03
先講一個(gè)案例。某汽車(chē)零部件（T1）提供商的銷(xiāo)售人員跟蹤某車(chē)型配套的空調(diào)項(xiàng)目的競(jìng)爭(zhēng)，前期做過(guò)多次交流，基本上確定了空調(diào)箱系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)和價(jià)格。該銷(xiāo)售人員再次拜訪主機(jī)廠，目的自然是想一舉拿下這次的配套。就在這個(gè)關(guān)口，主機(jī)廠項(xiàng)目人員提出要更改風(fēng)道的要求，原因是從整車(chē)設(shè)計(jì)上要增加一組車(chē)用的控制器來(lái)進(jìn)一步提升整車(chē)的性能。銷(xiāo)售人員隨即打開(kāi)電腦，按照更改要求在原有的設(shè)計(jì)上更改了相關(guān)參數(shù)，生成了更改后的三維效果圖，銷(xiāo)售人員又連接到公司的服務(wù)器上，遠(yuǎn)程打開(kāi)公司的空調(diào)仿真程序，在更改后的幾何上進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置，并遞交了仿真請(qǐng)求…….
40分鐘后，仿真完成。
根據(jù)仿真的結(jié)果，銷(xiāo)售人員提醒主機(jī)廠項(xiàng)目人員，如果按照他們的要求更改，壓降可能會(huì)增加5.6%，均勻性也存在隱患，需要增加風(fēng)機(jī)的功率，并且可能要換成柔性更好的管道。這樣，總項(xiàng)目成本要上升10%左右。
以上的案例是一個(gè)虛擬的案例（取材于和某客戶的高層的一次交流，萬(wàn)分感謝），而如果真的達(dá)到這樣的場(chǎng)景，需要幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)：
遠(yuǎn)程辦公系統(tǒng)（這個(gè)不難，現(xiàn)在很多IT公司都能實(shí)現(xiàn)）
參數(shù)化繪圖程序
定制的仿真程序（只要經(jīng)過(guò)數(shù)小時(shí)的培訓(xùn)就能學(xué)會(huì)的仿真程序）
風(fēng)道模型被V&V的仿真計(jì)算
虛擬現(xiàn)實(shí)
成本計(jì)算程序
且不說(shuō)銷(xiāo)售人員這種眼花繚亂的操作對(duì)客戶的心理沖擊，如果某供應(yīng)商面對(duì)客戶要求的響應(yīng)速度能提升到如此之迅速，對(duì)于其他供應(yīng)商來(lái)說(shuō)，競(jìng)爭(zhēng)游戲無(wú)疑已變成了降維打擊。我想這樣的系統(tǒng)，大多數(shù)企業(yè)可能是無(wú)法拒絕的。
CAE和V&V結(jié)合，使得數(shù)字模型不僅僅是物理實(shí)體現(xiàn)狀的數(shù)字表達(dá)，同時(shí)也能高精度的預(yù)測(cè)物理實(shí)體的狀態(tài)在時(shí)間軸上的變化。數(shù)字模型不僅僅有物理實(shí)體的現(xiàn)狀參數(shù)（質(zhì)量，長(zhǎng)度，速度，場(chǎng)等物理量），還封裝了相應(yīng)的科學(xué)定律和等效或近似的科學(xué)公式等知識(shí)，使得數(shù)字模型和物理實(shí)體實(shí)現(xiàn)同步。數(shù)字孿生的價(jià)值在于它不僅僅能準(zhǔn)確表達(dá)物體的根本屬性，還可以根據(jù)自然界的變化規(guī)律和邏輯去演繹，從而可以預(yù)測(cè)系統(tǒng)隨著時(shí)間變量而變化的各種參數(shù)。仿真和V&V使得數(shù)字孿生技術(shù)為企業(yè)產(chǎn)生巨大價(jià)值，從而徹底顛覆企業(yè)原有的運(yùn)營(yíng)方法和運(yùn)營(yíng)流程。
企業(yè)運(yùn)用CAE技術(shù)的形式是不斷變化的，最早的CAE是一項(xiàng)專門(mén)的技術(shù)，能熟練運(yùn)用的人才不過(guò)，CAE部門(mén)是一個(gè)專業(yè)部門(mén)為設(shè)計(jì)部門(mén)服務(wù)，企業(yè)的流程大致是這樣的。
圖一
