01

話題一：仿真是核心！

仿真行業(yè)二十年來(lái)的發(fā)展，呈現(xiàn)了一個(gè)馬鞍形。近兩年，不少研發(fā)專家提出：“仿真是核心！”；同時(shí)，更多從業(yè)者在談及“仿真是核心”時(shí)，紛紛表示贊同。仿真技術(shù)似乎迎來(lái)了又一個(gè)“春天”！

深入解析下，“仿真是核心”應(yīng)該包含三個(gè)因素：

（一）當(dāng)前所有與正向研發(fā)相關(guān)的活動(dòng)，仿真都是核心。

因?yàn)檎蜓邪l(fā)所面臨的風(fēng)險(xiǎn)是逆向設(shè)計(jì)的百倍以上。而當(dāng)前對(duì)研發(fā)的要求，從需求、成本、時(shí)間上，都不能繼續(xù)采用傳統(tǒng)的以試驗(yàn)為核心的方式。虛擬設(shè)計(jì)、虛擬驗(yàn)證，在正向研發(fā)的背景下已成為必須。仿真之所以成為正向研發(fā)的核心，就在于將研發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)，放在虛擬環(huán)境中暴露，并反向驅(qū)動(dòng)虛擬的設(shè)計(jì)改進(jìn)；仿真能大幅節(jié)省研發(fā)成本和時(shí)間，還允許研發(fā)人員更大膽地嘗試不同設(shè)計(jì)方案。

（二）未來(lái)所有正向研發(fā)的數(shù)字化能力建設(shè)，仿真都是核心；尤其是數(shù)學(xué)仿真和大數(shù)據(jù)仿真。

數(shù)字工程，數(shù)字化交付，數(shù)字樣機(jī)，數(shù)字孿生，系統(tǒng)工程數(shù)字化等等，仿真都是核心。這個(gè)觀點(diǎn)，已被越來(lái)越多的研發(fā)人員認(rèn)同。因?yàn)樗鼈兊谋举|(zhì)都是數(shù)字化的模型和環(huán)境，二者的相互作用，就是作仿真計(jì)算；用仿真來(lái)替代實(shí)體的運(yùn)作。仿真計(jì)算的精度和速度，則決定了上述數(shù)字化能力建設(shè)的價(jià)值和成敗。

然而，國(guó)內(nèi)的仿真技術(shù)從應(yīng)用到開(kāi)發(fā)，仍然明顯落后于國(guó)外；需要數(shù)年、甚至數(shù)十年去追趕。我們?cè)谇昂筇幚怼㈧o力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、計(jì)算流體力學(xué)、顯式動(dòng)力學(xué)、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)、電磁學(xué)等方向上，近些年并沒(méi)有獲得快速的進(jìn)步。唯獨(dú)，數(shù)學(xué)仿真，或者稱系統(tǒng)仿真、0-1維仿真、控制仿真、液壓仿真、數(shù)值計(jì)算、功能模型仿真，近兩年成為了熱點(diǎn)。并且，數(shù)學(xué)仿真的精度已被證明不亞于其它學(xué)科；數(shù)學(xué)仿真的速度也相對(duì)快，對(duì)計(jì)算資源的依賴也相對(duì)低。

人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)技術(shù)當(dāng)前已在各領(lǐng)域被廣泛地成功應(yīng)用。大數(shù)據(jù)仿真也成了仿真技術(shù)的另一個(gè)熱點(diǎn)。仿真模型的降階技術(shù)，基于大量試驗(yàn)、運(yùn)維數(shù)據(jù)反推的代理模型，突然間成了從業(yè)者們的突破焦點(diǎn)。大數(shù)據(jù)仿真幾乎成了中國(guó)在仿真技術(shù)上實(shí)現(xiàn)“彎道超車”的理想路徑。

（三）談仿真，必談驗(yàn)證。

通過(guò)多年的嘗試，仿真從業(yè)者已經(jīng)紛紛意識(shí)到，沒(méi)有驗(yàn)證的仿真是沒(méi)有工程價(jià)值的。然而，仿真驗(yàn)證的技術(shù)門(mén)檻比仿真本身要高出許多。懂驗(yàn)證、會(huì)驗(yàn)證的從業(yè)者比例并不高。

