杨学山
国家最高科学技术奖得主“火炸药王”王泽山说过一句这样的话: “我是搞科研的……科学要实在,不要浮夸。”这句简单的话道出了科学精神的真谛。但现实的情况是,在产业和科技领域存在一定的浮夸和不实的现象。因此,我们要回归到科学精神上去,在民族复兴的路上寻找最有价值的东西,即创新。
创新,涉及到认识论和方法论。多年来,很多人把系统工程这个概念挂在嘴边,但是压根就不用系统工程,所以回归到真正的科学精神,需要重提系统工程。
我们都十分清楚,我国重大的科技工程,都是用系统工程来解决的。实际上,系统工程就是把面临的问题作为系统,去探索,去解决问题。其中,先要把系统边界定义下来,把系统的要素流程定义下来,然后找到一些方法,来识别和解决问题,这就是系統工程。我们现在重提系统工程,就是要回归到科学精神,探究解决问题的方法和路径。重提系统工程,就是回归务实创新,而且是问题导向、价值导向的务实创新,不是那种似是而非的“概念创新”。
回顾系统工程90多年发展历史,系统工程从1.0到4.0,描述着人类对复杂系统的认知和处理能力的深化,而MBSE(基于模型的系统工程)正是人类认识升华的体现。对MBSE来说,定义系统、构建模型,成为发展的关键环节。比如,从MBSE看新能源电池、储能产业创新,我们会发现,其发展路径存在颠覆性,不少工艺流程尚未稳定,商业模式有待探索,产业竞争激烈等等。
随着系统工程研究和应用的推进,从MBES又导入到数字化双胞胎的概念,引用同济大学陈明教授的话说:数字化双胞胎模型指的是以数字化方式在虚拟空间呈现物理对象,即以数字化方式为物理对象创建虚拟模型,模拟其在现实环境中的行为特征。
数字化双胞胎的基础是满足MBSE要求的高质量数据链。那么高质量的数据链如何形成?请注意这几点:将任务看作一个系统;定义系统的边界、要素、结构、流程;按照任务需求采集、获取、规范、积累数据;根据任务及数据构建模型,确定算法及参数。
我们再看个例子,从锂电池设计、生产规划、生产工程,到生产执行和服务,在锂电池的整个生命周期中,“数字化双胞胎”的数据信息被不断丰富,经由数字化企业平台各环节的处理“变身”为智能数据,帮助锂电制造企业做出明智决策。
当前,工业变革带来新四化:数字化、模块化、自动化、智能化。新四化需要MBSE+数字化双胞胎来实现。重塑科学精神、回归本源,要跳出技术和概念看本质,真正把握发展趋势规律,围绕企业核心竞争力,针对企业面对的关键问题,价值导向,一步一个脚印,创新求实发展。