不能替換舶來品，就別談自主仿真
不能共存么？——不能！珠峰四起的國際大鱷已經(jīng)霸占了共存的空間。那能替換么？——能！中國用戶的仿真困局是留給我們的機會。
中國政府為企業(yè)在購買國外仿真軟件上花去大量的錢，但并沒有換回期望的能力。誰能改變這個現(xiàn)狀，誰將擁有中國仿真的下一代機會。這是我們的基本判斷。
?圖1 通過賦能企業(yè)仿真實現(xiàn)自主化替換?
憑什么賦能企業(yè)？這就是本文的主題——企業(yè)仿真體系。該體系是一套幫助企業(yè)建立仿真能力的方法論體系，所以也可稱為“仿真賦能體系”，由落戶于安世亞太的北京市綜合仿真實驗室獨創(chuàng)。
我們的思路是：在國內(nèi)孵化100個掌握這套方法論的賦能公司，利用我們研發(fā)的自主仿真軟件，幫助用戶建立真正的仿真能力。
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企業(yè)仿真之怪現(xiàn)象
在國內(nèi)，至少在目前，仿真是大企業(yè)的“專利”。無論是自籌資金，還是立項撥款，仿真這樣的奢侈品，只有大企業(yè)有實力取得。所以，下文所述的怪現(xiàn)象，也是大企業(yè)的“專利”。
我們對比仿真在國際標桿企業(yè)和國內(nèi)企業(yè)的價值體現(xiàn)時發(fā)現(xiàn)，在標桿企業(yè)，仿真是設計的必修課，是設計的必備手段。而在國內(nèi)企業(yè)，仿真只是設計的選修課，不到萬不得已就不用仿真。在標桿企業(yè)，仿真可替代大多數(shù)試驗，在研發(fā)全程成為設計依據(jù)。而在國內(nèi)企業(yè)，仿真只是試驗的附屬品，多數(shù)情況下是在研發(fā)后期進行設計校核。在標桿企業(yè)，“仿真驅(qū)動研發(fā)”已經(jīng)成為企業(yè)戰(zhàn)略。而在國內(nèi)企業(yè)，仿真仍然是錦上添花?？傮w看來，仿真在國內(nèi)企業(yè)的開發(fā)深度和使用效果遠未達到預期。
其實，國內(nèi)企業(yè)和國際標桿企業(yè)的仿真條件差別并不大。首先，我們使用的軟硬件幾乎無差別，在數(shù)量和版本上甚至優(yōu)于標桿企業(yè)。其次，國內(nèi)企業(yè)中仿真軟件的使用人員與標桿企業(yè)也無差別。標桿企業(yè)的仿真人員中，華人比比皆是。條件差別不大，但仿真的命運卻有天壤之別，到底是為什么？
在企業(yè)調(diào)研時，多家企業(yè)講了同一個現(xiàn)象，我們把這個現(xiàn)象稱為“大拿迷局”：
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-對同一個問題，使用同一款仿真軟件，兩個大拿做出來的結果不同！
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-同一個大拿，用不同的軟件，做出來的結果不同！
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-用試驗進行驗證，發(fā)現(xiàn)這個兩個仿真結果與試驗都不同！
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面對這些“怪現(xiàn)象”，仿真人員往往沒有合理的解釋。仿真人員當然要堅稱仿真具有價值，所以給出的解釋往往是：“仿真雖然不能告訴我們精確結果，但至少會告訴我們一個趨勢，告訴我們不同的設計哪個更好?！边@樣似是而非的解釋，只會損害仿真形象。這是給自己找了一個主動放棄仿真價值和地位的下臺階，是仿真界的“投降派”。這也解釋了為什么仿真在設計人員的眼里是這樣的不堪，在企業(yè)中只擁有無關緊要的地位。如果這些解釋是合理的，那也代表仿真本身是無價值的，本身就無法解決設計中的問題，無法成為設計依據(jù)！
