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未來十年,數字孿生技術的發展方向

發布時間:2020-10-28 16:32:17 作者:臻圖信息 閱讀量:2801

未來十年,通信網絡技術發展趨勢及數字化轉型發展關鍵的主題是,怎樣重建數字商業基礎設施。

1、未來十年,企業遭遇的重大挑戰是,怎樣應對顧客主權崛起

回望過去的100多年,整體工業發展最重要的一個標識是產業化生產制造、福特式生產制造。福特曾經說過,"不管顧客需要什么,我只有黑色"。在這100多年里,工業領域、學術界、管理界持續研究討論規模效應情況下,如何提高生產制造的成本、品質、效率和交貨期。當下及將來,企業應對的較大 的挑戰是顧客主權的崛起,我們每一個顧客的意向都能夠充分地表述、匯聚,并普遍參與并深入地影響整個供給管理體系。

走向未來,企業怎樣應對顧客主權崛起的關鍵挑戰,企業能否適度、精確回應顧客要求,正變成企業競爭優勢的關鍵構成部分。歐萊雅中國總裁兼CEOFabriceMegarbane曾講到,22年以前,歐萊雅進到中國時美妝行業應對的是“千人一面”,而當下則是“一人千面”。針對護膚品企業而言,能否保證“一人千面”是其競爭優勢的關鍵標識。

2、全世界邁進信息科技管理體系構架大遷移時期

當下,大家見到整個的商業世界復雜化,這類復雜來源于顧客要求的泛娛樂化、場景化,來源于商品自身的變得愈來愈繁雜,來源于供應鏈管理體系的多元性。傳統式的工業設備,持續載入了通訊控制模塊、CPU、儲存、上億行軟件編碼,商品變得愈來愈繁雜。應對繁雜的商業場景,在以往二三十年所搭建的傳統式IT構架及解決方法,愈來愈無法融入商業系統軟件的多元性,愈來愈無法迅速地對需求的泛娛樂化、即時化作出精確的、科學的、即時的、低成本的回應。

根據云計算技術、邊緣計算、IoT的新技術新構架,已經搭建面向繁雜商業世界的新解決方法,一個新的數字商業基礎設施已經興起。這一數字商業基礎設施,是把原來的根據測算儲存的資源持續轉移到云服務平臺上,把原來獨立的、分散化的業務管理系統粉碎,再次搭建在根據云計算技術及中臺管理體系上,包含數據中臺、業務中臺、IoT中臺,各式各樣SaaS化的系統軟件,能夠 產生面向人物角色、面向情景、回應要求的解決方法。

3、智能技術群的“核聚變”促進新式數字商業基礎設施重新構建

新式數字商業基礎設施是由怎樣的技術組成的呢?5G、物聯網技術、互聯網技術、大數據、云計算技術、AI、數字孿生、邊緣計算。實際上,這些技術并不是在一個服務平臺上。一切單一的技術在這次轉型上都不太可能完成某類作用,新的技術架構管理體系需要各種技術的組成,它是智能技術生態系統的一場"核聚變",他們正在搭建新式的數字商業基礎設施。MEMS傳感器和IoT能夠 搜集大量的數據,5G更加高效、低成本、低延時傳送各類運動設施,人工智能技術、數字孿生、云計算技術、邊緣計算,都以不同的角色發揮作用。

這些技術都飾演了怎樣的角色?當下能夠 把整體通信網絡技術的邏輯性放到數據+算力+算法的管理體系中,去看看它對未來數字化轉型發展的使用價值。數字化轉型發展實質是兩個改革:專用工具改革和管理決策改革。傳統式機械設備持續被智能化,變成智能工具。同時,信息科技的使用價值取決于把合適的數據、在合適的時間、以合適的方法,傳送給合適的人與設備,以提升資源分配的高效率。不管IoT、云計算技術,數字孿生互聯網數據,最后是要為企業管理決策出示數據。大家正在進入數據+算力+算法定義的新天地。

就數據來講,當下大家每日基于海量的監控攝像頭、MEMS傳感器各類機器設備,及其根據互聯網技術持續產生海量數據。就算力而言,當下的測算已經轉變成根據云計算技術、邊緣計算、泛在計算的繁雜管理體系,智能手環、智能化運動鞋、自動駕駛轎車都會各種計算,無處不在的計算管理體系正產生,云計算技術+邊緣計算+移動計算,將搭建當下計算管理體系的新構架。優化算法是對物理世界運作標準的邏輯化、編碼化,這類標準包含物理的、化學的、生物的,也包含業務流程系統化的各類規律性。在數據+算力+算法的管理體系中,“+”便是5G、NB-IoT、時間敏感網等各類新網絡體系結構,各式各樣可以把數據、算力、優化算法連起來的一套管理體系。數據+算力+算法正在搭建一個數字孿生的新天地,這世界對于我們有怎樣的使用價值?

