这两年，我们经常在一些场合听说工业APP，许多朋友问工业APP到底是啥。有什么作用。正好我发现有这么一本系统地讲述工业APP的书——《工业APP，开启数字工业时代》（何强、李义章著），这些问题里面都做了解答。本文节选自该书部分章节。
戴好口罩，测温登记，进入厂区。日前，记者来到金华市婺城区临江工业园，主营汽车变速器的浙江万里扬股份有限公司内，各厂区已基本恢复生产。2月10日复工以来，万里扬在政府部门的帮助下，一路破除复产障碍，从容“变速”。
网络远程调试设备
走进万里扬厂区的车间，一个个戴着口罩的员工在自己工位上静静操作。“自驾回来的员工，政府会给补贴。我们自己包车接员工，费用也由政府买单。”浙江万里扬股份有限公司副总裁任华林说，在解决员工返岗这个问题上，基本上没有给企业带来压力。现在面临的窘境，是生产设备的调试人员来不了。
春节前，万里扬采购到一批新生产设备，准备上马新生产线。“德国设备商的调试人员听说来了先要隔离14天，就不敢来了。”看着车间里的新设备，任华林说，一台设备开不起来，整条生产线就不能使用，目前还有20多台设备没有调试，涉及到3条新生产线。
“我们这个行业的特点，一季度和四季度销售收入占比60%至65%。”任华林说，前两个月生产受疫情影响明显，之后如果新生产线能及时调试完毕，可以发挥大作用。
人过不来，先通过网络解决部分问题。通过线上方案制订、远程视频指导，万里扬与日本牧野公司对生产自动变速器壳体的加工中心和桥架机器人进行了远程指导。
寻找零部件替代供应商
其实，对万里扬来说，更头痛的是，上游企业不能复工，不论是不是核心零部件，缺一个就不能完成产品组装。
分布在全国的万里扬上游配套企业近1000家，其中商用车变速器配套企业420多家，乘用车变速器配套企业500多家。此前，万里扬一方面做好现有生产，另一方面寻找替代产品供应商。
但替代产品的寻找并不容易，特别是关键零部件如电子元器件等，有些产品需要先经过18个月的测试，这么长的时间跨度，企业等不起。如武汉一家外资企业不能开工，万里扬只能选择从日本直接空运零部件，哪怕单个零件的成本增加了40%。
上游配套基本解决，万里扬又面临着下游终端问题。一台整车，有两万六七千个零部件，而很多整车零部件企业在湖北，整车企业复工之难远超万里扬。再到销售终端，4S店也受到疫情影响，业内预测2月的整车销售同比下滑90%以上。
毫无疑问，整车组装不了，汽车销量大幅下降，对变速器的需求就会下降。虽然对终端有担忧，但万里扬依然全力抓紧生产零部件，做足库存，提升后续把控能力。
机器换人改造生产线
如果没有疫情，万里扬原计划在大年初四开工，以缓冲应对大量订单的生产需求。疫情出现后，万里扬的“蓄水池”没了，不过市场需求的下降，反倒给了企业更多的缓冲时间。
万里扬曾创下过不少行业速度。去年8月，万里扬乘变事业部金华基地第1万台CVT18变速器成功下线。这一变速器生产线项目，从设备进场到正式投产仅用49天；产品SOP后，从第1台到第1万台变速器下线，仅用89天。CVT18批量投放市场，匹配吉利、奇瑞、比亚迪等国产主流品牌汽车，是万里扬瞄准小型乘用车变速器市场的重要战略产品。
“这么快的速度，在全球同行里都没有过。我们拼命生产，还来不及交订单。”任华林说，创造速度的同时，企业在制度设计、管理方式上也会存在问题，疫情给了万里扬一个休整和完善的时间。同时，疫情造成员工返岗困难，加速了万里扬推进机器换人，对生产线进行自动化和信息化改造。目前，万里扬已提前改造2条自动化齿轮生产线，还有的生产线配件不齐全，一待补齐就能实现生产自动化。
“5G+工业互联网生产线”投入运行，是万里扬改造升级的一项重要工作。在万里扬新能源驱动科技有限公司的车间内，记者看到了一个体型娇小的5G基站。在CVT18总装线旁，万里扬信息化金华办事处主任汪猛掏出手机，演示了与5G运行平台的连接。
“用WiFi数据丢包率大，信号容易受干扰，指令下达会出现延迟，而且采用环线没有具体到点位，如果生产线出问题不能点对点具体到每台机器。”汪猛说，5G上传和下载数据的速率很高，每台机器分配一个地址，能大幅提升运营效率，实现生产制造全过程的自主调度、自主管理和自主决策。接下来，万里扬将运用到金华各生产基地8个分厂。
工业APP到底是个啥？ 它有什么用？
这两年，我们经常在一些场合听说工业APP，许多朋友问工业APP到底是啥？有什么作用？正好我发现有这么一本系统地讲述工业APP的书——《工业APP，开启数字工业时代》（何强、李义章著），这些问题里面都做了解答。本文节选自该书部分章节。