有幸，國(guó)內(nèi)以核能行業(yè)作為先驅(qū)，不少專家在仿真驗(yàn)證技術(shù)上已研究積累了二、三十年。但這些技術(shù)對(duì)使用者的要求相當(dāng)高，推廣難度也很大。技術(shù)的推廣，需要有成熟的方法、工具和成功的實(shí)踐。國(guó)家層面也對(duì)仿真驗(yàn)證技術(shù)的推廣給予了積極的支持。近日，北京安懷信公司的多款通用仿真驗(yàn)證工具軟件開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，已通過(guò)了國(guó)家相關(guān)部門(mén)的驗(yàn)收評(píng)審，并被要求大力推廣，讓更多人可以通過(guò)軟件工具低門(mén)檻地應(yīng)用成熟的仿真驗(yàn)證技術(shù)。

02

話題二：正向研發(fā)數(shù)字化的方法論，應(yīng)該是MBSE還是系統(tǒng)工程數(shù)字化？

近十年，MBSE概念受到了很多人士的追捧。因?yàn)檫@個(gè)代表了“最先進(jìn)”的正向研發(fā)的方法論，又符合“數(shù)字化”的特征。然而，近兩年MBSE的熱度突然降低了。原因之一，就是不少人在MBSE上投入多年、消耗了大量的資源之后，并沒(méi)有得到實(shí)際回報(bào)；繼續(xù)投入已難以獲得支持；如何讓此前的投入轉(zhuǎn)化為價(jià)值，也看不到成功案例和可行方案。

理性思考下，MBSE的本質(zhì)，仍然是系統(tǒng)工程；只是為了保證協(xié)同的一致性和效率，引入了全新、而又陌生的“模型”概念。而這些外來(lái)的“模型”概念，多少都存在水土不服。學(xué)習(xí)成本、建模成本、應(yīng)用成本大大超過(guò)了早先的預(yù)期。

系統(tǒng)工程數(shù)字化，則是近兩年出現(xiàn)、更接地氣的概念。主張的是：在國(guó)內(nèi)幾十年系統(tǒng)工程成功實(shí)踐的基礎(chǔ)上，直接做數(shù)字化的轉(zhuǎn)化；將傳統(tǒng)的TSE完整閉環(huán)，搬到數(shù)字化環(huán)境下，逐步演進(jìn)。而不是像MBSE那樣，顛覆原來(lái)已有的閉環(huán)，引入外來(lái)的模型規(guī)范，打散之后的重構(gòu)面臨重重困難。

在中國(guó)特色的系統(tǒng)工程數(shù)字化實(shí)踐中，北京安懷信公司通過(guò)近十年的摸索和嘗試，已成功為多個(gè)領(lǐng)域的十多家頭部企業(yè)搭建了數(shù)字化的正向設(shè)計(jì)環(huán)境，打通了虛擬設(shè)計(jì)和虛擬驗(yàn)證的大V字形。早期成功實(shí)施的項(xiàng)目，都沒(méi)有采用外來(lái)的“模型”概念，而是利用企業(yè)已有的經(jīng)驗(yàn)、數(shù)據(jù)、流程和算法，構(gòu)建與企業(yè)業(yè)務(wù)自然適配的數(shù)字化模型；同時(shí)，將這些異構(gòu)化的模型通過(guò)元模型技術(shù)、在自主的數(shù)據(jù)中臺(tái)中完成關(guān)聯(lián)和管理；成功實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)工程數(shù)字化核心技術(shù)的自主可控。為中國(guó)特色的正向研發(fā)數(shù)字化提供了成功的方法論。

方法論，是對(duì)成功實(shí)踐的事后總結(jié)。過(guò)去的方法論，不一定能保證未來(lái)的成功；得不到成功的方法論，沒(méi)有意義。往往成功的實(shí)踐，依賴的是組織的能力和人的精神力。所以，方法論應(yīng)該是不斷演進(jìn)的；引入方法論，不如提升能力和樹(shù)立決心。

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話題三：研發(fā)數(shù)字化轉(zhuǎn)型從哪里起步？

