文/趙洪嶺
面對未來數字轉型挑戰(zhàn),金航數碼深刻認識并準確把握新一輪工業(yè)革命的新要求和國內外科技創(chuàng)新的新趨勢,堅持工程系統(tǒng)與組織系統(tǒng)數字轉型的創(chuàng)新發(fā)展路徑,攜手工業(yè)企業(yè)數字轉型。
先進數字技術與傳統(tǒng)工業(yè)要素的融合正在重塑工業(yè)體系,呈現(xiàn)數字轉型的新時代特征,通過數字技術與工業(yè)技術的融合推動工程領域的創(chuàng)新,通過數字技術與管理技術的融合推動組織管理的創(chuàng)新,創(chuàng)新的雙輪驅動制造業(yè)的數字蝶變。
工程系統(tǒng)、組織系統(tǒng)數字轉型的關鍵和共性技術核心可總結為:架構引領、基于模型、數據驅動、流程貫通。
架構引領。架構是對系統(tǒng)全局的結構化、有序化設計與推進,架構引領就是戰(zhàn)略與目標對準,戰(zhàn)略總圖與創(chuàng)新的業(yè)務舉措、技術手段協(xié)同一致,實現(xiàn)對復雜系統(tǒng)發(fā)展的整體駕馭。
基于模型。利用模型,對工程與組織系統(tǒng)進行數字化表達和傳遞,建立各系統(tǒng)組成元素的關系。確保在系統(tǒng)某處發(fā)生變更時,能夠快速、合理地進行關聯(lián)分析,并迅速做出級聯(lián)變更決策,使整個數字化體系能夠敏捷、合理、穩(wěn)定變更。
數據驅動。數據已成為企業(yè)的核心資產和創(chuàng)新驅動力,通過對數據、信息、知識的逐級提煉形成制造智能,保障在各個層次上都能夠形成智能應用。完成從數據到智能的提取,首先要從基礎數據層面提升數據定義的規(guī)范性,支撐已購系統(tǒng)的集成,從而促進數據資產的整合。
流程貫通。通過流程建模、流程仿真和流程執(zhí)行監(jiān)控,實現(xiàn)流程貫通和業(yè)務綜合集成,打造持續(xù)優(yōu)化的數字化價值鏈。
數字線索和數字孿生技術作為顛覆性技術正在逐步應用于工程系統(tǒng)開發(fā)過程,未來將實現(xiàn)產品研制生命周期模型的連續(xù)傳遞與追蹤,支撐產品對象與制造過程全數字量表達,通過虛實精準映射構建產品數字孿生與生產系統(tǒng)數字孿生,支持產品全生命周期數據、知識的貫通、共享和重用,并進一步促進產品設計優(yōu)化,將工程系統(tǒng)傳統(tǒng)的“設計-制造-綜合-試驗”模式變革為“創(chuàng)新設計-虛擬綜合-數字制造-物理制造”新范式,實現(xiàn)產品從需求、功能、邏輯到物理實現(xiàn)的正向設計和自主創(chuàng)新,并為客戶提供虛實映射的產品,有效維護與持續(xù)優(yōu)化服務。
面向工程開發(fā)模式轉型,金航數碼正在推進基于標準建模語言與模型交換標準的系統(tǒng)工程集成框架、以數字線索為核心的系統(tǒng)生命周期管理方案、面向功能/性能的虛擬驗證與確認方案等共十項重點任務的研究與攻關工作,加速實現(xiàn)系統(tǒng)全生命周期的模型定義與傳遞、系統(tǒng)全域數據采集與分析、系統(tǒng)開發(fā)與運行全過程預先仿真評估。
工程系統(tǒng)數字轉型的核心技術是數字線索和數字孿生。
來院就診的患者全部進行視力檢查;裂隙燈、非接觸式眼壓計、卓比安滴眼液常規(guī)散瞳間接檢眼鏡、FFA等各項檢查。
數字線索是貫穿產品研制生命周期需求、設計、分析、工藝、制造、試驗等模型的連續(xù)傳遞和追蹤,提供生命周期各階段數據的訪問和交互能力,確保生命周期模型、數據與接口的一致性,提升工程變更影響分析能力。
數字孿生是一個對物理實體或業(yè)務過程的數字化鏡像。它通過建立可以實時更新的、現(xiàn)場感極強的虛擬模型,與物理運行的真實數據開展實時比對,支撐物理產品生命周期各項活動的決策,實現(xiàn)準確預測、評估和驗證確認的研發(fā)新模式。
