华为云发布硬件开发生产线 加快共建新一代工业软件体系

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，展示工业全产业链前沿技术、创新产品和解决方案，围绕核心工业软件产业布局、创新应用和产业赋能、产业融合等开展交流分享。

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。

• 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字底座

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，为制造

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。