的開發(fā)工具鏈，我們希望攜手工業(yè)軟件的伙伴們，一起服務(wù)電子、汽車、裝備、新能源等千行萬業(yè)，加快新一代工業(yè)軟件驅(qū)動(dòng)研發(fā)創(chuàng)新，賦能制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。”丘水平說。

面向未來，華為云致力于打造工業(yè)aPaaS黑土地，聯(lián)合更多的伙伴加快根技術(shù)研發(fā)突破，助力新一代工業(yè)軟件茁壯成長(zhǎng)，一起構(gòu)建繁榮的新一代工業(yè)軟件生態(tài)。

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