11月5日，2023工业软件生态大会在深圳揭开帷幕。以“共建新一代工业软件体系，引领制造业高质量发展”为主题，本次大会邀请政府、高校、行业专家和企业代表齐聚一堂。借势本次大会，华为云百城万企中国行专项行动正式走进深圳，基于根技术创新，华为云携手伙伴为国内工业企业带来诸多场景标准工具链和行业解决方案，为工业数字化持续助力。
在主题峰会现场，华为工业软件及工业云CTO丘水平以“云上重塑，新一代工业软件加速产品数字化，使能研发创新”为主题发表演讲，介绍华为产品数字化和新一代工业软件应用的实践及展望，联合数十家工具软件厂商共同发布硬件开发生产线CraftArts，在云上共建新一代工业软件体系。
华为产品数字化创新，加快工业软件升级重塑
在智能时代，工业软件承载着企业研发创新和智能制造的核心能力。从基础材料、电路板模组到产品整机的研发，从系统设计、结构设计、产品仿真、工艺规划、产品制造到企业运营和供应链管理，工业软件无处不在。
“工业软件已经成为华为硬件工程师创新摸高的底线能力，没有任何一名工程师可以脱离工业软件研发出一款领先的产品。”在演讲中，丘水平以华为实践为例介绍，华为公司业务范围涵盖了ICT基础设施、终端、云计算、数字能源和智能汽车解决方案等不同领域。随着产品研发和业务创新的持续加快，业务对工业软件提出了更高要求。
例如，高速高频高密度大带宽的PCB板研发，需要大规模PCB多层设计能力；卫星通话、微泵液冷技术，需要天地信号仿真、电子散热仿真等软件能力；极致的质量和交付要求，需要地对上百家工厂柔性生产、高效生产进行高效调度管理。在这过程当中，还需要将所有产品的规划、设计、研发、制造数据端到端打通，并确保安全可靠。
“这些都是产品数字化对新一代工业软件提出的新挑战。”丘水平表示，“基于产品数字化、新场景和新需求，我们希望联合产业伙伴，以云计算架构为核心，重塑新一代工业软件。”
在华为的产品数字化实践中，这一努力已经初现成效。在研发环节，华为实行产品硬件设计数字化，引入单板设计与仿真、结构设计与仿真，研发周期整体缩短20%；在生产环节，通过设计与制造融合、虚拟仿真、虚拟验证、AI质检、智能排产等，使订单履行周期缩短76%。
丘水平说，目前华为正联合广大伙伴企业，重新定义工业软件的架构、标准、技术、方法。以云为核心，通过云原生、大数据、AI等技术的赋能创新，持续构建根技术，基于华为的应用场景打磨，共建新一代工业软件体系。
元模型驱动，构建新一代工业软件数据底座
数据是产品数字化和工业软件的关键第一步。丘水平表示，过去几年，团队曾对公司内部2800多个IT系统、8000多款工具开展深入梳理，尝试着把这些IT系统和工具软件集成打通。但经过评估发现，在传统模式下，这些海量工作几乎无法完成。“我们一直在思考，如何将企业所有的IT系统和工具软件连点成线、整体贯通。”
在华为产品数字化变革探索中，研发团队基于多年的硬件开发经验，从产品规划、研发、制造、供应、营销、服务6大领域，以及材料、单板、部件到整机多个层级，梳理了24种典型结构、555个对象、超过18000种属性，并进一步提炼出两类元模型和六类元关系，构建了工业产品的全生命周期数据模型。
以元模型为驱动，华为云用6年时间打造了全新的工业数字模型驱动引擎iDME（Industrial Digital Model Engine），沉淀24种典型的工业数据模型，支持80多类工业数据管理功能，比如数据版本、数据溯源、数据质量等等。这些功能不仅可以图形化操作，自动生成数据API，提升数据服务开发效率，还支持百亿级全量数据图谱，可实现跨系统联接、数据自动入图、自动关联，打通企业研、产、供、销、服各环节数据，形成产品开发的数字主线和数据孪生。