工业APP的定义
工业APP是一种承载工业技术知识、经验与规律的形式化工业应用程序，是工业技术软件化的主要成果。
工业APP是为了解决特定问题、满足特定需要而将工业领域的各种流程、方法、数据、信息、规律、经验、知识等工业技术要素，通过数据建模与分析、结构化整理、系统性抽象提炼，并基于统一的标准，将这些工业技术要素封装固化后所形成的一种可高效重用和广泛传播的工业应用程序。
工业APP是工业技术软件化的重要成果，本质上是一种与原宿主解耦的工业技术经验、规律与知识的沉淀、转化和应用的载体。
现在爆红的工业APP到底是个啥？它有什么用？
工业APP所承载和封装的具体工业技术知识对象包括：
(1) 经典数学公式、经验公式。
(2) 业务逻辑（包括产品设计逻辑、CAD建模逻辑、CAE仿真分析逻辑、制造过程逻辑）。
(3) 数据对象模型、数据交换模型。
(4) 领域机理知识（包括航空、航天、汽车、能源、电子、冶金、化工、轨道交通 等行业机理知识，机械、电子、液压、控制、热、流体、电磁、光学、材料等专业知识，车、铣、刨、磨、镗、热、表、铸、锻、焊等工艺制造领域的知识，配方、配料、工艺过程与工艺参数的知识，以及故障、失效等模型，还可以是关于设备操作与运行的逻辑、经验与数据）。
(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) 将多领域知识进行特征化建模形成的知识特征化模型。
(8) 人机交互界面。
工业APP有两个关注点，第一是关注对工业数据的建模以及对模型的持续优化，第二是关注对已有工业技术知识的提炼与抽象。
两类不同的关注对象形成两大类工业APP，大多数工业互联网平台所做的都是工业数据建模。
工业APP强调解耦、标准化与体系化。
强调解耦是要解决知识的沉淀与重用，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与重用；
强调标准化是要解决数据模型和工业技术知识的重用及重用效率，通过标准化使得工业APP可以被广泛重用，并且可以让使用者不需要关注数据模型和知识本身，而直接进行高效使用；
强调体系化是要解决完整工业技术体系的形成，以便通过整个体系中不同工业APP的组合，完成复杂的工业应用。工业APP解决特定的问题，当需要解决复杂问题时，必须通过一系列的APP组合来支撑，所以要形成面向不同工业、不同行业的工业APP生态才能完成对复杂对象的描述与应用。
工业APP可以让工业技术经验与知识得到更好的保护与传承、更快的运转、更大规模的应用，从而十倍甚至百倍地放大工业技术的效应，推动工业知识的沉淀、复用和重构。
工业APP的典型特征
作为一种特殊的工业应用程序，工业APP具有如图2-3所示7个方面的典型特征，从而区别于一般的工业软件或工业应用程序。
图2-3 工业APP典型特征
（1）完整地表达一个或多个特定功能，解决特定的问题
每一个工业APP都是可以完整地表达一个或多个特定的功能，解决特定的具体问题的工业应用程序。这是工业APP区别于一般的工具软件和工业软件的特征，工具软件和工业软件的功能通常具有普适性，可解决一大类相似的问题。
（2）工业技术要素的载体
工业APP是工业技术要素的载体，在工业APP中封装了具有特定功能和解决特定问题的流程、逻辑、数据流、经验、算法、知识、规律等工业技术要素，工业APP固化这些技术要素，每一个工业APP都是一些特定工业技术要素结合特定应用场景的集合与载体，这一特征赋予工业APP知识的属性。
（3）工业技术要素与原宿主解耦
从工业APP的定义看，工业APP是要高效重用并广泛传播的一种工业应用程序，如果工业APP承载的工业技术要素不能与原宿主解耦，高效重用和广泛传播的目标就很难达成。因此，工业APP所承载的工业技术要素必须与原宿主解耦。这里所说的原宿主可以是拥有工业技术经验、掌握规律与知识的人或由人构成的组织，也可以是隐含或潜藏着规律与特性的客观存在的某一个事物。
（4）小轻灵，可组合，可重用
工业APP目标单一，只解决特定的问题，不需要考虑功能普适性，因此，每一个工业APP都非常小巧灵活，不同的工业APP可以通过一定的逻辑与交互进行组合，解决更复杂的问题。每一个工业APP集合与固化了解决特定问题的工业技术要素，因此，工业APP可以重复应用到不同的场景，解决相同的问题。
（5）结构化和形式化
