本书给出了工业APP体系框架。依据这些框架可以有层次、有联系地认识各种工业APP，从而更加有目的地开展工业APP规划、开发与应用。
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信息技术不断推动着工业领域的快速发展，现代工业正从自动化工业时代走向数字工业时代。工业母机、工业软件与工业技术知识已成为数字工业的三大支柱，其中尤以工业技术知识为基础的基础。而工业APP作为工业技术知识的载体，已成为数字工业时代的核心驱动力，是推动中国制造走向自主创新的关键。
李克强总理在2017年10月30日主持召开国务院常务会议，通过《深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》（下文简称《指导意见》），以促进实体经济振兴、加快转型升级。到2020年，我国要支持建设一批跨行业、跨领域的国家级平台，以及构建一批企业级平台，培育30万个以上的工业APP（即工业应用程序），推动30万家企业应用工业互联网平台；到2025年，形成3～5家具有国际竞争力的工业互联网平台，实现百万工业APP培育以及百万企业上云。
为落实《指导意见》，2018年4月27日工业和信息化部发布《工业互联网APP培育工程实施方案（2018—2020年）》。力争在2019年12月前，面向特定行业、特定场景的工业APP规模达到10万个，培育和部署一批具有重要支撑意义的高价值、高质量工业APP。到2020年12月，培育30万个面向特定行业、特定场景的工业APP，涌现出一批具有国际竞争力的工业APP软件企业，对繁荣工业互联网平台应用生态、促进工业提质增效和转型升级的支撑作用初步显现，并在组织保障、政策引导、资金支撑三方面给予大力支持。
从当前情况看，业界对于工业APP的认识还有待统一与加强。工业界与信息技术界对工业APP存在不同的认知，不同行业、不同领域的人也对工业APP有着不同的理解，导致经常在技术交流与沟通中难以形成统一意见。为了解决这一问题，我们联合多家工业领域研究所与制造企业的一线专家、工业解决方案专家和IT专家，并在工业与信息化部有关领导的指导下，开展了本书的编撰工作。
作者所在的公司从2006年起就专业从事工业知识组件、工业技术软件化以及工业APP的理论探索、技术研究、平台开发和工程实施。十几年来，工业APP及平台化应用的相关理论、平台与工程应用已经遍及航空航天、电子、船舶、汽车、零部件、通用机械、发动机与核能等多个行业的研发、制造与运维领域，得到了行业的认可，并助推相关企业在工业数字化征程上大步前进——工业APP与平台化应用的理论得到了实践检验。在编写本书的过程中，作者充分地结合了工业APP的相关理论研究成果与实践应用。
在本书编写过程中，得到了来自航天、航空、电力、航空发动机、汽车、通用零部件等领域多位专家的支持。同时，也吸收了其他行业领域以及更多同行对工业APP的观点。
为了有效地整合多行业、多领域以及来自不同视角的观点，成书过程中，我们应用系统工程的流程与方法，并参考和借鉴系统工程相关标准，应用系统思维，将书中涉及的工业APP、工业APP生态等作为系统对象进行研究，尽量从不同视角并考虑不同利益相关方的诉求，对工业APP进行描述。由于篇幅及主题的限制，关于工业APP生命周期流程的内容并没有全面展开。
作为工业技术知识的载体，工业APP是工业技术软件化的成果，以及工业化与信息化紧密融合的结晶。为了方便读者理解，书中引用了大量的工业应用案例，力求内容丰富、图文并茂、观点突出、行文简练，以便读者快速了解工业APP，认识其价值，区分容易混淆的概念，并对工业APP开启数字工业时代以及生态建设等问题有清晰的认识。
但是，工业体系本身庞大复杂，工业技术博大精深，行业跨度广泛，应用场景千变万化。由于作者在知识积累、视角以及工业APP认知等方面的局限，书中内容难免存在错误，希望各位读者提出宝贵的意见和建议，共同推进工业APP的应用和发展，共同推进我国制造业的升级。
何强
2019年1月
信息化与工业化
数字化转型已成为全球共识，工业数字化转型是其重点，也是难点所在。工业技术与信息技术的融合在于工业技术软件化和工业APP，它们是工业数字化转型的有效抓手。本书全面系统地介绍了什么是工业APP以及如何建设工业APP生态，并通过实践及应用案例展现了其实施路径，是工业数字化转型领域有价值的参考书。
—— 中国互联网协会常务副理事长 高新民
面对日益复杂的制造系统，如何构建高灵敏、低成本的数字化转型支撑系统，全球信息技术体系正处于探索体系重构、范式迁移、能力重塑的关键节点上，工业APP是这轮技术和产业变革的必然结果，也代表了产业变革的方向，尽管其发展尚处于起步阶段，但燎原之势可期。本书系统地阐述了工业APP的前世今生，描绘了软件发展的未来图景，是了解当下工业软件变革趋势的重要读本。
—— 中国信息化百人会执委 安晓鹏
中国制造大而不强，核心原因是研发能力不强。当今世界，所有工业产品的研发都是以数字化技术为基础的，而走向智能的建设必须要有工业软件支撑的数字化基础。本书站在我国工业体系转型升级的高度，分析了工业软件支撑下的数字工业发展路径，是一本不可多得的好书，因此推荐工业界的同仁阅读。
—— 中航工业集团首席信息专家 宁振波
工业APP正处于蓄势待发的关键阶段，对产业而言，工业软件是过去数十年工业体系数字化演进的核心，工业APP与工业软件是什么样的关系呢？工业APP能带来缩小国内外软件差距的新机遇吗？对企业而言，工业APP能够满足哪些需求？解决哪些痛点？如何部署和应用才可以形成低成本和敏捷的转型之路呢？本书基于作者长期的实践探索和理论思考，给出了全面、系统和深入的回答。