當我們在企業(yè)深入探尋這個現(xiàn)象的原因時，企業(yè)不同人士給出不同答案：
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-高層說：中國企業(yè)存在人才斷層，人員偏年輕，欠缺高水平人才；
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-中層說：軟件太多，使用太隨意，想用哪個用哪個，沒個規(guī)矩；
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-專家說：年輕人太浮躁，都愿“學而優(yōu)則仕”，堅守技術者寥寥；
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-仿真者說：仿真與設計收入倒掛，畫圖比算題掙得多。吃的是草，擠的是奶；
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-設計者說：計算結果沒譜，和試驗結果不符，不能作為設計依據(jù)；
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-資深者說：沒有工程經(jīng)驗，缺少知識沉淀，仿真這活兒新人干不好；
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-初學者說：軟件應該定制化，過程應該模板化，可這些事兒老人不愛干；
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-信息部說：應用部門對軟硬件的選型隨意，重復購買，資源不共享；
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-專業(yè)室說：不知道仿真軟件在何時用、在哪里用、用什么功能、怎么用才對。
說法很多，也并沒能很好地解釋“大拿迷局”。這說明，中國企業(yè)存在的不僅僅是“大拿迷局”，以上說法反映了企業(yè)存在的更多怪現(xiàn)象：
第一，企業(yè)有很多仿真軟硬件，也不缺軟件使用手冊、使用指南、使用技巧和使用案例，但缺乏與產(chǎn)品研發(fā)流程相適應的仿真標準和規(guī)范。沒有規(guī)范，企業(yè)并不清楚在設計和研發(fā)過程中何時用什么軟件做什么仿真。沒有標準，仿真人員也不知道如何做、做成什么樣就是對的。所以仿真結果一直波動，可信度不高，無法作為設計參考，更無法驅(qū)動研發(fā)。企業(yè)還是以“仿制+試驗”為主要研發(fā)模式。
第二，企業(yè)不缺仿真團隊、技術人員、技術培訓和培養(yǎng)經(jīng)費，也不缺身懷絕技的畢業(yè)生，但缺乏有利于人才培養(yǎng)、考核與激勵的組織體系和文化環(huán)境。仿真團隊和其他部門關系不明確。隊伍不能穩(wěn)定，人才不能持續(xù)進步。
第三，企業(yè)不缺軟件需求和采購經(jīng)費，不缺采購體系和招標流程，但缺乏仿真裝備的系統(tǒng)規(guī)劃和建設路徑。沒有系統(tǒng)規(guī)劃，沒有資源共享，各部門分別選型，一定會形成軟硬件的重復和空白。有些領域“朱門酒肉臭”，有些領域“路有凍死骨”，造成軟硬件與仿真需求不匹配，研發(fā)經(jīng)費投入效益大打折扣。