工业APP是流程与方法、信息与规律、经验与知识等工业技术要素进行结构化整理和抽象提炼后的一种显性表达，结构化提供了可组合应用的基础。以图形化方式定义这些技术要素及其相互之间的关系，并提供图形化人机交互界面，以及可视的输入输出，方便工业技术知识的广泛重用。
（6）轻代码化
轻代码化不是排斥代码。工业APP需要一个非常庞大的生态来支撑，这就要求让掌握了工业技术知识的广大工程技术人员尽量都能参与到工业APP生态建设的进程中。所以，工业APP的开发主体一定是“工业人”，而不是“IT人”。这就要求工业APP的开发是在一种图形化的环境中通过简单的拖、拉、拽等操作和定义完成的，不需要代码或仅需要少量代码。
即便如此，工业APP并不排斥通过代码方式实现的工业用途的APP。轻代码化的特征主要是从工业APP生态形成的角度，对生态中绝大多数工业APP实现方式的概括。
（7）平台化可移植
工业APP集合与固化了解决特定问题的工业技术要素，因此，工业APP可以在工业互联网平台中不依赖于特定的环境运行。
平台化可移植这个特征与工业APP建模密切相关，由于工业领域四类模型的不同建模方式和所需建模引擎的差异，工业APP的平台化将以工业互联网平台能否提供完善的建模引擎为前提。只有提供通用的建模引擎时，工业APP才能实现平台化可移植。
工业APP的这7个典型特征充分映射了工业APP的根本目的：
✔便于“工业人”实现经验与知识的沉淀；
✔便于利用数据与信息转化为规律与特性涌现；
✔便于将经验与隐性知识转化为显性知识；
✔便于在一个共享的氛围中实现知识的社会化传播；
✔结构化、显性化、特征化表达，便于知识的高效应用。
工业APP的本质
工业APP本质上是一种与原宿主解耦的工业技术经验、规律与知识的沉淀、转化和使用的应用程序载体。其中包含三层意思：
第一， 工业APP是工业技术经验、规律与知识的沉淀、转化和应用的载体；
第二， 这种工业技术经验、规律与知识必须是与原宿主解耦的；
第三， 这种融合了工业技术知识的应用程序，为人们一直以来孜孜以求的“知识驱动的应用”（如知识驱动的设计）提供了支撑。
从工业APP的本质来说，有以下几个比较容易混淆的问题必须明确：
1）工业APP承载的是已经与人解耦的结构化、显性化、特征化表达的工业技术知识、经验与规律。
2）工业APP不承载设施设备等资源，虽然设施设备也是各种工业技术的集合与成果，但是由于这种设施设备中的工业技术并没有被抽取出来，使其独立存在并可与该设施设备解耦，因此不能说这个设施设备资源可以作为工业APP。但是，工业APP可以承载操作与使用设施设备的经验与知识，以及通过数据所发现的规律。
下面以飞行器风洞试验中的风洞设施为例来说明这个问题。虽然风洞本身是一套复杂的高技术设施设备，但不能把风洞本身当作一个APP。
风洞的操作很复杂，尤其是天平调节，严重依赖操作人员的经验，如果我们把天平调节操作能手头脑中的经验进行梳理、解析、封装并形成一个工业应用程序，这就形成了一个风洞试验天平调节APP，因为其中的操作经验已经与特定的天平调节操作人员解耦了。
这个例子也同样说明了上面提到的关于与人解耦的问题，这个天平调节能手本身不能是一个APP，但是抽取出来的天平调节经验是工业APP。
3）要注意区分利用工业APP定义、描述以及实现的工业品实例与工业APP的差别，定义、描述以及实现某工业品对象的工业应用程序是工业APP，但是工业品实例不能作为工业APP。
例如，某企业使用齿轮设计APP设计了100个不同的齿轮实体，虽然这100个齿轮实体都是齿轮设计技术与知识的结果，但都只是一个齿轮设计APP的设计实例，而不是100个工业APP。
4）APP的应用是一种“知识驱动的应用”，如知识驱动的设计等应用。工业APP实现了以前大家一直想要实现的“知识驱动设计”。在索为公司展示的一个案例中，其用数百个工业APP进行组合，完全由工业APP驱动完成一款民用飞机的总体设计，如图2-4所示的飞机总体设计APP，APP驱动包括飞机的气动外形、气动布局、飞行性能、重量重心、操稳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驱动产品设计的过程中，工程师不需要直接操作CAD和CAE分析软件来进行设计，只需要在人机交互时输入与飞机总体设计相关的需求和技术参数，而其他建模和分析过程全部由APP中所承载的工业知识驱动完成，这就是典型的知识驱动设计。
看完这篇节选长文，应该对工业APP也有了更全面的认识吧？
