工業APP是什么？工業技術軟件化是什么？是如何產生的？兩者有什么關系？與工業軟件有什么關系？與工業互聯網平臺有什么關系？與軟件定義制造有什么關系？帶著這些問題，本文嘗試回歸到事物本源，從源頭開始一步步縷析工業APP是怎么產生的，以及它與諸多要素的關系與內涵（本文將“工業知識”等同于“工業技術”，不做區分性描述）。

軟件是什么：從大數據到大知識，從德魯克到安德森

軟件是一系列按照特定順序組織的計算機數據和指令的集合，也是程序加文檔的集合體。

軟件不僅僅是一行行的程序代碼，也不僅僅是一個個的算法模型，這些都只是軟件的某種具體表現形式而已。從根本上看，軟件是對客觀事物的虛擬反映，是知識的固化、凝練和體現，是現實世界中經濟社會范疇下各個行業領域里各種知識的表現形式。

被譽為“大師中的大師”的彼得·德魯克在《經濟學人》雜志上發表過一篇題為《下一個社會》的文章。他從政治、經濟、社會、管理等諸多視角，全方位地研究組織管理對于人類社會的深刻影響。他預見并深信“下一個社會”是知識社會。隨著知識社會的臨近，知識以“加速度”方式積累形成“知識爆炸”，將會產生越來越多的知識產品。知識將由工業社會中的非獨立性生產要素變成獨立性生產要素。知識將超越資本，成為社會的關鍵資源。知識作為重要的生產要素，建立起新型的生產關系，催生出遠超現今的強大生產力。知識資產及其產生的生產關系將催生以知識經濟（信息經濟/數字經濟）為核心的社會形態。這個社會亦可稱為知識社會，知識社會是信息社會發展到高階段的產物。

當時還沒有大數據、人工智能、智能制造、工業互聯網、知識型IP等概念和技術，但是彼得·德魯克的論斷前瞻而精辟：下一代經濟的核心資產不是物質，而是知識，因此，知識工作者是新時代的“知本家”。未來管理的核心是有效定義具體知識的運用和組合，未來的工作方是知識的擁有者——知識工作者接入一個集群，這個集群負責把不同的專業知識作用到某個共同的“最終產品”上。

知識將成為推動社會發展的重要資源。由此產生一個問題，即如何把知識作為一種重要生產要素去分配及管理？如何承載知識來產生生產力？

另一位著名人士，美國硅谷投資家馬克·安德森的言論某種角度上可視為對此問題的回應。馬克·安德森在《華爾街日報》發表的題為《軟件在吞噬世界》的文章，認為軟件將逐漸成為世界上所有行業的運行基礎，軟件創新公司將會逐漸主宰所有產業，包括很多從前跟軟件沒有什么關系的領域。

彼得·德魯克的“知識”和馬克·安德森的“軟件”有什么關系呢？他們的內在邏輯是什么？

彼得·德魯克宏觀地定義了知識是未來的“生產資料”，所有生產關系將隨之改變；而馬克·安德森微觀地定義了軟件作用，即軟件作為知識的載體，將改變所有產業。軟件承載了知識管理，并且對知識要素進行優化及配置，從而產生強大的生產力。

在數據、信息、知識“大爆炸”的時代，過往的紙、筆等物理載體已經顯得力不從心。數據無處不在、信息無處不在、網絡無處不在、計算無處不在，使得軟件無處不在。軟件改變了信息的分布、存儲與傳遞，成為當今人類加工數據、信息、知識、經驗和智慧的工具與載體。軟件通過專業人士的知識勞動，改變信息的形態和形式，改造世界，滿足人們的需求，創造價值。可以說，軟件是生產要素的承載者與管理者，是信息時代的核心生產工具。

發生在當下的新一輪工業革命，實質是信息技術給社會、企業、個人之間關系（生產關系）帶來的“顛覆性改變”，是未來經濟的生產要素——知識通過大數據、云計算、人工智能、工業互聯網等各種“外化”形式不同的新型軟件由虛到實的“物化過程”，是產業生態的重新布局，是我們進入知識社會/信息社會的前奏。

另外，現在國家提出大數據戰略，大數據是基礎戰略資源，是新型生產要素；這與知識作為生產要素并不矛盾，而是一脈相承的。毫無疑問，數據已經成了當下重要資源。但數據要經過處理成為信息，再升華成知識才能更好地為人所用，產生智慧，體現價值。