第四，我們不缺企業(yè)戰(zhàn)略，不缺領導指示，但缺乏一套仿真在本企業(yè)的定位描述，我們把這種描述稱為“仿真戰(zhàn)略”，用以指導企業(yè)工作人員到底應在仿真上做何種等級的投入。沒有仿真戰(zhàn)略，就缺乏一把標尺，來對仿真組織、人員培養(yǎng)、軟硬件采購和配置進行正確評價，更無法指導仿真能力體系的規(guī)劃與建設。
第五，我們不缺軟硬件，不缺仿真數(shù)據(jù)，但缺乏所有仿真資源的整合載體。仿真相關資源和數(shù)據(jù)零散分布，各自為戰(zhàn)，無法形成合力。
通過前面總結，中國仿真看似缺的東西很多，但我們還是能提取出來幾項要點：企業(yè)重設計輕仿真、重軟件輕人才、重使用輕規(guī)范！這幾輕幾重，道出了我們當前的主要問題?？此莆覀兒苤匾暦抡妫俏覀兤?。有些地方的建設冗余了，有些地方還是真空，有些地方有贅肉，但骨頭還缺鈣。不均衡的建設不僅瘸腿，也注定浪費。
總之，我們輕視了仿真！過去往往用樸素的方式對待仿真。我們總認為，既然供應商的專家們把仿真技術變成了軟件，就應該像鉗子扳手那樣，需要時則拿起來用，不需要時就放在一邊。但前面的怪現(xiàn)象讓我們意識到，仿真似乎不是這么簡單。
面對不簡單的問題，一個有效的解決途徑是從更高的層面和更廣的視角進行系統(tǒng)思考。為此，我們引入了社會技術學，因為前文所述的現(xiàn)象讓我們意識到，我們遇到的仿真問題是個典型的社會技術學問題。從社會技術學模型看，仿真的確不是一項簡單的技術，是一項在人類社會中發(fā)揮作用的復雜技術，符合社會技術學特征。
社會技術學是運用社會學的理論、觀點和方法，研究技術對社會的影響、作用以及協(xié)調(diào)發(fā)展的科學。社會技術學認為，社會技術體系由一個中心（戰(zhàn)略）和三個要素（組織、技術、流程）構成。在信息化和云計算時代，我們增加一個要素：信息化平臺。最終形成的模型如圖2所示。
該模型從戰(zhàn)略、組織、技術、流程以及平臺幾個方面對體系進行分析。戰(zhàn)略是中心，組織、技術、流程圍繞戰(zhàn)略中心展開，平臺是戰(zhàn)略實現(xiàn)和體系落地的支撐和載體。由此構成“1-3-1”結構模型：
–??一個中心：戰(zhàn)略，決定了體系的愿景和使命；
–??三個要素：組織（人）、流程、技術，決定了體系的運行模式；
–??一個載體：平臺，利用了信息時代的便利性，為體系提供支撐。
社會技術體系的發(fā)展通常是從技術開始。當技術達到一定程度，需要進行社會化推廣應用的時候，就必須明確戰(zhàn)略體系，完善流程體系、組織體系及人才體系，最終形成完整和穩(wěn)定的社會技術體系。在一個社會技術體系中，最不容易出問題的是技術，最容易出問題的是組織與流程。因此，建立完善的社會技術體系是保障技術良好應用的基礎。
從社會技術學角度看，仿真不僅僅是一項簡單的技術。如果不能建立一個科學完整的社會技術學體系，仿真很難發(fā)揮作用。支撐企業(yè)仿真能力的，不僅僅是仿真軟硬件系統(tǒng)，而是由許多相互依賴、相互聯(lián)系的要素構成并相互作用的一個復雜整體。這個整體除了仿真軟硬件，也包括仿真相關的運作流程和標準規(guī)范，以及與組織和人員相關的其他能力要素。我們把這個整體稱為綜合仿真體系，它實際上是社會技術學在仿真領域的定制化應用。圖2實際上是社會技術體系的標準模型在仿真領域?qū)嵗?，稱為綜合仿真體系模型。
這個體系由仿真相關的技術、人和流程三個維度構成并相互影響。作為一個社會技術學體系，仿真體系也應基于企業(yè)研發(fā)體系進行整體規(guī)劃和建設，單純地圍繞軟件和硬件等技術要素進行建設，對技術體系的能力提升程度有限。所以仿真體系應在仿真戰(zhàn)略指導下，在三個維度均衡建設：
