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中国仿真破冰的解决方案:苦旅破晓 仿真体系修炼(一)

来源:田锋 发布时间:2021 / 03 / 10

在《苦旅寻真》书中回顾了中国仿真的漫漫苦旅,分享了这种历程带给我们的感悟,并提出了破冰的三个解决方案,分别是:


1. 提出企业仿真能力体系建设方法论,以提升大型企业仿真效益;

2. 提出基于工业云的仿真生态衍进方案,以降低中小企业仿真门槛;

3. 提出中国仿真自主研发的双驱路线——“高点起跳,赋能开道”。


我们相信这三项方案是能带我们走出困境的有效方法,但是每个破冰的旅程都是一段不容易的道路。尤其是事关中国自主仿真能否成功,中国企业能否真正建立起仿真能力的“仿真体系建设”。作为一套提升企业仿真效益的方法,仿真体系建设不是一蹴而就,而是方法论指导下一场企业能力的修炼。


中国企业仿真到底缺什么


中国仿真到底缺什么?面对企业的仿真问题,我们经常会有这样一个灵魂发问。


在国内,仿真普遍无法实现企业购买软件的初衷。仿真活动中各种令人困惑的怪现象让企业不明觉厉,特别是到处充斥的“假仿真”现象,让仿真结果无法成为设计依据。仿真软件因此无法成为设计工具,最终变成了一件奢侈品,主要用来展示“实力”和炫耀“资本”。


在企业调研时,多家企业讲了同一个现象,称为“大拿迷局”:


  • ·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!

  • ·同一个大拿,用不同的软件,做出来的结果不同!

  • ·用试验进行验证,发现这个两个仿真结果与试验都不同!


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,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”,中国企业仿真还存在更多怪现象:


1. 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.

2. 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。

3. 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。

4. 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,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。

5. 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。


 因此,不能再以过去朴素的方式对待仿真,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。


体系化推动才是最终的解决之道


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。最终形成的模型如下图所示。

社会技术体系模型


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。


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。社会技术体系的标准模型在仿真领域实例化后,形成综合仿真体系模型。

综合仿真体系模型


仿真体系应在仿真战略指导下,在三个维度均衡建设:


1. 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;

2. 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;

3. 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,如下图所示。


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。


仿真体系建设方法学


仿真体系建设方法学用以支撑更好地为企业实施仿真体系建设。仿真体系方法学包含企业仿真体系成熟度评估、企业仿真战略选择、仿真流程梳理、标准建设、规范建设、组织建设、人才梯队建设、软件选型和装备建设、IT支撑和仿真平台建设等方面。同时体系建设项目的管理规范和实施规范可以保障项目的规范高效进行。每个方面提供细分规范、标准和原则,以及与之配套的工具和模板。


企业仿真体系的成熟度模型


仿真体系成熟度模型将仿真体系成熟度分为五个级别,分别是采纳级、重复级、预测级、驱动级和引领级。仿真体系的成熟度从战略、人才、组织、流程、规范、标准、软件、硬件和平台等维度进行评价。


仿真体系成熟度评估是仿真体系建设的首要工作,是对企业目前仿真技术应用现状的综合评估,是对企业仿真相关软件硬件资源、人才资源、组织结构的全面调查分析。依据成熟度模型对企业仿真体系成熟度现状进行分析,获得企业当前仿真体系各维度的状态,以方便企业明确今后仿真能力建设的重点方向和达成目标,为后续仿真体系建设打下基础。


标准与规范体系建设是企业仿真体系建设的核心,它决定了企业能否在正确的地方做仿真,并且将仿真做正确,是仿真技术能否成为设计依据的关键所在。标准与规范体系为仿真体系中其他几个维度的规划与建设提供输入数据,包括人才与组织、软件与硬件、仿真云平台及综合仿真平台等。


仿真体系建设最终将形成包括仿真组织的结构图和相关制度文件、仿真人员配置和团队培养计划、综合设计流程(经过仿真化改造的设计流程)、多学科仿真集成流程、仿真标准手册、仿真规范手册、仿真软件硬件资源、综合仿真平台、仿真模板库等在内的调研报告、咨询报告、标准规范手册、建设规划和部署方案等一系列内容。


仿真体系是一项有多人多部门共同参与的、需长期坚持的工程,既要前赴后继,又要一以贯之。请相信,仿真体系是一条能让你看到未来的路,确实能让你的企业逐步走出仿真迷局,慢慢一骑脱尘。但建立体系的工作从来都没有那么热火朝天,需要像工匠那样一点点地凿开枷锁,清除障碍,日复一日、一点一滴地积累。我把这篇取名“修炼”,即需要我们有工匠精神去慢慢打磨,需要我们像禅修那样耐得住寂寞,需要我们有“功成不必在我”的胸怀。