圖1所示為經典的DIKW模型的延展。其中：

數據（Data）：對客觀事物記錄下來的、可識別的符號，包括數字、文字、圖形、音頻、視頻等。

信息（Information）：對數據進行處理，建立彼此間的聯系，使之具有實際意義，是可利用的數據。

知識（Knowledge）：對信息及其內在聯系進一步加工分析，從中得到所需要的規律性認識，是對信息的應用。

智慧（Wisdom）：基于已有的知識和高級的綜合能力，發現其中的原理并預測客觀事物的發展等，是對知識的應用。

理解數據之間的關系產生信息，理解信息之間的規律、應用信息產生知識，理解知識之間形成的原理、應用知識產生智慧。

從大數據中分析得出以前依靠人的知識、經驗等無法得出的信息與知識才是大數據的價值所在；如果只是大量的數據，而不能從這些數據分析、提煉出有用的信息與知識，則這樣的“大數據”只能是“大垃圾”。“大數據”的關鍵在于能產生“大知識”，進而產生“大價值”。就像人們常說“成功是99%的汗水加上1%的靈感”，但往往遺忘了后半句“但那1%的靈感是最重要的，甚至比99%的汗水還重要”。

軟件的作用：構建閉環賦能體系

軟件是人類認知事物運行規律產生的知識的代碼化，是指導甚至控制物理世界運轉的工具，是技術體系的載體，也是人類經驗、知識和智慧的結晶，是人類大腦的擴展和肢體的延伸。

基于安筱鵬趙敏提出的賦能體系，筆者進行了修改，認為軟件承載了知識管理，并且對知識要素進行優化及配置，建立起一條“物理運行—知識—軟件優化”的鏈接，構建起物理（Physical）空間到賽博（Cyber）空間的閉環賦能體系：物質世界運行—人類認知世界—認知知識化—知識模型化—模型算法化—算法代碼化—代碼軟件化—軟件不斷優化和創新物質世界運行，從而產生強大的生產力。

物質世界運行，產生客觀規律，這種規律不以人的意志為轉移，與人沒有產生直接關系，更不能為人所用；若要利用，需要人類通過種種方式去認知這個世界；人類在認知世界過程中，將接收到的大量的數據、信息轉化成為知識；將知識進行形式化和結構化的抽象，形成模型；將模型演化為解決問題的方法、流程、策略等，并對一定規范的輸入，在有限時間內給出所要求的輸出，形成算法；將算法用代碼來表達；進而將代碼形成軟件；人們通過使用軟件，發揮軟件“賦能”“賦值”“賦智”作用優化物質世界的運行；周而復始，不斷前進。

這一體系的本質是以通過信息變換優化物理世界的物質運動和能量運動以及人類社會的生產消費活動，提供更高品質的產品和服務，使得生產過程和消費過程更加高效，更加智能，從而促進人類社會的智能化發展，實現人與自然的和諧統一。

軟件的產生：知識軟件化

在圖2所示的閉環賦能體系中，很重要的一部分是將事物運行的規律轉化成軟件，用軟件反映客觀事物，將知識凝練、固化和體現，這一過程，可稱之為知識軟件化，如圖3所示。具體來說，完整的知識軟件化是人類對客觀世界運行規律產生的認知進行顯性化表述、結構化分析、系統化整理與抽象化提煉，實行知識化、模型化、算法化、代碼化、軟件化的過程，一般依次包括認知知識化、知識模型化、模型算法化、算法代碼化、代碼軟件化五個環節。

軟件由知識軟件化產生，這中間凝聚了知識的應用，凝聚了邏輯分析，核心是知識革命、知識工程。

知識軟件化能夠推動知識泛化，讓知識被更好地保護、更快地運轉、更大規模地應用，從而千倍萬倍地放大知識的效應，進而支撐實現知識自動化。

工業軟件的產生：工業知識軟件化

具體地，根據領域范圍，對于工業領域運行規律認知形成的知識，進行工業知識軟件化。工業知識軟件化形成工業軟件。工業軟件的核心是工業知識。工業知識包括標準規范、行業流程、知識技能、管理思想等知識。

參考朱煥亮與徐保文的《工業軟件淺析》一文對工業知識與工業軟件的論述：工業知識一般主要可以分為方法、過程和裝置三個要素。不同要素的工業知識軟件化產生不同類型的工業軟件。方法層面的工業知識軟件化后，產生了基于物理原理與專業學科發展的各類專業工具；過程層面的工業知識軟件化后，產生了以流程管理為核心的各類業務系統；裝置層面的工業知識軟件化后，產生了各類嵌入式軟件。工業知識軟件化產生了覆蓋制造全過程、產品全生命周期的工業軟件，并使它成為推動生產組織方式的變革和工業轉型升級的重要動力。