-技術建設：仿真裝備的科學選型、規(guī)劃與建設。仿真裝備包括仿真軟件、計算硬件、網(wǎng)絡設備及操作系統(tǒng)，以及利用這些設備搭建的仿真云；
-流程建設：包括綜合仿真流程（包含對設計流程的仿真化改造形成的綜合設計流程，以及從該流程中提取的多學科仿真流程）、仿真規(guī)范和標準的建設；
-組織建設：仿真團隊及組織結構建設，進行運行機制、任職資格、激勵機制和人員培養(yǎng)等方面規(guī)劃與建設。
另外，在信息化和云計算時代，應該綜合以上三個維度，進行體系要素的載體建設——綜合仿真平臺。
對以上各要素進行細分，可分解為更多要素：戰(zhàn)略、人才、組織、流程、標準、規(guī)范、軟件、硬件，最終形成綜合仿真體系的參考架構，如圖3所示。
圖 3? 綜合仿真體系參考架構
仿真體系參考架構給出了仿真體系的完整要素以及他們之間的關系。參考架構的價值在于：在進行仿真體系建設的時候可以幫助企業(yè)審視體系發(fā)展的均衡性，既不偏重也不偏廢任何一個重要指標。
仿真體系其實上一種能力體系，所以也稱為“仿真賦能體系”。企業(yè)從引進軟硬件等條件開始，便初步擁有了一定仿真能力。但是，在企業(yè)仿真能力建設過程中的大量實踐也表明，一些企業(yè)把仿真能力建設與軟硬件采購等同，而忽略了構成體系的其他要素。仿真軟硬件很容易采購，國內(nèi)企業(yè)的仿真軟硬件配置基本與國外先進企業(yè)保持同步和接近，但仿真體系所蘊含的軟能力無法購買，需要基于企業(yè)自身研發(fā)特點，開展系統(tǒng)的規(guī)劃和持續(xù)建設。
缺少賦能體系支撐的仿真技術很難積累，仿真軟硬件往往會閑置，仿真人員無法持續(xù)進步，整體仿真能力的提升速度緩慢。大多數(shù)國內(nèi)企業(yè)對仿真體系本身的綜合性和復雜性認識不足，在仿真技術的使用、仿真規(guī)范標準的完善、仿真過程及數(shù)據(jù)的管理、仿真人員能力的培養(yǎng)、仿真組織的進化等方面，與國外同行還有較大差距。這種差距往往不在于技術、軟件、硬件等硬能力，而在于人才、組織、流程、標準、戰(zhàn)略等軟實力。因此，仿真體系建設是軟硬件大量采購之后的必然發(fā)展階段。通過仿真體系的整體提升，可以完善技術軟實力，拉近與國外先進企業(yè)的差距。
仿真體系的價值歸結為一句話就是“系統(tǒng)化提升仿真效益”。依據(jù)該原則，我們設計了仿真體系建設路線，如圖4所示。
圖4? 仿真體系建設路線
綜合來講，我們要從企業(yè)現(xiàn)狀出發(fā)，根據(jù)企業(yè)戰(zhàn)略和研發(fā)戰(zhàn)略選擇適應的仿真戰(zhàn)略。根據(jù)產(chǎn)品需求和研發(fā)流程，結合仿真戰(zhàn)略對設計流程進行仿真化改造，形成綜合設計流程。通過分析該設計流程，形成一系列多學科仿真流程?；谠摿鞒蹋Y合行業(yè)規(guī)范可形成仿真規(guī)范，結合試驗標定建立仿真標準。在組織建設方面，我們進行任職資格、人員培養(yǎng)和考核激勵制度的建設。在裝備建設方面，我們進行軟硬件的規(guī)劃與選型，搭建企業(yè)仿真云。在仿真體系建設過程中，根據(jù)統(tǒng)一規(guī)劃、分步實施原則，逐步建設綜合仿真平臺。仿真平臺是整個仿真體系的信息化載體，將流程、標準、規(guī)范、知識、數(shù)據(jù)、組織以及軟硬件集成起來，形成企業(yè)仿真的協(xié)同工作環(huán)境。