4、創新是一個不斷嘗試錯誤的過程

數字孿生針對創新的意義重大。什么是創新?大家對自主創新有很多種表述,從某種程度上而言,自主創新便是嘗試錯誤。我們要開發設計一架飛機、一輛汽車、一部手機,要創造發明一個燈泡,都會有各式各樣的技術的解決方法,這種解決方法全是在嘗試錯誤的過程中持續去健全的。轎車想要做無數次碰撞測試,飛機場要做幾萬小時的風洞實驗,安全系數才可以達到最后的規定。這些實質上全是持續嘗試錯誤的過程,加工工藝路線嘗試錯誤,產品研發設計方案嘗試錯誤,生產制造加工嘗試錯誤等等。怎樣生產制造加工,采用什么原材料,選用怎樣工藝,生產加工溫度是多少,選用什么氣體,這些,全是一個個持續嘗試錯誤的過程。品質有一個爬坡期,在品質的爬坡期,從60%的產出率提升到99%的產出率的身后,是一個嘗試錯誤的過程。

客戶滿意度的分辨剖析,也是一個嘗試錯誤的過程。開發設計了一輛汽車、一架飛機、一件衣服、一個手機,還有食品類、護膚品這些,這些商品是不是顧客所想要的,需要大家不斷去派樣,先讓用戶體驗一下,顧客認同以后,再規模性地生產制造。以往的服飾是大規模生產,百萬件甚至上千萬件地生產制造,今天的服裝制作是小批量定制的方式,這種從實質上看全是企業對客戶滿意度的一種嘗試錯誤過程。以往都是要把衣服、轎車等產品開發生產出來讓顧客使用,隨后再分辨是否合乎顧客的要求。除此之外,也有商業方式的嘗試錯誤,我們在探尋商業方式的過程中,也是一個持續嘗試錯誤的過程,隨后不斷去迭代更新,尋找一個最佳的方式。

5、通往零成本嘗試錯誤之途:搭建數字孿生世界

當下,企業、國家之間的市場競爭不僅是自主創新能力的市場競爭,也是自主創新效率的市場競爭。市揚上的取得成功不僅是能否開發設計生產出來某類新品,而是能否高效率、低成本、迅速地推出市場需要的商品。

創新是一個嘗試錯誤的過程,那把自主創新跟數字孿生放到一起來看時,數字孿生的價值是什么呢?數字孿生的使用價值,便是找到一條零成本嘗試錯誤之途。實際上,零成本始終不太可能實現,如同零庫存始終不太可能完成一樣,它背后傳遞的是一種核心理念。1953年日本豐田公司明確提出高品質、低庫存量的生產過程——及時生產制造JIT(justintime),豐田生產模式的及時生產制造、精益生產管理的核心理念核心關鍵字便是零庫存。企業能完成零庫存嗎?或許不太可能真正完成零庫存,但企業可以不斷去靠近零庫存這樣一個理想化情況。針對一個企業而言,嘗試錯誤往往是有成本的,可是當下有了一種新的方法論,這一方法論就稱為數字孿生,能夠 把嘗試錯誤的成本降至最低,不斷去靠近零成本。

數據+算力+算法,相互連接做為一種信息內容基礎設施,或是把它定義為數字商業基礎設施,它有哪些使用價值?它在做一件事情,無論集成ic、物聯網技術、大數據、云計算技術,都在數字孿生的虛擬世界中敘述實際的物理世界,在這個基礎上,不斷診斷、預測、決策,尋找一條通往零成本嘗試錯誤之途。

達索科學家說達索并不是軟件開發公司,只是科技有限公司。達索的科學家給我們講心臟的結構,心臟中某一塊肌肉的拉力極限是多少?心肌細胞脈沖電流的規律性是啥?達索與全世界最頂尖的醫科院協作研究心臟的規律性,基于此來構造虛擬世界中的數字心臟。這一數字心臟有哪些使用價值呢?它可以縮短醫療機械產品研發生產周期,能夠 迅速通過機器設備認證,能夠 提升實習醫生的學習效率,能夠 提升醫生手術的品質。