工業APP的產生：新知識、新軟件

工業軟件自誕生以來，推動機械化、電氣化、自動化的生產裝備向數字化、網絡化、智能化發展，經過幾十年的發展，工業軟件也在不斷變化。

目前，工業軟件呈現以下主要發展趨勢：

從軟件形態角度，工業軟件朝著微小型化發展，軟件模塊→軟件組件→APP→小程序→微小應用。

從軟件架構角度，一方面，在工業軟件微小型化發展的趨勢下，軟件架構朝著組件化、服務化發展，從面向服務的架構到基于微服務架構；另一方面基礎工業軟件朝著平臺化發展，工業軟件向一體化軟件平臺的體系演變，特別是基于技術層面的基礎架構平臺。工業互聯網平臺就是某種意義上的工業軟件平臺。

從軟件使用角度，工業軟件朝著云化發展，軟件和信息資源部署在云端，使用者根據需要自主選擇軟件服務。

從工業知識角度，工業軟件朝知識化發展，從通用工業知識到特定工業知識，從工業知識創造、加工、使用的分離到統一。

工業軟件的 “知識”與“軟件”兩個要素發生變化，即工業知識軟件化中的“知識”與“軟件化”發生了變化。

在“知識”要素方面，由通用工業流程、方法等要素的集合、自然科學與技術科學等通用科學知識，向基于通用工業知識，面向特定應用場景、解決特定問題的流程、方法、邏輯、經驗、訣竅以及數據挖掘分析得出的參數等通常人難以把握的工業知識轉變。

在“軟件”要素方面，由原來的面向服務的架構向微服務架構演變，由架構復雜、功能耦合向架構簡單、功能獨立演變。

在這兩個要素變化的背景下，工業知識軟件化產生工業APP。工業APP是人們將研發設計、生產制造、運營維護、經營管理等制造全過程的運行規律進行知識化、模型化、算法化、代碼化、軟件化，是承載工藝經驗、業務流程、員工技能、管理理念等知識的新載體。工業APP將隱性、分散的知識顯性化、系統化，促進知識沉淀、傳播與復用，放大價值創造，發揮軟件“賦能、賦值、賦智”作用，推動工業提質增效升級。工業APP一般有知識化、輕量化、靈巧化、獨立化、可復用、可移植等特點。

工業互聯網平臺：工業APP發展的新方位

工業互聯網的出現，為工業APP的發展帶來了強大的活力和增長機遇，基于工業互聯網平臺全新架構和理念開發工業APP，讓工業知識軟件化有了新的路徑，讓工業APP有了新的方位。

工業互聯網平臺帶來了知識沉淀、復用與重構

安筱鵬博士曾提出，工業互聯網平臺的本質是通過提高工業知識沉淀與復用水平構筑工業知識創造、傳播和應用新體系。其中，工業PaaS把大量的工業原理、行業知識、基礎工藝、模型工具規則化、模型化，封裝成為可重復使用的微服務組件。通過平臺，創新的主體可高效便捷地整合第三方資源、創新的載體變成可重復調用微服務和工業APP、創新方式變成基于工業PaaS平臺和工業APP的創新體系。這些都大大降低知識創新的成本和風險，提高研發效率，加速知識傳播。

知識復用提升知識價值，改變知識生產方式。正如《工業互聯網平臺白皮書》所述，通過數據積累、算法優化、模型迭代，工業互聯網平臺將形成覆蓋眾多領域的各類知識庫、工具庫和模型庫，實現舊知識的不斷復用和新知識的持續產生；通過提供基于工業知識機理的數據分析能力，實現知識的固化和積累；將傳統上分散于不同企業、不同系統、不同個體的工業經驗有效沉淀和匯聚起來，并通過平臺功能的開放和調用，以及網絡的傳播，使工業知識加速傳播。