—— 中国信息通信研究院总工程师 余晓辉
我国高端装备行业正在从中国制造向中国创造迈进，这对领域知识的本地化传承和复用提出了更高要求，工业APP的出现恰逢其时。其具有的封装自主性、进化成长性、过程可组装性和生态开放性，为工业知识的本地化沉淀和复用提供了强大抓手，既是对传统工业软件的补充，更是数字工业时代对传统工业软件的超越。本书为我们系统地揭示了工业APP在工业技术软件化过程中的落地方式和途径，具有重要的参考价值。
—— 中国工程物理研究院信息化总师 赵强
未来的制造业一定是基于知识的制造。但是在过去，我国制造业知识产生、积累和传承的效率都很低。工业APP的出现使知识积累传承的方式发生革命性的变化，必将对制造业的发展发挥重要作用。无论是制造业，还是信息产业和软件界的技术人员都有必要了解有关工业APP的知识。本书的出版打开了工业APP的知识窗口，值得大家认真阅读。
—— 中国工程院制造业研究室首席专家 董景辰
序一
序二
序三
前言
第一章 数字工业时代 / 1
数字经济与数字中国 / 3
美国的数字化进程 / 4
数字中国新征程——从“消费驱动型”到“工业驱动型” / 10
数字工业时代来临 / 16
数字技术改变工业 / 16
工业数字化转型 / 20
工业APP全面开启数字工业时代 / 26
第二章 工业APP / 34
工业领域的四类模型 / 36
什么是工业APP / 41
工业APP概念研究 / 41
工业APP的定义 / 46
工业APP的典型特征 / 48
工业APP的本质 / 50
工业APP的分类 / 52
工业APP举例 / 55
工业APP的参考架构 / 61
工业品生命周期维度 / 63
技术要素维 / 66
软件化维 / 68
应用维 / 71
工业APP架构内涵 / 74
工业APP与工业软件 / 77
工业APP与移动消费APP的区别 / 78
工业APP与工业软件的区别 / 79
工业APP与专家系统的区别 / 84
工业APP与工业互联网平台 / 85
工业互联网和工业互联网平台 / 85
工业APP赋能工业互联网平台 / 86
工业互联网平台为工业APP提供工业操作系统 / 87
工业互联网平台为工业APP生态提供载体 / 88
工业APP的意义与价值 / 89
工业APP对中国制造的价值 / 89
工业APP对产业的价值 / 90
工业APP对企业的价值 / 91
第三章 工业APP生命周期流程 / 97
概述 / 99
工业APP的一般生命周期流程 / 99
工业APP生命周期流程应用与裁剪 / 101
技术管理流程 / 104
顶层体系规划流程 / 104
知识计量流程 / 106
评估评价流程 / 107
质量保障流程 / 110
技术流程 / 111
知识特征化定义 / 112
APP实现 / 118
验证确认与交付 / 124
APP应用 / 125
优化迭代 / 135
协议流程 / 136
众包流程 / 136
APP分享流程 / 138
APP交易流程 / 139
使能流程 / 141
APP保护与促进流程 / 141
质量管理流程 / 142
第四章 工业APP生态建设 / 143
百万工业APP培育工程 / 145
工业APP生态体系模型 / 147
参与主体及主要活动 / 149
政策引导 / 150
人才培养与“百万工业APP大讲堂” / 151
工业APP的技术转化与认证 / 152
工业APP生态基础建设 / 154
工业APP体系规划 / 154
基础工业软件（工业建模引擎） / 162
工业互联网平台 / 164
工业APP使能环境建设 / 165
APP标准体系 / 165
评估评价体系 / 168
APP质量体系 / 169
安全保护体系 / 171
工业APP众包环境 / 174
工业APP开发环境 / 175
工业APP交易环境 / 181
工业APP应用环境 / 181
工业APP培育策略与建议 / 183
技术支撑，夯实工业APP发展基础 / 183
生态引领，优化工业APP发展环境 / 184
工业APP培育三级策略 / 184
第五章 工业APP开启中国数字工业新时代 / 188
工业APP开启航空发动机数字化研发新模式 / 191
应用背景与概况 / 192
工业APP助力数字航空发动机研发 / 192
工业APP在数字航空发动机研发领域的应用效果 / 207
工业APP助力数字“快舟”腾飞 / 210
应用背景与概况 / 210
工业APP在快舟火箭开发中的应用 / 211
工业APP的应用价值与推广效果 / 221
工业APP促进工装数字化设计升级 / 224
应用背景与概况 / 224
工业APP在工装数字化设计中的应用 / 225
工业APP在生产工艺领域的应用效果与价值 / 228
工业APP在设备远程数字化保障中的应用 / 230
应用背景与概况 / 230
工业APP在多能互补远程设备维护中的应用 / 231
工业APP在设备远程维护领域的应用效果与价值 / 239
工业APP在钢铁行业的应用 / 242
应用背景与概况 / 242
领域知识表达——从知识特征化到工业APP / 243
钢铁行业典型的工业APP应用 / 244
第六章 工业APP驱动制造业核心价值向设计端迁移 / 247
从中国制造到中国创造 / 251
推动制造业核心价值向设计端迁移 / 255
工业APP与新技术融合促进数字工业发展 / 258
工业APP与语义集成促进数字工业知识智能匹配 / 258
机器学习结合工业APP促进工业知识整合和自我进化 / 259
5G时代的工业APP加速数字工业互联互操作 / 263
后记 / 266
参考文献 / 269