每個(gè)企業(yè)對(duì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型都有不同的理解；從哪里起步，也沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的答案。同時(shí)，數(shù)字化轉(zhuǎn)型失敗的案例，卻隨處可見(jiàn)。權(quán)威機(jī)構(gòu)對(duì)失敗案例作了分析，共同的結(jié)論是：導(dǎo)致失敗的原因，并不是數(shù)字化技術(shù)。所以，研發(fā)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，起步就不應(yīng)該是引入最“先進(jìn)”的數(shù)字化技術(shù)；而以下幾個(gè)非“技術(shù)”的因素，則應(yīng)當(dāng)首先考慮：

意識(shí)與意志

數(shù)字化轉(zhuǎn)型，是思維的跳躍。我們可以大膽地想象，數(shù)字化轉(zhuǎn)型將會(huì)讓研發(fā)在最高效、最低成本、最低風(fēng)險(xiǎn)下開(kāi)展。特斯拉、SPACE X、新能源汽車、移動(dòng)支付、滴滴打車、視頻直播、視頻會(huì)議，等等。這些成功既是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的成功實(shí)踐，也是想象力的變現(xiàn)。

研發(fā)的瓶頸在哪里，從業(yè)人員其實(shí)都明白。數(shù)字化技術(shù)高速發(fā)展的今天，我們應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，打破這些瓶頸存在可能性。然后，再評(píng)判數(shù)字化技術(shù)的可行性：是否能大幅減少或避免樣機(jī)試制與試驗(yàn)，在虛擬的環(huán)境中大膽且快速地嘗試高水平的方案設(shè)計(jì)，再在虛擬的環(huán)境中快速完成多個(gè)迭代方案的驗(yàn)證，跨部門(mén)、跨學(xué)科、跨地域的協(xié)同與溝通在瞬間即可完成，歷史積累的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)能夠輕易地復(fù)用……其實(shí)，在上述方向上國(guó)內(nèi)已經(jīng)有了不少的成功實(shí)踐案例，證明了數(shù)字化技術(shù)打破這些瓶頸的可行性。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型一旦起步，就必然會(huì)面臨諸多難以預(yù)料的坎坷與挑戰(zhàn)。是否有堅(jiān)定的意志，克服困難、面對(duì)挑戰(zhàn)、尋找路徑，不輕言放棄，這決定了數(shù)字化轉(zhuǎn)型的最終成敗。

業(yè)務(wù)的價(jià)值提升

業(yè)務(wù)是企業(yè)的價(jià)值發(fā)動(dòng)機(jī)。研發(fā)類企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的目的，首先是要支持業(yè)務(wù)的價(jià)值提升。快速、高質(zhì)量、低成本的產(chǎn)品研制能力，在數(shù)字化轉(zhuǎn)型過(guò)程中得以提升是“本”；新的數(shù)字化技術(shù)的成功實(shí)踐是“末”；不能舍本逐末。

每個(gè)研發(fā)企業(yè)都有不少急待解決的業(yè)務(wù)問(wèn)題。理論，設(shè)計(jì)，材料，工藝，裝配，安全，操作，試驗(yàn)，經(jīng)費(fèi)，時(shí)間，等等。其實(shí)都有機(jī)會(huì)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型中找到答案。所以，數(shù)字化轉(zhuǎn)型在起步時(shí)，應(yīng)該首先明確要解決的業(yè)務(wù)問(wèn)題是什么。

用戶體驗(yàn)

所有數(shù)字化轉(zhuǎn)型成功的企業(yè)，都提供了優(yōu)異的用戶體驗(yàn)。研發(fā)類企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型服務(wù)的用戶之一就是研發(fā)人員。讓研發(fā)人員更便捷地獲取知識(shí)和資源，更快速地完成研制任務(wù)，更少地機(jī)械性重復(fù)，更有自信地挑戰(zhàn)高水平的設(shè)計(jì)，有更安全舒適的工作環(huán)境……這些就應(yīng)當(dāng)是數(shù)字化轉(zhuǎn)型要為用戶帶來(lái)的體驗(yàn)。

數(shù)字化技術(shù)的成功應(yīng)用，需要良好的用戶體驗(yàn)作為推動(dòng)力。北京安懷信公司成功實(shí)施的研發(fā)數(shù)字化建設(shè)項(xiàng)目，均獲得了用戶的良好反饋：降低了研發(fā)人員工作負(fù)荷，提高了研發(fā)人員成果回報(bào)；讓研發(fā)回歸創(chuàng)造，讓人回歸生活。

審核編輯 ：李倩