数据的自动流动是优化制造资源配置的关键,问题是如何实现数据的自动流动,如何把正确的数据以正确的方式在正确的时间传递给正确的人和机器,背后需要一套数据自动流动的规则体系,这套规则体系就是软件。软件的本质是构建一套数据自动流动的规则体系,基于软件打造“状态感知—实时分析—科学决策—精准执行”的数据闭环,解决研发设计、生产制造、运营管理乃至生产制造全过程中的复杂性和不确定性问题,提高资源配置效率。当前,软件定义可以从几个方面来理解。

(1)软件定义实现了软硬件的解耦分离。软件定义最早起源于“软件定义网络”(Software Defined Network,SDN),其核心是利用分层思想将软硬件分离,通过打破过去的一体化硬件设施,实现“硬件资源的虚拟化”和“服务任务的可编程”,即将传统的“单体式”(Monolithic)硬件设施分解为“基础硬件虚拟化及其API+管控软件”两部分:基础硬件通过API提供标准化的基本功能,进而在其上新增一个软件层替换“单体式”硬件中实现管控的“硬”逻辑,为用户提供更开放、灵活的系统管理服务。这一思想以虚拟化技术为基础,既解决了资源的效率过低的问题,也极大地提升了资源的弹性和灵活性。
(2)软件定义重构生产流程和控制模式。软件定义了生产流程,打破了传统的“设计—制造—测试—再设计”的过程,重构一个与实物制造相对应的虚拟制造空间,实现了研发设计、仿真、试验、制造、服务在虚拟空间并行运行,通过软件定义设计、产品、生产和管理等制造全环节的方式,推动制造过程快速迭代、持续优化和效率提升。软件定义了控制模式,在工业革命300年的历史进程中,控制装置作为技术完备系统(动力装置、传动装置、执行装置、控制装置)重要子系统之一发展最为迅猛,从珍妮纺织机到继电器开关,从电流调节器到数控机床,从嵌入式控制到基于云平台的远程控制,控制系统在核心技术上走过了一条“机械→机电→电子→数字→软件”的技术发展路线,软件技术的发展促使装备控制模式实现从物理控制到数字控制的革命性变迁。