工業互聯網平臺帶了新的軟件研發方式

傳統工業應用軟件往往開發難度大、開發要求高，不能靈活地滿足用戶個性化需求。

工業互聯網平臺中，一方面傳統架構的工業軟件拆解成獨立的功能模塊，解構成工業微服務；另一方面工業知識形成工業微服務。工業PaaS實質上則成了一個富含各類功能與服務的工業微服務組件池，這些微服務成為不透明的知識“積木”，面向應用服務開放API，支持無專業知識的開發者按照實際需求以“搭積木”的形式進行調用，高效地開發出面向特定行業、特定場景的工業APP。此外，工業互聯網平臺支持多種開發工具和編程語言，圖形拖拽開發、API高級開發等。這些為不會寫代碼的工程師快速開發出人機交互的高端工業軟件，為欠缺工業理論和工業數據資產的IT人提供高效復用專業算法模型提供了可能；讓原本封閉的企業專業化開發轉化為社會通用化共享，知識得到傳播，能力得到復制與推廣，極大降低工業APP的開發難度和成本，提高開發效率，為個性化開發與社會化眾包開發奠定了基礎。

工業軟件未來的開發和部署將圍繞工業互聯網平臺體系架構，以工業APP的形態呈現，不需要每個開發者都具備駕馭龐大架構的能力，但依托底層平臺架構的支持，眾多的小型工業APP組合在一起，就能夠組織起一個個龐大的場景。這就好比一支可以打敗大象的螞蟻軍團，從而能夠顛覆性地化解傳統工業軟件因為架構龐大而給企業帶來的實施門檻和部署難度。

在傳統工業軟件被國外工業巨頭把持的局面下，工業APP為我國提供了一條“換道超車”的路徑。工業APP有助于實現工業軟件核心技術突破，補齊高端工業軟件短板，加快解決我國工業軟件發展中存在的卡脖子問題。

工業互聯網平臺帶來了新的價值呈現平臺

工業互聯網平臺是以互聯網為代表的新一代信息技術從消費環節向制造環節擴散、從提高交易效率向提高生產效率延伸、從推動制造資源的局部優化向全局優化演進的必然結果，是構建現代化產業體系、推動經濟高質量發展、搶占新一輪產業革命制高點的重要舉措。

一方面，工業APP的發展將成為推動工業互聯網發展的重要手段。安筱鵬博士將工業互聯網平臺概括為：數據+模型=服務。工業互聯網平臺最終需要通過提供服務來體現價值。工業APP是應用服務體系的重要內容，支撐了工業互聯網平臺智能化應用，是實現工業互聯網平臺價值的最終出口！沒有工業APP，工業互聯網平臺就像沒有了功能豐富的APP的蘋果手機、安卓手機，用戶無法享受到便捷智能的服務，自然也不會愿意付高價購買。

另一方面，工業互聯網平臺給了工業APP全新的展現舞臺，全新的價值呈現！基于工業互聯網平臺，面向特定工業應用場景，激發全社會資源形成生態，推動工業技術、經驗、知識和最佳實踐的模型化、軟件化和封裝，形成海量工業 APP；用戶通過對工業 APP 的調用實現對特定資源的優化配置。工業APP通過工業互聯網平臺，進行共建、共享和網絡化運營，支撐制造業智能研發、智能生產和智能服務，提升創新應用水平，提高資源的整合利用。

知識創生軟件，軟件定義制造

工業知識軟件化產生工業軟件，工業軟件定義智能制造。各個國家先進制造計劃的基礎是實現“硬件”、知識和工藝流程的軟件化，進而實現軟件的平臺化，是新型工業軟件的平臺或者操作系統，本質是“軟件定義”。工業軟件是由工業知識軟件化形成，核心是工業知識，軟件定義制造的另一種解讀是工業知識定義制造。進一步，工業知識軟件化構建軟件化的工業基礎、軟件定義的生產體系，促進生產關系的優化和重組，奠定了軟件定義制造的基礎與前提。而工業APP是以軟件形式定義工業業務應用，是一系列軟件化、可移植、可復用的行業系統解決方案，是軟件技術與工業技術的深度融合。

如業界諸多專家所見，將來人是知識的生產者，智能機器是物質的生產者；讓“人智”以軟件形式轉化為“機智”。知識軟件化一方面將人的知識提煉出來以軟件為載體儲存，把軟件嵌入到機器設備，通過軟件運行，人的智慧以知識形式變成機器智能；另一方面通過工業大數據與機器學習，替代人工積累經驗，并自動發現知識、學習知識、積累知識，形成新的軟件，提高機器智能。通過封裝工業知識的工業APP對機器“賦能”“賦智”，形成機器智能，并不斷增強機器智能，機器智能則可突破人體使用知識的時空局限。

綜上，工業知識軟件化變得極其有意義！知識是所有智能的源頭，沒有工業知識軟件化就沒有工業軟件，沒有工業軟件就沒有機器智能，沒有機器智能就沒有智能制造。同樣也就不會有工業互聯網，軟件定義制造也成了無本之木。