總之，仿真體系需要平衡推進，以確保所有的新投資（人力和經(jīng)費）不會浪費，過去的投資得到保護。
“仿真驅(qū)動研發(fā)”是當今仿真界最強的呼聲，被越來越多的國際標桿企業(yè)引入成為仿真戰(zhàn)略，對中國企業(yè)來說，也是當前最合適的戰(zhàn)略。但是，企業(yè)引入這一戰(zhàn)略的時候，未必真正理解其真實內(nèi)涵。如何做到“仿真驅(qū)動研發(fā)”，在業(yè)界也眾說紛紜，不同組織和機構各有一套。此處我們也提出我們的觀點。
在正確的時候做正確的事，并且把事做正確，是現(xiàn)代企業(yè)的一項重要觀念。這一觀念具體體現(xiàn)在“仿真驅(qū)動研發(fā)”戰(zhàn)略中，就是“仿真不再是競爭力要素，知道在哪里用仿真才是重要的，如何用好仿真更為重要?！币虼?，“仿真驅(qū)動研發(fā)”其實就是在合適的時候做合適的仿真，并且把仿真做正確。這意味著要在研發(fā)的關鍵環(huán)節(jié)正確利用仿真技術，打通設計瓶頸。這里強調(diào)要讓仿真只出現(xiàn)在正確的地方，好鋼用在刀刃上，而不是將仿真泛濫在研發(fā)流程的所有環(huán)節(jié)。研發(fā)流程就像水利工程，仿真就像水泵，在哪里采用何種水泵才能多快好省地發(fā)揮水泵的作用，需要對整個水利管道進行充分論證和分析。綜合和透徹分析研發(fā)流程的每個環(huán)節(jié)，在關鍵和必要的環(huán)節(jié)中正確地采用仿真，讓仿真這樣一個高成本、高效益的工具在正確的地方發(fā)揮正確的作用，是“仿真驅(qū)動研發(fā)”的關鍵。
把正確的人安排到正確的崗位上，重要的事情讓能力強的人來做，是現(xiàn)代企業(yè)的第一項重要能力。這種能力具體在仿真體系中，就是“分析產(chǎn)品研發(fā)流程，找到研發(fā)流程中仿真價值最大的環(huán)節(jié)，在此凝聚正確的仿真資源，特別是人力資源?！?
把事情做正確是戰(zhàn)略落地的保障，是現(xiàn)代企業(yè)的第二項重要能力。這種能力具體在仿真體系中，就是“讓人力資源在關鍵環(huán)節(jié)高效正確應用仿真技術，獲得穩(wěn)定的仿真結果，成為設計依據(jù)。”仿真標準是把仿真做正確的保障，其根本目的是“保持計算結果的一致性”，是解決“大拿迷局”的途徑。只要遵守同一個標準，對同一個問題，不同的人、不同的軟件，仿真得到的結論都應該是一致的。標準所規(guī)定的方法未必是最優(yōu)的，但結果是可重復的，可以被重現(xiàn)和追溯的結果才是最可靠的，才能作為設計依據(jù)。
中國自主仿真的發(fā)展，開發(fā)一款符合用戶需求的軟件并不難，至少在三年甚至五年內(nèi)，我們可以跟跑國際大鱷。真正難的是，即使我們開發(fā)一款比肩國際大鱷的軟件，用戶憑什么就要用你的軟件替換已經(jīng)運行在他那里的國外軟件？希望本文能拋磚引玉，為中國同行帶來新思路。
中國仿真，卡脖子將是新常態(tài)。替換舶來品，一切都還來得及！
? 關于安世亞太
安世亞太具有24年的研發(fā)信息化工業(yè)軟件開發(fā)和服務經(jīng)驗、6年的工業(yè)品先進設計和增材制造經(jīng)驗，是我國工業(yè)企業(yè)研發(fā)信息化領域的領先者、新型工業(yè)品研制者、企業(yè)仿真體系和精益研發(fā)體系創(chuàng)立者，在國內(nèi)PLM、虛擬仿真及先進設計領域處于領先地位，提出了基于增材思維的先進設計和智能制造解決方案，聚焦于打造以增材思維為核心的先進設計與智能制造產(chǎn)業(yè)鏈，以全球視野和格局進行資源整合、技術轉化和生態(tài)構建。
