现在爆红的工业APP到底是个啥？ 它有什么用？

编者:

在过去的两年中，我们经常在某些场合听到工业APP。许多朋友问什么是工业应用？效果如何？正好，我发现有这样一本书，系统地讲述了工业应用的故事——“工业应用，开启数字产业时代”(何强、李一章)。所有这些问题都在里面得到了回答。本文节选自该书的部分章节，已由华章公司、机械工业出版社授权出版。如果你需要重印，请联系我们或媒体。

industrial APP

industrial APP的定义是一个承载工业技术知识、经验和规律的正式工业应用程序，是工业技术软件的主要成果

industrial APP是通过数据建模和分析、结构排序、系统抽象提炼，并基于统一的标准，封装和固化工业领域中的各种过程、方法、数据、信息、法律、经验、知识和其他工业技术元素而形成的工业应用程序，可以高效地重用和广泛传播。

industrial APP是工业技术软件的重要成果，本质上是从原宿主中分离出来的工业技术经验、规律和知识的沉淀、转化和应用的载体。

industrial APP携带和包装的具体工业技术知识对象包括:

(1)经典数学公式和经验公式

(2)业务逻辑(包括产品设计逻辑、计算机辅助设计建模逻辑、计算机辅助工程仿真分析逻辑和制造过程逻辑)

(3)数据对象模型、数据交换模型

(4)领域机械知识(包括航空、航天、汽车、能源、电子、冶金、化工、轨道运输等行业机械知识，机械、电子、液压、控制、热、流体、电磁、光学、材料等专业知识，汽车、铣削、刨削、磨削、镗孔、热处理、手表、铸造、锻造、焊接等工艺制造领域知识，配方、成分、工艺和工艺参数知识，以及故障、失效等模型，还有设备运行和操作的逻辑、经验和数据)

(5)工具软件适配器，工业设备适配器

(6)数学模型(设备健康预测模型、大数据算法模型、人工智能算法模型)

(7)是通过对多领域知识进行表征和建模而形成的知识表征模型

(8)人机交互界面

工业APP有两个问题。第一个涉及工业数据的建模和模型的持续优化。第二个是关于现有工业技术知识的提取和抽象。

两种不同的关注对象形成两种工业APP。大多数工业互联网平台都进行工业数据建模

工业应用强调脱钩、标准化和系统化

强调解耦是为了解决知识的沉淀和重用。只有通过工业技术要素的解耦，才能实现工业技术知识的有效沉淀和再利用。

强调标准化是为了解决数据模型和工业技术知识的重用和重用效率。通过标准化，工业应用程序可以被广泛重用，用户可以直接有效地使用它，而不必关注数据模型和知识本身。

强调系统化是解决一个完整的工业技术系统的形成，从而通过不同工业应用在整个系统中的组合来完成复杂的工业应用。工业应用解决具体问题。当复杂的问题需要解决时，必须有一系列应用程序组合来支持。因此，复杂对象的描述和应用只能通过形成面向不同行业的工业应用生态来完成。

工业APP能够更好地保护和继承工业技术经验和知识，更快的操作和更大规模的应用，从而将工业技术的效果放大十倍甚至百倍，促进工业知识的沉淀、再利用和重构

industrial APP

的典型特征作为一个特殊的工业应用程序，industrial APP有7个方面的典型特征，如图2-3所示，从而区别于一般的工业软件或工业应用程序

图2-3工业应用程序

的典型特征(1)完全表达一个或多个特定功能并解决特定问题

每个工业应用程序都是能够完全表达一个或多个特定功能并解决特定问题的工业应用程序这是工业应用区别于一般工具软件和工业软件的特点。工具软件和工业软件的功能一般都是通用的，可以解决一大类类似的问题。

(2)工业技术要素的载体

工业APP是工业技术要素的载体。工业技术要素，如过程、逻辑、数据流、经验、算法、知识、定律等。具有特定功能和解决特定问题的封装在工业应用程序中。工业应用强化了这些技术元素。每个工业APP都是一些特定工业技术元素与特定应用场景相结合的集合和载体。这个特性赋予了工业应用知识的属性

(3)工业技术元素与原始主机的分离

从工业应用程序的定义来看，工业应用程序是一个需要高效重用和广泛传播的工业应用程序。如果industrial app所承载的工业技术元素不能从原始宿主中分离出来，就很难实现高效重用和广泛传播的目标。因此，工业应用程序所承载的工业技术元素必须与原始主机分离。这里提到的原始主持人可以是由具有工业技术经验、掌握法律和知识的人组成的人或组织，或者是隐含或隐藏了法律和特征的客观存在。

