不能替换舶来品,就别谈自主仿真
不能共存么?——不能!珠峰四起的国际大鳄已经霸占了共存的空间。那能替换么?——能!中国用户的仿真困局是留给我们的机会。
中国政府为企业在购买国外仿真软件上花去大量的钱,但并没有换回期望的能力。谁能改变这个现状,谁将拥有中国仿真的下一代机会。这是我们的基本判断。
图1 通过赋能企业仿真实现自主化替换
凭什么赋能企业?这就是本文的主题——企业仿真体系。该体系是一套帮助企业建立仿真能力的方法论体系,所以也可称为“仿真赋能体系”,由落户于bat365中文官方网站的北京市综合仿真实验室独创。
我们的思路是:在国内孵化100个掌握这套方法论的赋能公司,利用我们研发的自主仿真软件,帮助用户建立真正的仿真能力。
企业仿真之怪现象
在国内,至少在目前,仿真是大企业的“专利”。无论是自筹资金,还是立项拨款,仿真这样的奢侈品,只有大企业有实力取得。所以,下文所述的怪现象,也是大企业的“专利”。
我们对比仿真在国际标杆企业和国内企业的价值体现时发现,在标杆企业,仿真是设计的必修课,是设计的必备手段。而在国内企业,仿真只是设计的选修课,不到万不得已就不用仿真。在标杆企业,仿真可替代大多数试验,在研发全程成为设计依据。而在国内企业,仿真只是试验的附属品,多数情况下是在研发后期进行设计校核。在标杆企业,“仿真驱动研发”已经成为企业战略。而在国内企业,仿真仍然是锦上添花。总体看来,仿真在国内企业的开发深度和使用效果远未达到预期。
其实,国内企业和国际标杆企业的仿真条件差别并不大。首先,我们使用的软硬件几乎无差别,在数量和版本上甚至优于标杆企业。其次,国内企业中仿真软件的使用人员与标杆企业也无差别。标杆企业的仿真人员中,华人比比皆是。条件差别不大,但仿真的命运却有天壤之别,到底是为什么?
在企业调研时,多家企业讲了同一个现象,我们把这个现象称为“大拿迷局”:
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-对同一个问题,使用同一款仿真软件,两个大拿做出来的结果不同!
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-同一个大拿,用不同的软件,做出来的结果不同!
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-用试验进行验证,发现这个两个仿真结果与试验都不同!
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面对这些“怪现象”,仿真人员往往没有合理的解释。仿真人员当然要坚称仿真具有价值,所以给出的解释往往是:“仿真虽然不能告诉我们精确结果,但至少会告诉我们一个趋势,告诉我们不同的设计哪个更好。”这样似是而非的解释,只会损害仿真形象。这是给自己找了一个主动放弃仿真价值和地位的下台阶,是仿真界的“投降派”。这也解释了为什么仿真在设计人员的眼里是这样的不堪,在企业中只拥有无关紧要的地位。如果这些解释是合理的,那也代表仿真本身是无价值的,本身就无法解决设计中的问题,无法成为设计依据!
当我们在企业深入探寻这个现象的原因时,企业不同人士给出不同答案:
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-高层说:中国企业存在人才断层,人员偏年轻,欠缺高水平人才;
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-中层说:软件太多,使用太随意,想用哪个用哪个,没个规矩;
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-专家说:年轻人太浮躁,都愿“学而优则仕”,坚守技术者寥寥;
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-仿真者说:仿真与设计收入倒挂,画图比算题挣得多。吃的是草,挤的是奶;
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-设计者说:计算结果没谱,和试验结果不符,不能作为设计依据;
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-资深者说:没有工程经验,缺少知识沉淀,仿真这活儿新人干不好;
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-初学者说:软件应该定制化,过程应该模板化,可这些事儿老人不爱干;
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-信息部说:应用部门对软硬件的选型随意,重复购买,资源不共享;
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-专业室说:不知道仿真软件在何时用、在哪里用、用什么功能、怎么用才对。
