开源工业互联网的财富秘密

推荐序
伴随第四次工业革命的到来，庞大的市场需求成为软件产业发展的首要驱动力。工业软件正如工业一样成为这次工业革命的重心。在国家重视的同时，如何把握机遇，推动技术创新与实现商业价值的双轮驱动，在此基础上实现工业软件的可持续发展呢？《开源工业互联网的财富秘密》这本书清晰地诠释了其中的规律。
工业软件产业是一座超大富矿
目前中国的软件（含信息服务业）产业规模居世界第二位，仅次于美国，2019年超7万亿元的产值基本上反映了中国软件内需市场的规模。同时，产业布局较全面，以华为、BAT等为代表的龙头企业规模在全球范围内也名列前茅。根据市值，目前在全球前10家市值*的ICT企业中，美国6家，中国3家（即华为、阿里、腾讯，华为未上市，但估值可与苹果相比），韩国1家（三星）。
经过多年的发展，中国工业软件从无到有，已能提供一系列国产工业软件产品，但与国际先进水平相比，仍有很大差距。基础软件和工业软件领域，中国还明显存在短板。例如，在大型高端工业软件，包括CAD、CAE、CAM等方面，市场几乎完全被国外产品垄断，自主版权的软件和平台系统依然缺位，成为我国“制造强国”和高质量发展战略实施的*软肋。
当前，我国正加快推动由制造大国向制造强国转变，工业软件作为智能制造的重要基础和核心支撑，对于推动我国制造业转型升级，实现制造强国和高质量发展，具有非常重要的战略意义。实践反复告诉我们，应重视工业软件的自主可控。工业软件的内涵丰富，面向不同领域的工业软件各不相同，它们是保障工业领域健康持续发展不可或缺的支撑。在近来的中美贸易摩擦中，面向离散制造业、集成电路业的工业软件已频频进入人们的视野，而其他如建筑业等领域的工业软件也受到了人们越来越多的关注。现在可以预见，中国工业软件大发展的时期到来了。
面向集成电路设计的工业软件在我国比较落后，即EDA（电子设计自动化）软件，这方面全世界基本上都被美国的 Cadence、Synopsys和Mentor（已被德国公司收购）三大公司所垄断，我国厂商的市场份额几乎为零，需要奋起直追。如果这三家公司不允许我们使用其产品，那会让我们十分被动。
其次，面向离散制造业的工业软件。在离散制造业领域，全球工业设计仿真软件产业格局主要由美、德、法三国把控。相比之下，这方面国产软件还较弱，尤其是3D CAD软件，并缺乏与CAD配套的CAE软件，不能形成完整的工业软件体系。
我国制造业对国外高端工业软件形成长期依赖，飞机、船舶、冶金、化工、生物医药、电子信息制造等重点制造领域长期以来依赖国外工业软件，不能满足我国工业制造业转型升级、快速创新发展的需要。
接下来，谈谈面向建筑业的工业软件。目前建筑业的工业软件如 GIS、BIM、IoT 等，各自只覆盖建筑业的全生命周期的某个阶段，彼此没有融合起来。实际上，这些软件在建筑项目的全生命周期中应当彼此相关、密切交互。例如，在一个园区建筑项目中，根据园区规划、环境营造、交通布局、建筑设计、成本核算、施工管理、智能管控、通风取暖、节能照明、安防应急等方面的要求，在其全生命周期中，应当对建筑的规划、设计、施工和运维等环节，综合实施统筹规划、全面考量、高效推进、无缝对接、智能管理、安全运作等。应该说，目前建筑业还没有出现这样全面的高端工业软件，鉴于中国建筑业的规模、从业人员数量和活跃程度在世界上领先，中国建筑业的工业软件是大有可为的。
总之，针对工业软件的发展，中国拥有全球较大的产业门类，市场新需求不断涌现，具有强大的市场驱动力，再加上政府和企业重视投入，中国工业软件完全有可能实现弯道超车。
用开源文化发挥中国“工程师红利”，让“财富”不重复造轮子
发展软件产业，应该扬长避短，充分发挥中国软件人才的资源优势。
中国拥有世界上*的人才资源，包括丰富的软件人才资源。软件从业人员存量大、增量大、质量不断提升。
数据显示，2016年，我国软件从业人员达855.7万人，世界第二，仅次于美国，约占世界10%；而在人才储备上，则优于美国。2017年，全国在校大学生人数为2 695.8万人，应届大学毕业生795万人，普通本专科招生748.6万人，全国共有具有大学教育程度人口为1.959 3亿人，人才存量巨大；在人才质量上，目前，软件人才本科及以上学历达79%，且持续上升。
此外，中国的软件人才成本低（2017年IT员工平均薪酬为13.03万元）、人才勤奋度高，人才创新性及研发效率高，具有较大优势。但中国软件人才也面临着工作规范性不足、团队合作精神不足、英语水平较差、担任跨国企业高管的人才较少等劣势。据一些经济学家估计，到2025年，中国“人口红利”将彻底消失，实际上，这里说的“人口红利”是指简单劳动力红利，在这个意义上，未来中国应当从“人口红利”转向寻求“工程师红利”。
为此，在软件人才培养上必须大力支持发展方式的转变，从“人口红利”转变到“工程师红利”。目前中国的R＆D经费世界第二，专利等知识产权拥有量不断增大（如2015年PCT专利排名世界第三），随着中国工程师队伍的继续增长，中国将有可能出现“工程师红利”。
当前，在新一轮科技革命和产业变革中，软件技术已渗透到几乎所有信息技术之中，软件人才在网信领域的高技术企业中，比重往往超过七成。中国有很多优秀的工程师，其中，软件工程师占比较大，他们对“工程师红利”的贡献较大。今后，中国软件工程师数量可能会走在世界前列，这是中国数字经济发展的巨大动力。
现在，世界上开源已经成为一个潮流。开源通过源代码开放，可以让工程师充分创新，不重复造轮子，有利于软件工程师发挥“工程师红利”。
用开源促创新：华为的实践证明在中国开源是可行的
在开源方面，当今，开源软件已成为软件业的主流，将促进软件业开放创新，而中国软件从业者应该向华为学习，努力提高对开源的贡献度。
2018年著名的黑鸭子公司（Black Duck Software）审计了超过1 000个商业代码库，发现96%的商业代码库含有开源组件，平均每个程序含有257个组件，代码库里开源组件的比例从36%增长到了57%，显示私有软件使用开源代码的比例在增长，很多私有程序包含的开源代码比私有代码多。虽然在今后相当长的时期里，开源软件和专有软件将会长期并存，但随着云计算、大数据等新一代信息技术的兴起，开源软件的发展更快，主要的网络信息服务提供商的服务基本上都是基于开源软件平台的。
开源软件有利于实行“引进消化吸收再创新”，例如国产操作系统大多都是基于开源软件发展起来的。以华为为例，从2006年至2011年，华为积极投入开源软件领域，并完成了从应用者到参与者，再到贡献者的角色转变，通过引进、消化、吸收，再创新，取得了很大发展。中国企业应当向华为学习，走华为走过的这一条正确的、行之有效的发展软件事业的道路。