CAE是研發(fā)的一個(gè)環(huán)節(jié)，可以減少物理試錯(cuò)，提供正確的設(shè)計(jì)方向。隨著企業(yè)對(duì)CAE的運(yùn)營(yíng)和理解，發(fā)現(xiàn)CAE不僅可以為產(chǎn)品的CAD設(shè)計(jì)階段提供幫助，同時(shí)也可以在企業(yè)運(yùn)營(yíng)的各個(gè)環(huán)節(jié)提供指導(dǎo)意見(jiàn)，于是企業(yè)流程發(fā)生了巨大的變化。
圖二
由于CAE的試錯(cuò)成本極低，而且通過(guò)工具軟件和數(shù)字孿生技術(shù)，甚至可以找到超出企業(yè)的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的更優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。于是在企業(yè)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，CAE和原有的工作交互迭代，虛擬空間探索，物理世界驗(yàn)證。
理論上這樣的架構(gòu)很不錯(cuò)，實(shí)踐操作是卻發(fā)現(xiàn)有一些問(wèn)題。
由于CAE工作具有一定的技術(shù)壁壘，CAE的人員成本相對(duì)較高，企業(yè)在CAE軟件和人力資源的投入方面，必須謹(jǐn)慎；
產(chǎn)品復(fù)雜多樣，客戶要求也瞬息萬(wàn)變，而CAE人員不可能對(duì)所有的產(chǎn)品都能有深刻的理解，即使能熟練掌握CAE技術(shù)和工具，也不能滿足企業(yè)的仿真需求；
CAE的工作頻率和其他的部門(mén)也不一樣，在企業(yè)資源協(xié)調(diào)和分配上，也是一個(gè)頭疼的問(wèn)題；
部門(mén)之間的協(xié)作也是一個(gè)問(wèn)題，因?yàn)楣ぷ魇墙换サ?，工作界限劃分也很難完全清晰，工作成了皮球，在部門(mén)之間，被踢來(lái)踢去。
CAE部門(mén)不得不根據(jù)自己的喜好，公司的壓力等因素去選擇性地做一些CAE工作，這樣數(shù)字孿生的價(jià)值無(wú)法充分釋放。
而“兩C融合”提出了一個(gè)新的概念，常規(guī)的CAE工作，由原部門(mén)自己完成（關(guān)于兩C融合，請(qǐng)參考本公眾號(hào)另一篇文章《也談CFD和CAD的“兩C融合”——未來(lái)的企業(yè)CFD模式》）。
圖三企業(yè)智能化系統(tǒng)
如上圖所示，每一個(gè)環(huán)節(jié)內(nèi)部做循環(huán)，形成“方案-仿真-優(yōu)化-驗(yàn)證-知識(shí)工程”這樣的一個(gè)數(shù)字孿生閉環(huán)，數(shù)據(jù)在企業(yè)云中無(wú)縫鏈接，流傳，重用，優(yōu)化，驗(yàn)證，逐步增強(qiáng)。
概念設(shè)計(jì)階段，數(shù)字孿生閉環(huán)可以一次性完成產(chǎn)品的技術(shù)規(guī)格書(shū)，提供系統(tǒng)的合理性。
詳細(xì)設(shè)計(jì)階段，數(shù)字孿生閉環(huán)可以在大幅降低實(shí)驗(yàn)的次數(shù)情況下，得到更合適，更優(yōu)化的方案。
工藝設(shè)計(jì)階段，數(shù)字孿生閉環(huán)可以解決工藝的可行性和穩(wěn)定性的問(wèn)題。
生產(chǎn)制造階段，數(shù)字孿生閉環(huán)可以模擬生產(chǎn)時(shí)的邊界條件及生產(chǎn)設(shè)備的穩(wěn)定性，減低制造成本，提升產(chǎn)品的可靠性。
銷(xiāo)售物流階段，數(shù)字孿生閉環(huán)可以推送全方位的信息，提升客戶反饋速度，增強(qiáng)客戶信心（如一開(kāi)始的案例）。
售后維護(hù)階段，數(shù)字孿生閉環(huán)可以監(jiān)控產(chǎn)品的運(yùn)行狀態(tài)，優(yōu)化產(chǎn)品的使用壽命，甚至改變銷(xiāo)售模式，有賣(mài)斷轉(zhuǎn)向更靈活的租用。
以上只是數(shù)字孿生技術(shù)的冰山一角，隨著數(shù)字孿生技術(shù)不斷應(yīng)用，仿真技術(shù)不斷發(fā)展，未來(lái)的應(yīng)用將超出現(xiàn)階段人類(lèi)的想象。
同時(shí)企業(yè)云平臺(tái)又會(huì)有一些職能系統(tǒng)不斷拓展企業(yè)的知識(shí)。