這套科學方法論,不但在醫療上,在社會經濟各行業正在變成一種現實,大家稱作數字孿生的世界。物聯網、大數據、云計算正在勾勒一張宏偉藍圖,盡管如今看不清長什么樣子,星光點點、模糊不清的,可是能夠 預知未來,所有這些技術都在虛擬世界重新構建物理世界。

以往開發設計一輛新車,必須做三十次碰撞測試,當下只需要做一次,明天很有可能一次也不用了;以往要撞擊、再設計方案、再生產、再撞擊,不斷迭代更新周期時間較長。當下,大家能夠 在虛擬世界模擬仿真。

以往研發一架飛機必須上萬小時風洞試驗,如今風洞試驗能夠 降低許多;以往飛機場從項目立項到試飛需要近二十年,如今只需要十年。

以往設計生產制造火車,必須把火車生產制造出來,在京滬線上跑起來進行;當下能夠 根據虛擬軌道列車在虛擬的京滬線上跑起來,精確測量不同的車速下高鐵動車的電流量、工作電壓,可靠性、安全系數、可信性,及其每一個座位上的噪聲。在這個基礎上迅速地迭代更新商品的科學研究周期時間,提升產品研發效率。

馬斯克的SpaceX公司將火箭發射成本費已經減少到傳統式商業發射公司1/10以下,在數字世界重新構建火箭產品研發新管理體系充分發揮了關鍵功效。火箭研發絕大多數成本費都消耗在試運行過程中,火箭發動機研發75%成本費在“實驗、不成功、改動”,SpaceX公司通過模擬仿真,一方面取代很多傳統式實物實驗,提升研發效率、控制成本;另一方面,自主創新研發新方式 ,如通過模擬仿真剖析成功選用機械設備冷分離,取代傳統爆發式熱分離。為了更好地滿足模擬仿真需要SpaceX公司甚至自己開發設計測算流體動力學模擬仿真軟件(CFD)。

2018阿里巴巴天貓平臺上的新產品5000多萬,2019發展到有上億新產品。3C產品新品從一年上架一次到一年上架2次以上,美妝護膚從一年上架一次到每個月上架一款旗艦產品,個人肌膚護理上架從18-24個月減少到9個月,家用電器從2-3年上架到一年上架2次。其背后取決于天貓商城與知名品牌生產商協作,搭建了一套在數字世界中仿真模擬顧客對商品評定、點評、意見反饋的新機制,進一步提高了新品的產品研發效率。不論是3C、美妝護膚、個人護膚產品、家用電器、服飾等許多商品的產品研發生產率大幅度提高,他們內在的邏輯性跟飛機場、轎車開發設計體制是一樣的。

數字工程建筑也正順著這一方向去演變。當下,大家能夠 把大城市通過虛擬化技術的方法在數字孿生世界中展現出來,每一個工程建筑、每一個房間、每一個通風孔都能夠在數字孿生的世界呈現、展示、仿真模擬、優化。以后十年,如果緊緊圍繞數字化轉型發展做一件事情,那便是重新構建一個新的數字商業基礎設施,在這個基礎之上,構造數字孿生的世界。

現如今數字孿生的世界還是泛娛樂化的、靜態數據的,以后一定是動態性的,完成物理世界與賽博空間數據即時互動交流,把來源于物理世界的數據傳送給數字孿生世界,數字世界快速優化、意見反饋,服務于交通出行、生產制造、工程建筑、診療等各個方面。

6、人類社會了解客觀性世界的四種科學方法論

這次數字商業基礎設施的重新構建,對整個社會發展帶來了什么?它構造了一種新的了解和更新改造世界的科學方法論。

首先是基礎理論邏輯推理。在以往的數百年間,人們發展取決于天才科學家牛頓、愛因斯坦等,他們根據抽象、歸納、數學,去了解發覺這世界的規律性。

二是實驗認證。100多年前,愛迪生為了發明電燈,選用了各式各樣的原材料,在幾千種原材料持續嘗試錯誤,發現最好是的發光材料,這是試驗認證科學方法論來了解世界。這類科學方法論當下依然是大家了解世界的關鍵方式 。

三是模擬擇優。當下擁有軟件、IoT、5G、人工智能這些新技術,我們在構造一個新的更新改造和了解世界的科學方法論,這就是模擬擇優。在一個虛擬的世界中去復原、提升物理世界所發生的事情。

四是大數據剖析,模擬擇優是一種根據原理模型的剖析,大數據更多是根據關聯性的剖析。

數字商業基礎設施的轉變,對整個社會經濟產生的影響才剛開始,以后還有更廣闊的空間。

標簽:數字孿生  

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