數字線索使能的數字孿生技術應用,將覆蓋系統(tǒng)之系統(tǒng)、系統(tǒng)、子系統(tǒng)、組件多個層級,構建涵蓋功能/性能/幾何的全數字樣機,概念階段在數字空間下基于模型開展從需求、功能、邏輯到物理實現(xiàn)的推演,開展多方案快速權衡分析,提供滿足利益攸關者需要的最優(yōu)方案;在工程開發(fā)階段,幫助設計、制造和維護等人員監(jiān)測和發(fā)現(xiàn)數字產品與實物產品之間的誤差,對設計、工藝、制造、維護等提供優(yōu)化方案。在生產時,通過將實際物理數據疊加到數字產品中(比對),為分布在各地的制造企業(yè)精確提供產品制造模型與數據,通過對物理生產系統(tǒng)與數字生產系統(tǒng)的映射、預測與分析,指導物理生產系統(tǒng)的優(yōu)化改進,提升生產效率與質量。
模型技術深入應用于組織管理,并通過數字技術、管理技術的綜合運用使組織發(fā)生根本性變革,而組織的運行模式、帶給客戶的交互體驗,乃至競爭能力都會在這個過程中發(fā)生實質性改變。
未來組織從戰(zhàn)略意圖的表達到物理世界的資源配置全過程將實現(xiàn)模型表達,這些模型可以相互推演和追溯,并指導軟件模型的變化調整,企業(yè)模型與真實環(huán)境存在緊密的映射交互關系。
而真實環(huán)境已經是由軟件和其他信息技術實現(xiàn)后的數字化運行系統(tǒng),包含組織、人員、流程、設施等,并在運行中產生海量業(yè)務數據,這些數據需要時可以投映在模型上,促進組織從戰(zhàn)略到執(zhí)行的再次調整。
綜上所述,數據是組織運行的血肉,而模型是賦予血肉內涵的骨架,形成虛實互動的組織治理模式。
在推進中要通過架構引領業(yè)務模型的研究設計,實現(xiàn)跨業(yè)務域層級業(yè)務模型的貫通應用;基于模型以及基于模型的軟件配置應用,實現(xiàn)從流程定義到流程執(zhí)行的自動化,真正打通業(yè)務到IT的鏈路;充分將大數據、移動應用、云計算等新技術融入經營、財務、人力、供應鏈等核心業(yè)務領域的端到端流程中,建立敏捷、協(xié)同、動態(tài)優(yōu)化的運行體系。
圖 數字轉型
數字轉型下創(chuàng)新性組織的運行、分析、控制、調整可以在基于模型的數字世界中完成,而大量運行結果數據又推動了實踐效果驗證與新一輪業(yè)務決策分析,形成虛實互動的組織運行管理新模式。
這種新模式的背后是組織管理模型的貫通和業(yè)務知識的充分表達,架構模型、業(yè)務模型、流程與數據模型相互關聯(lián)與貫通,并落實到軟件組件的設計與管理中去,打通業(yè)務到IT的鏈路,相應地數字化實施從大量定制到配置化轉變。其關鍵使能技術是建立從架構模型、流程模型到軟件模型的貫通應用。
首先是架構建模,復雜的組織系統(tǒng)要推進數字化運行,就要以數字化表達為基礎,以架構視角對組織進行審視與重塑,對組織運行概念建模,即對組織運行中方方面面的管理要素、它們相互之間的關系建模,并形成這些業(yè)務模型之間的映射、傳遞和貫通。
其次是流程建模,隨著BPMN2.0等流程模型標準的升級,流程的表達模型能夠直接實現(xiàn)自動執(zhí)行,管理領域的數字化模式也由此改變。
對于企業(yè)來說,架構建??梢约毣癁樗ǖ牧鞒棠P?,實現(xiàn)組織從局部業(yè)務分析到全局業(yè)務模型優(yōu)化,從單純的流程優(yōu)化到流程定義、仿真與自動化,快速幫助企業(yè)設計、執(zhí)行、監(jiān)控和優(yōu)化業(yè)務流程,加快各類業(yè)務流程運轉效率,降低成本。
再次是軟件建模,改變傳統(tǒng)軟件開發(fā)和應用模式,將流程模型輸入軟件環(huán)境,使軟件設計描述從基于文檔轉變到基于模型,開發(fā)方式從人工編碼轉變?yōu)榛谀P蜕?,通過軟件模型的設計與配置為企業(yè)快速得到可運行的數字環(huán)境。
面對未來數字轉型挑戰(zhàn),金航數碼將圍繞以“架構引領、基于模型、數據驅動、流程貫通”為核心特征的技術方向,深刻認識并準確把握新一輪工業(yè)革命的新要求和國內外科技創(chuàng)新的新趨勢,堅持工程系統(tǒng)與組織系統(tǒng)數字轉型的創(chuàng)新發(fā)展路徑,攜手工業(yè)企業(yè)數字轉型。