说法很多,也并没能很好地解释“大拿迷局”。这说明,中国企业存在的不仅仅是“大拿迷局”,以上说法反映了企业存在的更多怪现象:
第一,企业有很多仿真软硬件,也不缺软件使用手册、使用指南、使用技巧和使用案例,但缺乏与产品研发流程相适应的仿真标准和规范。没有规范,企业并不清楚在设计和研发过程中何时用什么软件做什么仿真。没有标准,仿真人员也不知道如何做、做成什么样就是对的。所以仿真结果一直波动,可信度不高,无法作为设计参考,更无法驱动研发。企业还是以“仿制+试验”为主要研发模式。
第二,企业不缺仿真团队、技术人员、技术培训和培养经费,也不缺身怀绝技的毕业生,但缺乏有利于人才培养、考核与激励的组织体系和文化环境。仿真团队和其他部门关系不明确。队伍不能稳定,人才不能持续进步。
第三,企业不缺软件需求和采购经费,不缺采购体系和招标流程,但缺乏仿真装备的系统规划和建设路径。没有系统规划,没有资源共享,各部门分别选型,一定会形成软硬件的重复和空白。有些领域“朱门酒肉臭”,有些领域“路有冻死骨”,造成软硬件与仿真需求不匹配,研发经费投入效益大打折扣。
第四,我们不缺企业战略,不缺领导指示,但缺乏一套仿真在本企业的定位描述,我们把这种描述称为“仿真战略”,用以指导企业工作人员到底应在仿真上做何种等级的投入。没有仿真战略,就缺乏一把标尺,来对仿真组织、人员培养、软硬件采购和配置进行正确评价,更无法指导仿真能力体系的规划与建设。
第五,我们不缺软硬件,不缺仿真数据,但缺乏所有仿真资源的整合载体。仿真相关资源和数据零散分布,各自为战,无法形成合力。
通过前面总结,中国仿真看似缺的东西很多,但我们还是能提取出来几项要点:企业重设计轻仿真、重软件轻人才、重使用轻规范!这几轻几重,道出了我们当前的主要问题。看似我们很重视仿真,但是我们偏食。有些地方的建设冗余了,有些地方还是真空,有些地方有赘肉,但骨头还缺钙。不均衡的建设不仅瘸腿,也注定浪费。
总之,我们轻视了仿真!过去往往用朴素的方式对待仿真。我们总认为,既然供应商的专家们把仿真技术变成了软件,就应该像钳子扳手那样,需要时则拿起来用,不需要时就放在一边。但前面的怪现象让我们意识到,仿真似乎不是这么简单。
面对不简单的问题,一个有效的解决途径是从更高的层面和更广的视角进行系统思考。为此,我们引入了社会技术学,因为前文所述的现象让我们意识到,我们遇到的仿真问题是个典型的社会技术学问题。从社会技术学模型看,仿真的确不是一项简单的技术,是一项在人类社会中发挥作用的复杂技术,符合社会技术学特征。
社会技术学是运用社会学的理论、观点和方法,研究技术对社会的影响、作用以及协调发展的科学。社会技术学认为,社会技术体系由一个中心(战略)和三个要素(组织、技术、流程)构成。在信息化和云计算时代,我们增加一个要素:信息化平台。最终形成的模型如图2所示。
该模型从战略、组织、技术、流程以及平台几个方面对体系进行分析。战略是中心,组织、技术、流程围绕战略中心展开,平台是战略实现和体系落地的支撑和载体。由此构成“1-3-1”结构模型:
– 一个中心:战略,决定了体系的愿景和使命;
– 三个要素:组织(人)、流程、技术,决定了体系的运行模式;
– 一个载体:平台,利用了信息时代的便利性,为体系提供支撑。
社会技术体系的发展通常是从技术开始。当技术达到一定程度,需要进行社会化推广应用的时候,就必须明确战略体系,完善流程体系、组织体系及人才体系,最终形成完整和稳定的社会技术体系。在一个社会技术体系中,最不容易出问题的是技术,最容易出问题的是组织与流程。因此,建立完善的社会技术体系是保障技术良好应用的基础。
从社会技术学角度看,仿真不仅仅是一项简单的技术。如果不能建立一个科学完整的社会技术学体系,仿真很难发挥作用。支撑企业仿真能力的,不仅仅是仿真软硬件系统,而是由许多相互依赖、相互联系的要素构成并相互作用的一个复杂整体。这个整体除了仿真软硬件,也包括仿真相关的运作流程和标准规范,以及与组织和人员相关的其他能力要素。我们把这个整体称为综合仿真体系,它实际上是社会技术学在仿真领域的定制化应用。图2实际上是社会技术体系的标准模型在仿真领域实例化后,称为综合仿真体系模型。
这个体系由仿真相关的技术、人和流程三个维度构成并相互影响。作为一个社会技术学体系,仿真体系也应基于企业研发体系进行整体规划和建设,单纯地围绕软件和硬件等技术要素进行建设,对技术体系的能力提升程度有限。所以仿真体系应在仿真战略指导下,在三个维度均衡建设:
-技术建设:仿真装备的科学选型、规划与建设。仿真装备包括仿真软件、计算硬件、网络设备及操作系统,以及利用这些设备搭建的仿真云;
-流程建设:包括综合仿真流程(包含对设计流程的仿真化改造形成的综合设计流程,以及从该流程中提取的多学科仿真流程)、仿真规范和标准的建设;
-组织建设:仿真团队及组织结构建设,进行运行机制、任职资格、激励机制和人员培养等方面规划与建设。