 中国工程院院士 倪光南
 2020年3月
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改革开放40多年，我们国家制造业取得了很大的成绩。当前，我们正在从制造大国走向制造强国，这就需要通过软件提升我们制造业的技术含量，由中国速度向中国质量转变，由生产型制造向服务型制造转变，由粗放型制造向绿色制造转变，从而使得我们的产品从低端价格向高端价格方向发展。如何高质量发展，其中很重要的一点，就是靠工业软件、靠智能制造、靠数字制造、靠网络制造来提升我们的制造业的技术含量，提升我们制造业的管理水平。
大家很关注工业及工业软件的发展，而工业软件是我国工业高品质发展的一个短板，“以前矛盾不突出，现在不补就要命”，面对国际产业竞争格局的变化，工业软件的高品质发展已成为解决工业高品质发展的关键要素。
工业软件的特点是什么？*个特点是渗透性。工业软件已经渗透到工业领域各个要素、各个环节之中，是工业体系的血液和神经。第二个特点是融合性，已经嵌入到工业产品和硬装备之中，与业务流程紧密融合，成为工业装备中不可或缺的要素。第三个特点是工程性，按照工业流程的需要构建生产线的方式，组织工业活动。第四个特点是支撑性，工业软件全面支撑产品的研发、设计、生产、制造、经营、管理等各个环节，可以说离开了软件，我们一件事都做不了，软件非常重要。
工业软件的复杂性、高可靠性的要求，对开发者而言是一个非常艰巨的挑战。依靠高额的投资都很难做到的事情，用开源可以做得到吗？用开源做出的工业软件可靠吗？劝工业领域的企业家做开源是一件难之又难的事情。
工业软件采用开源软件及进行开源已是国际流行趋势。开源在国际上已经走了三十多年的历史，从弱到强，从异类到主流经历了一个漫长的过程。相信在国内推动开源，特别是工业领域的开源也并非易事。也不是写一两本书，讲几个案例就可以解决的。本书作者采用讲开源故事的方式进行，将开源在工业中的应用演绎清楚。通过书中讲述的几个故事，可以理解工业软件特别是开源的重要性，大家可以细细品味。通过历史的追溯和一个个活生生的案例，大家可以慢慢体会。仁者见仁，智者见智。
这里要提一下，浙江大学是国内*早开展具有自主知识产权的工业软件开发的单位之一，也是*早开展具有开源特点的工业软件的开发单位之一。围绕制造业数字化、网络化和智能化，开发了大量具有自主知识产权的CAD、CAPP和物流管理等软件，在一大批制造企业中得到成功的应用。我们也欢迎软件界的朋友，也欢迎制造企业的朋友有机会到杭州来，共谋发展。

 中国工程院院士
 谭建荣
 2020年3月

开源能否赢利？有成熟的商业模式吗？可实现商业价值吗？为什么要开源？怎样开源？全球开源企业如何实现赢利？商业模式是什么样的？如何做开源公司的投资估值？背后的经济学原理是什么？工业互联网也能开源吗？ 本书就以上问题，梳理了开源30多年来影响重大的事项：人物、事件、社区、项目、公司、基金会与许可证等；有鲜为人知的故事，也有细致的案例剖析：战略选择、商业模式设计、社区运营、成立基金会、项目孵化、公司运营与融资发展全生命周期等内容。案例既涉及苹果、谷歌、亚马逊、BAT、华为及特斯拉等大公司，也涉及新兴开源公司，并尝试揭开它们成功的秘密：技术创新与商业创新的双轮驱动模式。