未来生产的数字化“蝶变”

　　我们正处于数字化转型之中，在完成数字化转型之后会发生什么?

　　在日前召开的2023开源和信息消费大赛系列活动之一的工业软件高质量发展论坛上，达索系统大中华区基础设施技术总监冯升华认为，下一件将发生的事情是数字化“蝶变”。

数字化转型

　　作为为C919大飞机、波音、空客、“一带一路”高铁建设提供设计平台的公司，达索系统在工业软件的探索是有代表性的。那么，达索系统在过去经历了什么，对未来的展望又是什么?冯升华说：“过去达索系统在五个时代引领了世界工业软件的潮流，这里我们实现了五个等效性。”

　　达索系统在1981年成立的时候，提出实现从二维向三维的设计转变，实现“视觉等效”，或者称“几何等效”。这种等效方式是指在电脑里面设计出来的零件或产品和造出来的是一模一样的，也就是所见即所得。

　　在上个世纪80年代末，达索系统开始和波音公司一起制造波音777飞机，引领了数字样机的时代。这就要求电脑世界里的科学和现实世界的科学要具备等效性。

　　这意味着电脑设计的飞机，真正制造出来之后，飞机要能够起飞，这需要将包括空气动力学、材料力学、结构力学、温度场、流体场、电磁场等在内的科学知识转变为电脑可以表达和优化的模型。

　　上世纪末，达索系统提出产品全生命周期的概念，要实现产品全生命周期管理的等效性。不仅要考虑汽车、飞机这些产品的最终状态，还要考虑产品从市场需求、产品设计、仿真优化、生产制造、运行或使用、维护与维修全生命周期的管理。

　　2012年，达索系统推出了3D EXPERIENCE平台，提出要实现体验的等效性。用户评价一个产品好不好，是在他自身应用体验中得出来的结论。

　　2020年，达索系统提出要进入第五个时代，要在虚拟世界和现实世界实现第五个等效性——生命的等效性。

　　冯升华说，这是过去达索系统引领的五个时代，这五个时代，都可以称为数字化转型，这是一种量变的转型，尽管从现实转到数字、从数字向现实还原，但产品就是那个产品，并没有发生本质的变化。

数字化蝶变

　　展望未来，未来20年工业软件会变成什么样?或者企业的数字化应该达到什么程度?冯升华认为，数字化将完成“蝶变”。

　　数字化的“蝶变”基础是数字化转型。回过头来我们再分析一下上述的五个等效性都是如何实现的。

　　几何的等效性需要利用软件表达一个产品，反映它的外形、零件构成、装配过程。例如制造一架波音747飞机，大约需要600万个零件，需要在电脑中模拟出每一个零件以及如何把它们装配在一起。这些知识的表达需要由一个软件平台来支撑。

　　科学的等效性需要把力、热、声、光、电进行软件表达。全生命周期的等效性要表达包括市场需求、设计、仿真和性能优化，制造、使用、维护等全生命周期各个环节。

　　实现体验的等效性，挑战是比较大的。人生就是一场体验，或者说人的一生就是由一个一个的体验组成的。

　　冯升华表示：“能不能用一个平台来定义体验，在软件中设计体验、交付体验、验证体验?当我们要把所有的产品都试一遍的时候，我们就需要打造一个从原子到星球的虚拟世界。”

　　这个平台的建设从原子的表达开始，用原子搭建分子，用分子组成材料，用材料组成零件，用零件组成产品，再向上是制造工厂，用基础设施构成城市，城市构成国家，最后是星球。

　　生命的等效性就是实现精准医疗，每一个人的治疗方案可能都是不一样的。

那么，“蝶变”怎样发生?

　　冯升华认为，“蝶变”将在体验经济与可持续经济的融合中发生、发展。未来的工业软件是体验经济和可持续经济的融合，要把人类所有的信息集中在一个平台上，这是引起“蝶变”的第一个要素。

　　第二个要素是生成式人工智能。一辆最好的车和最普通的车之间有多少差别?从配置、外观、形状和软件定义的可变功能上来看，科学家的结论是一个汽车有百万级别的变量数。而ChatGPT在学习了所有的网页后，整理出来的变量数是千亿级的，对于汽车百万级的变量，是很容易学习的。

　　第三个要素是打造一个虚拟世界，用来做产品性能、功能、体验的验证。让虚拟的车在虚拟的城市、虚拟的道路上去跑。可以一天24小时，一年四季，风雨雷电，各种天气，不同的温度、湿度、风速、光照条件，各种各样的参数都可以生成出来验证这台车。

　　“蝶变”会带来什么?冯升华说，今天我们看到的一辆汽车，未来坏了之后它可以变成另外的一样东西。汽车材料作为设计中的“原子”再次在其他产品中循环。在英国伦敦的设计博物馆，有一位建筑学家用3D打印的材料建设房屋，当房屋不用了，材料可以循环使用，面向未来的循环经济会彻底改变世界。当进入一个按需分配的社会，你想要一个沙发就给你打印一个沙发，你想要一双鞋就给你打印最适合于你的鞋。

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