另外,在信息化和云计算时代,应该综合以上三个维度,进行体系要素的载体建设——综合仿真平台。
对以上各要素进行细分,可分解为更多要素:战略、人才、组织、流程、标准、规范、软件、硬件,最终形成综合仿真体系的参考架构,如图3所示。
图 3 综合仿真体系参考架构
仿真体系参考架构给出了仿真体系的完整要素以及他们之间的关系。参考架构的价值在于:在进行仿真体系建设的时候可以帮助企业审视体系发展的均衡性,既不偏重也不偏废任何一个重要指标。
仿真体系其实上一种能力体系,所以也称为“仿真赋能体系”。企业从引进软硬件等条件开始,便初步拥有了一定仿真能力。但是,在企业仿真能力建设过程中的大量实践也表明,一些企业把仿真能力建设与软硬件采购等同,而忽略了构成体系的其他要素。仿真软硬件很容易采购,国内企业的仿真软硬件配置基本与国外先进企业保持同步和接近,但仿真体系所蕴含的软能力无法购买,需要基于企业自身研发特点,开展系统的规划和持续建设。
缺少赋能体系支撑的仿真技术很难积累,仿真软硬件往往会闲置,仿真人员无法持续进步,整体仿真能力的提升速度缓慢。大多数国内企业对仿真体系本身的综合性和复杂性认识不足,在仿真技术的使用、仿真规范标准的完善、仿真过程及数据的管理、仿真人员能力的培养、仿真组织的进化等方面,与国外同行还有较大差距。这种差距往往不在于技术、软件、硬件等硬能力,而在于人才、组织、流程、标准、战略等软实力。因此,仿真体系建设是软硬件大量采购之后的必然发展阶段。通过仿真体系的整体提升,可以完善技术软实力,拉近与国外先进企业的差距。
仿真体系的价值归结为一句话就是“系统化提升仿真效益”。依据该原则,我们设计了仿真体系建设路线,如图4所示。
图4 仿真体系建设路线
综合来讲,我们要从企业现状出发,根据企业战略和研发战略选择适应的仿真战略。根据产品需求和研发流程,结合仿真战略对设计流程进行仿真化改造,形成综合设计流程。通过分析该设计流程,形成一系列多学科仿真流程。基于该流程,结合行业规范可形成仿真规范,结合试验标定建立仿真标准。在组织建设方面,我们进行任职资格、人员培养和考核激励制度的建设。在装备建设方面,我们进行软硬件的规划与选型,搭建企业仿真云。在仿真体系建设过程中,根据统一规划、分步实施原则,逐步建设综合仿真平台。仿真平台是整个仿真体系的信息化载体,将流程、标准、规范、知识、数据、组织以及软硬件集成起来,形成企业仿真的协同工作环境。
总之,仿真体系需要平衡推进,以确保所有的新投资(人力和经费)不会浪费,过去的投资得到保护。
“仿真驱动研发”是当今仿真界最强的呼声,被越来越多的国际标杆企业引入成为仿真战略,对中国企业来说,也是当前最合适的战略。但是,企业引入这一战略的时候,未必真正理解其真实内涵。如何做到“仿真驱动研发”,在业界也众说纷纭,不同组织和机构各有一套。此处我们也提出我们的观点。
在正确的时候做正确的事,并且把事做正确,是现代企业的一项重要观念。这一观念具体体现在“仿真驱动研发”战略中,就是“仿真不再是竞争力要素,知道在哪里用仿真才是重要的,如何用好仿真更为重要。”因此,“仿真驱动研发”其实就是在合适的时候做合适的仿真,并且把仿真做正确。这意味着要在研发的关键环节正确利用仿真技术,打通设计瓶颈。这里强调要让仿真只出现在正确的地方,好钢用在刀刃上,而不是将仿真泛滥在研发流程的所有环节。研发流程就像水利工程,仿真就像水泵,在哪里采用何种水泵才能多快好省地发挥水泵的作用,需要对整个水利管道进行充分论证和分析。综合和透彻分析研发流程的每个环节,在关键和必要的环节中正确地采用仿真,让仿真这样一个高成本、高效益的工具在正确的地方发挥正确的作用,是“仿真驱动研发”的关键。
把正确的人安排到正确的岗位上,重要的事情让能力强的人来做,是现代企业的第一项重要能力。这种能力具体在仿真体系中,就是“分析产品研发流程,找到研发流程中仿真价值最大的环节,在此凝聚正确的仿真资源,特别是人力资源。”
把事情做正确是战略落地的保障,是现代企业的第二项重要能力。这种能力具体在仿真体系中,就是“让人力资源在关键环节高效正确应用仿真技术,获得稳定的仿真结果,成为设计依据。”仿真标准是把仿真做正确的保障,其根本目的是“保持计算结果的一致性”,是解决“大拿迷局”的途径。只要遵守同一个标准,对同一个问题,不同的人、不同的软件,仿真得到的结论都应该是一致的。标准所规定的方法未必是最优的,但结果是可重复的,可以被重现和追溯的结果才是最可靠的,才能作为设计依据。
中国自主仿真的发展,开发一款符合用户需求的软件并不难,至少在三年甚至五年内,我们可以跟跑国际大鳄。真正难的是,即使我们开发一款比肩国际大鳄的软件,用户凭什么就要用你的软件替换已经运行在他那里的国外软件?希望本文能抛砖引玉,为中国同行带来新思路。
中国仿真,卡脖子将是新常态。替换舶来品,一切都还来得及!
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