(4)小巧轻便，可组合使用，可重复使用。

工业APP目标单一，只解决具体问题，不需要考虑功能的通用性。因此，每个工业应用程序都非常小且灵活，不同的工业应用程序可以通过一定的逻辑和交互来组合，以解决更复杂的问题。每个工业应用程序都集成并固化了工业技术元素来解决具体问题，因此工业应用程序可以重复应用于不同的场景来解决相同的问题

(5)结构化和形式化

工业应用程序是工业技术要素(如过程和方法、信息和法律、经验和知识)在结构化和抽象后的明确表达。结构为可组合应用提供了基础。这些技术元素及其关系以图形方式定义，并提供图形人机交互界面和可视化输入和输出，以促进工业技术知识的广泛重用。

(6)光编码

光编码不是专用代码工业应用需要非常大的生态支持，这就要求掌握工业技术知识的广大工程技术人员能够尽可能多地参与工业应用生态建设的过程。因此，工业应用的开发主体必须是“工业人”，而不是“信息技术人”这就要求工业应用程序的开发是在图形环境中通过简单的拖拽和其他操作和定义来完成的，不需要代码或者只需要少量的代码。

尽管如此，工业应用程序并不排除通过代码模式实现的工业应用程序光编码的特点主要是从工业应用的生态构成角度出发，总结了生态学中大多数工业应用的实现方式。

(7)基于平台的便携式

工业应用设置并固化了用于解决特定问题的工业技术元素，因此，工业应用可以在独立于特定环境的工业互联网平台上运行

平台的可移植性与工业应用的建模密切相关。由于工业领域中四种模型的不同建模方法和所需的建模引擎的不同，工业应用平台将基于工业互联网平台能否提供一个完美的建模引擎。只有提供一个通用的建模引擎，工业应用才能实现平台的可移植性。

工业应用的这七个典型特征充分体现了工业应用的根本目的:

industrial APP

industrial APP的本质是一个应用程序载体，用于沉淀、转化和使用与原始主机分离的工业技术经验、法律和知识。有三层含义:

首先，工业应用是工业技术经验、规律和知识沉淀、转化和应用的载体；

其次，这种工业技术的经验、规律和知识必须与原始主机分离。

第三，这个应用程序集成了工业技术知识，为人们一直努力追求的“知识驱动应用程序”(如知识驱动设计)提供支持。

从工业应用的本质来看，有几个令人困惑的问题必须澄清:

1)工业应用承载着结构性的、明确的和有特色的工业技术知识、经验和规律，它们已经与人类脱钩

2)工业应用程序不携带设施和设备等资源。虽然设施和设备也是各种工业技术的集合和成果，但不能说设施和设备资源可以用作工业应用，因为这些设施和设备中的工业技术没有被提取出来，因此它们独立存在，并且可以与设施和设备分离。然而，工业应用程序可以携带操作和使用设施和设备的经验和知识，以及通过数据发现的规律。在

以下，以飞机风洞试验中的风洞设施为例说明这个问题。尽管风洞本身是一套复杂的高科技设施，但它不能被视为一个应用程序。

风洞的操作非常复杂，尤其是平衡调整，这在很大程度上取决于操作者的经验。如果我们整理、分析、打包并形成一个工业应用程序，总结平衡调节操作员的经验，这就形成了一个风洞试验平衡调节应用程序，因为操作经验已经与特定的平衡调节操作员分离。示例

也说明了上述与人脱钩的问题。这位平衡调节专家本身不能是一个应用程序，但提取的平衡调节经验是工业应用程序。

3)应注意区分工业应用程序和工业应用程序定义、描述和实现的工业产品实例。定义、描述和实现工业产品对象的工业应用程序是工业应用程序，但工业产品实例不能被视为工业应用程序

例如，一家企业使用齿轮设计应用程序设计了100种不同的齿轮实体。虽然这100个齿轮实体都是齿轮设计技术和知识的成果，但它们都只是齿轮设计应用程序的设计示例，而不是100个工业应用程序

4)APP的应用是“知识驱动的应用”，如知识驱动的设计和其他应用。工业应用已经实现了“知识驱动设计”，这是每个人以前一直想实现的。在索为该公司展示的一个案例中，它使用数百个工业应用程序来完成一架完全由工业应用程序驱动的民用飞机的总体设计。如图2-4所示，飞机总体设计APP包括飞机的气动外形、气动布局、飞行性能、重心和稳定性等总体设计和分析活动。

图2-4工业APP驱动产品设计

在工业APP驱动产品设计过程中，工程师不需要直接操作计算机辅助设计和CAE分析软件进行设计，只需要在人机交互过程中输入与飞机总体设计相关的要求和技术参数，而其他建模和分析过程都是由APP中所携带的工业知识驱动的，这是典型的知识驱动设计

阅读此摘录后，应该对工业应用有更全面的了解。

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