情報(bào)部門(mén)會(huì)關(guān)注新技術(shù)，保證企業(yè)的知識(shí)有源源不斷的活水。
創(chuàng)新創(chuàng)意中心，會(huì)從技術(shù)驅(qū)動(dòng)和市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)維度，預(yù)測(cè)未來(lái)的市場(chǎng)需求，從而定義適度超前的產(chǎn)品研發(fā)，確立競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
虛擬研發(fā)中心是數(shù)字化企業(yè)的核心部門(mén)，也是知識(shí)工程的實(shí)施部門(mén)。
ü 對(duì)知識(shí)進(jìn)行數(shù)字化，標(biāo)準(zhǔn)化，層次化，結(jié)構(gòu)化；
ü 定義各種數(shù)字模型和流程，既有的數(shù)字模型可以大大提高仿真效率；
ü 開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單易用的仿真程序，規(guī)范仿真流程并保證仿真結(jié)果；
ü 知識(shí)挖掘，來(lái)源有多種，外部的，企業(yè)內(nèi)部的創(chuàng)新和過(guò)程數(shù)據(jù)，大量的創(chuàng)新活動(dòng)數(shù)據(jù)分析后的結(jié)果等等；
ü 數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)字模型庫(kù)的維護(hù)和更新。
數(shù)據(jù)庫(kù)用來(lái)存儲(chǔ)和重用企業(yè)的知識(shí)，開(kāi)發(fā)搜索引擎或者主動(dòng)知識(shí)推送系統(tǒng)
數(shù)字模型庫(kù)用來(lái)管理和維護(hù)數(shù)字孿生體，同樣也可以開(kāi)發(fā)搜索引擎或者主動(dòng)模型推送系統(tǒng)。
數(shù)字孿生技術(shù)還有一個(gè)重要的特點(diǎn)：盡管系統(tǒng)看上去非常的龐大，但不是不可拆分。每一個(gè)環(huán)節(jié)獨(dú)立運(yùn)行，也能發(fā)揮一定的價(jià)值。事實(shí)上，這個(gè)龐大的系統(tǒng)，正是先有多個(gè)子系統(tǒng)在企業(yè)已經(jīng)發(fā)揮了巨大作用，而人們發(fā)現(xiàn)如果打通子系統(tǒng)之間的壁壘，其應(yīng)用價(jià)值將會(huì)幾何級(jí)數(shù)的增長(zhǎng)。我們建設(shè)該系統(tǒng)的立足點(diǎn)，也應(yīng)該是長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃，逐步實(shí)施。
數(shù)字孿生技術(shù)將改變企業(yè)的決策流程，依托強(qiáng)大的智能化系統(tǒng)，決策來(lái)源于可靠的預(yù)測(cè)，減低企業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)。
數(shù)字孿生技術(shù)將改變企業(yè)的運(yùn)作方式，從前無(wú)法做的，或是需要高成本才能實(shí)現(xiàn)的企業(yè)應(yīng)用，現(xiàn)在都變成了可能。
數(shù)字孿生技術(shù)能充分了解客戶需求，有的放矢地開(kāi)發(fā)產(chǎn)品，創(chuàng)新性的改變運(yùn)營(yíng)和服務(wù)的方式，提升用戶體驗(yàn)。
數(shù)字孿生技術(shù)使得企業(yè)和企業(yè)外部環(huán)境可以充分的交流和溝通，企業(yè)自身也是環(huán)境的一部分，企業(yè)和客戶，企業(yè)和企業(yè)，企業(yè)和行業(yè)，企業(yè)和世界之間的距離縮短為零，從而使得社會(huì)資源能得到更合理的利用。
試想，文章開(kāi)頭的故事，那個(gè)銷(xiāo)售人員，可能是一個(gè)機(jī)器人，那么在病毒肆虐的今天，他一樣可以出門(mén)拜訪客戶，維持公司正常的運(yùn)營(yíng)，甚至比人做得還好（至少省口罩）。
未來(lái)已來(lái)，你準(zhǔn)備好了嗎？
