1 概念
工业互联网APP（以下简称工业APP）是基于工业互联网，
承载工业知识和经验，满足特定需求的工业应用软件，是工业技术软件化的重要成果。
工业APP是面向工业产品全生命周期相关业务（设计、生产、实验、使用、保障、交易、服务等）的场景需求，把工业产品及相关技术过程中的知识、最佳实践及技术诀窍封装成应用软件。其本质是企业知识和技术诀窍的模型化、模块化、标准化和软件化，能够有效促进知识的显性化、公有化、组织化、系统化，极大地便利了知识的应用和复用。
相对于传统工业软件，工业APP具有轻量化、定制化、专用化、灵活和复用的特点。用户复用工业APP而被快速赋能，机器复用工业APP而快速优化，工业企业复用工业APP实现对制造资源的优化配置，从而创造和保持竞争优势。
在工业互联网平台环境下，有利于推进工业APP的开发、应用及共享，形成生态环境，促进知识的传播与复用，把知识经济推向新的时代。
1.1 工业APP的形成
知识承载方式的变迁。知识最初只存在于人脑，后来人与知识分离，知识以文字和图片等方式外化于竹简、布帛和纸张上。直到计算机出现，诸如机械、电子物理、化学等领域专业知识，工业生产实践经验及诀窍，基于已知工业机理构建的各类模型，逐步进入了计算机，形成早期的工业软件。
工业APP的出现促进了工业技术沉淀、传播和应用效率的极大提升。目前知识的形成方式有两种。大量的工业知识靠人形成，
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保存在人脑、图文文献等载体中。这种方式不利于传承，不利于持续改进，不利于知识管理。要解决这些问题，不仅要把人脑中的隐性知识外化为显性知识，还要将知识标准化、代码化，固化在软件中。
还有大量的知识隐藏在数据之中，需要通过统计、分析、机器学习等方法对现有的工业大数据的分析与挖掘，找到故障模式、缺陷特征、最佳工艺参数等人难把握的知识，将其固化在软件中。
封装了工业知识的智能工业APP，对人和机器快速高效赋能，突破了知识应用对人脑和人体所在时空的限制，最终直接驱动工业设备及工业业务，在赛博空间（Cyberspace）形成强大数字劳动力，极大地促进社会生产力的发展。
图1-1 工业技术应用范式的升级过程
从早期的人与知识分离，到未来在赛博空间形成强大的数字劳动力，以机器替代人来使用知识，工业技术应用范式经历了如图1-1所示的升级过程。
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1.2 工业APP的特征
工业APP作为一种新型的工业应用程序，一般具有以下6个典型特征。
（1）完整地表达一个或多个特定功能，解决特定问题 每一个工业APP都是可以完整地表达一个或多个特定功能，解决特定具体问题的工业应用程序。
（2）特定工业技术的载体
工业APP中封装了解决特定问题的流程、逻辑、数据与数据流、经验、算法、知识等工业技术，每一个工业APP都是一些特定工业技术的集合与载体。
（3）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，相互之间耦合度低。因此，工业APP一般小巧灵活，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。工业APP集合与固化了解决特定问题的工业技术，因此，工业APP可以重复应用到不同的场景，解决相同的问题。
（4）结构化和形式化
工业APP是流程与方法、数据与信息、经验与知识等工业技术的进行结构化整理和抽象提炼后的一种显性表达，一般以图形化方式定义这些工业技术及其相互之间的关系，并提供图形化人机交付界面，以及可视的输入输出。
（5）轻代码化
工业APP的开发主体是具备各类工业知识的开发人员。工业APP具备轻代码化的特征，以便于开发人员可以快速、简单、方便地将工业技术知识进行沉淀与积累。
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（6）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，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。
1.3 工业APP的形式
工业APP关注对工业数据建模与模型持续优化，关注对工业技术知识的提炼与抽象，将数据模型、提炼与抽象的知识结果通过形式化封装与固化形成APP。
工业APP强调标准化与体系化，标准化关注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，而进行直接使用；体系化关注完整的工业技术体系的形成。 工业APP既可以安装、部署和运行在诸如工业大数据平台、工业通用设计软件平台、生产管控平台等系统平台上，也可以单独使用在电脑单机上。用户可以根据使用需求安装、使用、相互调用、流通、卸载或更换，操作快速、方便、灵活。
工业APP基于工业互联网平台和传统工业软件而发展。传统工业软件正在加快云化改造迁移，实现工具平台化。工业APP同时向工业互联网平台发展，最终都将汇聚于工业互联网平台。传统工业软件即CAX、ERP、MES、项目管理等研发设计工具、运营管理软件和组织协同软件以及嵌入式软件。（即《工业互联网平台白皮书》中的软件企业的工业互联网平台化路径）。 人们利用CAX、ERP、MES、项目管理等工具平台或引擎，生成、管理、复用工业知识，包括工业机理/模型知识、工艺知识等，以及关于如何使用这些工具的知识。工业APP在传统工业软件的基础上，实现工业知识的封装、共享、交易和复用。
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图1-2 工业APP与传统工业软件的联系示例
如图1-2所示的一款螺杆设计阶段使用的APP，包含了行业特有的推力计算和转动仿真等知识。在三维建模过程中，调用了CAD软件绘制几何模型；在强度和运动仿真过程中，调用了不同CAE软件进行物理仿真。所以，一方面传统工业软件是基于通用设计软件的设计知识封装为工业APP的基础；另一方面，工业APP使传统工业软件更好地服务于工业活动，两者在未来较长时间内相互配合，长期共存，功能强大的传统工业软件和日益丰富的工业APP协同作用，可以形成高效生产力。
工业互联网带来工业数据的爆发式增长，大数据与机器学习方法正在成为工业互联网平台的标准配置。工业APP可由工业大数据驱动，调用大数据与机器学习微服务或能力，替代人工积累经验，并自动发现知识，实现自诊断、预测与优化、决策支持。 工业APP可采用微服务架构实现灵活构建。微服务是一个新兴的软件架构，就是把一个应用程序分解为功能粒度更小、完全独立的微服务组件，这使得它们拥有更高的敏捷性、可伸缩性和可用性。工业APP可采用微服务技术，并通过工业互联网平台实现网络化调用，形成了一种可重复使用的微服务组件，推动工业技术、经验、知识和最佳实践的模型化、软件化与再封装。基于微服务架构松耦合、易开发、易部署、易扩展等特点，工业APP可以实现灵活组态、持续更新和快速部署，从而发展成工业软件的新阶段。
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工业互联网APP发展白皮书+(2018)