在企业生产核心的产品数据管理系统（PDM），华为通过云上创新，并结合伙伴厂商的工具能力，对系统进行全面云化、服务化改造和流程重塑，并且在华为云进一步实现从产品“PDM”到跨业务的“xDM”智能数据服务升级，实现了流程效率和用户体验的大幅提升。
基于工业软件全流程协同的需求，华为云还联合伙伴进一步打造工业数据管理与协同解决方案（IPD Center），把在系统工程、EDA设计、结构设计、仿真设计、生产制造、供应链等所有产品相关数据归集统一管理；并提供一站式角色桌面，支持主数据协同、跨企业协同、产品合规协同等端到端的高效协同。
目前，越来越多的工业软件企业基于这一数据底座实现创新。湃睿科技基于iDME打造了自主创新的PDM系统，在国星光电成功商用，项目从定制开发到系统迁移、上线只耗时4个月，相比传统模式缩短50%，系统性能提升了10倍，得到了客户的充分肯定。
天喻软件打造了IntePLM并实现云化部署，在亿万级数据量、单日接口并发调用2.9亿次、万人同时在线并发的情况下，组合接口的访问性能小于500毫秒，单一接口小于300毫秒，彻底改变了过去产品管理（PDM）被戏称为“爬得慢”的历史。
在制造、为智造，华为云正式发布硬件开发生产线CraftArts
为了进一步提升工业软件之间的协同效率，支持硬件开发工程师高效作业，在硬件产品研发场景，华为云联合数十家工具软件厂商共同发布硬件开发生产线CraftArts。
基于统一的数据底座，硬件开发生产线CraftArts汇集了华为与伙伴厂商的开发工具能力，提供同构同源产品数据服务，以及硬件设计、开发、仿真、试制等作业的一站式IT工具链服务，为行业打造了电路板EDA工具链、结构设计工具链、工业仿真平台、设计与制造融合平台。通过协同模式创新、底层算法升级，硬件开发生产线CraftArts正不断提升工业软件处理效率，使能行业硬件研发高效协同。
以电路板EDA工具链（CraftArts pEDA）为例，该服务包括了华为云的原理图设计工具、版图设计工具，以及多家生态企业的综合仿真工具、电子装联工具等。
在原理图设计环节，CraftArts用“小步快跑”的开发理念，把原来的单机设计工具升级为云上协作设计工具，通过云上的并行调度、数据治理等能力，实现“百人在线画一图”。基于这一服务，工程师们不仅无需合图，还可实时互动、迭代，实现跨地域高效协作。同时，CraftArts内置华为工程实践经验，通过在线智能检视保障画图质量，并通过多级缓存、异步计算、逻辑优化等持续提升开发体验，复杂场景操作耗时相比传统工具降低40%以上。
在版图设计环节，CraftArts基于面向图对象的智能策略调度，并在数据存取处理、图元计算、图形渲染等多方面进行优化，可支持超大规模复杂版图设计，让设计操作更流畅、更合理。同时，该服务支持超过200种华为实践的布局布线规则，自动检测提早发现设计错误，提升一版成功率。
丘水平介绍，目前每天有超过18000名华为工程师在CraftArts电路板EDA工具链上开发作业。在华为的高速 、高密、多层复杂PCB设计场景中，CraftArts可让硬件的全流程开发周期相比行业平均水平缩短40%，一版成功率提升30%。
“目前，CraftArts已经在华为大规模应用，既保障了业务的连续性，也进一步提升了硬件作业的效率。通过统一的数据底座，通过连点成线的开发工具链，我们希望携手工业软件的伙伴们，一起服务电子、汽车、装备、新能源等千行万业，加快新一代工业软件驱动研发创新，赋能制造业高质量发展。”丘水平说。
面向未来，华为云致力于打造工业aPaaS黑土地，联合更多的伙伴加快根技术研发突破，助力新一代工业软件茁壮成长，一起构建繁荣的新一代工业软件生态。
