安世亚太解读制造业数字化转型的驱动力和实施框架
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在新形势下中国制造业面临新的“危”与“机”，通过数字化转型向服务型制造转变、从工业经济向数字经济发展成为必然趋势。在此过程中，安世亚太提出和探讨了应用系统工程方法，将数字孪生体作为顶层工具，有助于将国家和地方政府、制造业企业，以及解决方案供应商等相关方目标和资源进行整合，形成数字化转型的战略和实施框架。 世界巨变和中国制造业的危与机 今年以来，世界巨变。世界经济衰退乃至引发经济危机，已逐渐成为现实，给中国制造业企业带来了巨大挑战和“危机”。 从“危”的角度看：全球供应链断裂，国际贸易保护主义抬头，逆全球化成为趋势。市场容量没有增长甚至还可能萎缩，供给产能过剩而客户却日益挑剔。质量和成本只是参与玩家的敲门砖，而拿出独特价值的产品和服务、乃至通过发掘新业态跑马圈地，成为制造业企业发展和生存的关键。 从“机”的角度看：国际国内格局正在重构，“乱世出英雄”。2008年在美国次贷危机引起的世界经济危机冲击下，我国电子商务、移动支付和现代物流等以前所未有的速度迅猛崛起，被誉为“新四大发明”。当下，中国庞大且快速增长的国内需求、门类齐全的现代工业体系、IT、DT和增材制造等数字化和制造新技术带来的新生产力，及其在商业领域结合中国国情的成功经验，都为中国制造业的转型升级和跨越式发展带来机遇。 数字经济成为驱动制造业转型的新动能 安世亚太数字孪生体研究专家丁杰介绍，市场变化使传统制造业正在向服务型制造转型，从传统的批量制造向定制化柔性制造转变，从产品制造过程向售前、售后的服务过程延伸。而售前的客户需求引导、追踪和针对性设计，以及在售后长时间服务过程中增加客户粘性和实现再销售，成为促进传统制造业实现差异化竞争、提高附加值、业务延伸和利润提升的关键。换言之，制造业正在从工业向服务业转型与结合。 生产力水平的发展对于产业经济的促进和基础设施的保障，如下图所示。云大物智链等IT使能技术的发展，以及增材制造等制造工艺领域的突破，正在推动第四次工业革命的到来，以及数字经济的发展。 “数字化的资源和信息”对于数字经济的作用，正如同石油和机械对于工业的作用，是数字经济的发动机，将数字燃料转变为产业动能。而在此过程中，同样需要数字新基建进行保障。
生产力水平促进基础设施保障和经济发展（源自安世亚太） 数字经济已成为国家战略，在“数字产业化”和“产业数字化”的目标导向下，如何引入数字化理念和技术赋能传统制造，则成为制造业企业获得竞争优势的关键。 近年来，国家各部委陆续发布“新基建”（国务院）、“3D打印列入十三五规划”（国务院）、“先进制造业与先进服务业深度融合”（发改委）、“制造业设计能力提升”（发改委）、“促进服务型制造发展”（工信部）、 “国家软件重大工程”（工信部）等规划和支持政策，均反映了新形势下制造业数字化转型的国家战略。 安世亚太：系统工程方法和数字孪生体工具是推动数字化转型的有力武器 制造业企业在推进数字化转型的过程中，将面临很多问题和挑战。 例如国家发展改革委高技术司司长伍浩指出：当前不少企业转型主要存在三个问题：一是转型能力不够、“不会转”，二是转型成本偏高、“不能转”，三是转型阵痛期比较长，“不敢转”。 安世亚太认为，解决的方案是“方法和工具”、“开源和生态”，以及“赋能和路径”。本文重点讨论“方法和工具”问题。系统工程是实现数字化转型的方法框架，而数字孪生体是实现数字化转型的核心关键使能技术和顶层工具。 1. 系统工程方法 系统工程最早由中国航天、导弹和自动化之父钱学森院士引入中国，钱学森院士指出：系统工程是组织管理“系统”的规划、研究、设计、制造、试验和使用的科学方法，是一种对所有“系统”都具有普遍意义的科学方法。 系统工程已广泛应用于国际国内航空航天等高端装备研制领域，实践证明对于复杂、庞大、多组织和新技术并行的大型工程具有突出的指导作用。 系统工程方法的主要特点是： 1) 把研究对象作为一个整体来分析，分析总体中各个部分之间的相互联系和相互制约关系，使总体中的各个部分相互协调配合，服从整体优化要求。在分析局部问题时，是从整体协调的需要出发，选择优化方案，综合评价系统的效果； 2) 综合运用各种科学管理的技术和方法，定性分析和定量分析相结合； 3) 对系统的外部环境和变化规律进行分析，分析它们对系统的影响，使系统适应外部环境的变化。 传统的系统工程方法以霍尔模型作为核心，提出了由时间维、逻辑维和知识维所构成的三维空间抽象结构，构成了系统工程的方法框架。 该框架的优势是适合于大型项目的组织，在特定的逻辑维度（比如数字化转型战略目标和产业经济发展客观规律）的基础上，综合考虑了知识维度（比如IT、DT、AI支撑和应用环境，从可量化描述的工程领域到难以模型和量化的社会和艺术领域），以及时间维度（多项目组织的合理路径，以及如何落地实施）之间的总体规划和相互影响要素。 除此以外，系统工程方法在具体的数字孪生体项目实施中，如何构建IT和DT系统部署以形成数字基建支撑平台，如何应用正向设计和DFAM面向增材的设计以实现产品创新等，已形成很多本领域、本专业的实例化应用。 安世亚太提出基于模型的系统工程MBSE应用于复杂装备和系统研发。MBSE的方法和流程同样也可作为指导物联网、云计算、机器学习、大数据、区块链等数字孪生体使能技术系统的部署实施和架构设计。
基于模型的系统工程MBSE应用于复杂装备和系统研发（源自安世亚太） 2. 数字孪生体工具 安世亚太基于对数字孪生体的研究认为，应用数字孪生体作为推进企业数字化转型的顶层工具，应用系统工程方法进行实例化，相对于其他架构或信息化规划和实施方法论，其优势在于： 1) 数字孪生体的核心在于虚拟世界和物理世界的结合，更多地关注于虚实双向互动与促进，适用于不断迭代升级的转型过程； （编辑：应用网_阳江站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
