IBM资深架构师唐思臣:将先进的设计方式带入中国制造

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IBM资深架构师唐思臣:将先进的设计方式带入中国制造

玄学酱 2018-05-10 16:08:00 浏览997
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10月20日,在上海市经济和信息化委员会的指导下,畅享网和上海首席信息官联盟制造业分会,携手上海国有资产信息中心、上海市计算机用户协会,在工业4.0俱乐部、首席数据官联盟支持下,成功举办2016年度“制造业CIO专享沙龙”。会上,多位IT专业人士结合各自经历分享了自己的一些看法和经验。

未来IBM物联网及系统工程事业部主要从智慧研发、智能互联、智能运维、认知洞察这四个方面提供解决方案,其中智慧研发是本文讨论的重点。唐思臣主要从复杂的产品和系统对工程实现的影响,IBM系统工程解决方案完整覆盖了汽车研发V模型,以及以汽车为例谈谈系统工程师的想法这三个方面展开本次演讲。

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说明:以下内容是IBM资深客户解决方案架构师唐思臣以“将先进的设计方式带入中国制造”为题的发言实录,畅享网整理!

智慧研发、智能互联、智能运维、认知洞察

我来自于IBM互联网系统工程事业部,2015年年初的时候IBM专门成立了一个物联网事业部,并且在未来的四年之内会持续投资将近30亿的美元,重点打造事业部。我们在德国慕尼黑,在9月份的时候在德国弄起了一个专门物联网事业部,里面有2千人,有相关的技术来研发。

IBM是美国的一个公司,以往会把事业部的总部放在美国,这次是IBM唯一一次将技术研发总部放在了德国,原因是和德国先进的制造业和客户在一起,从客户当中学习,从而指导我们产品设计、研发方式改进。我们这个事业部未来的重点可以从以下几个方面给大家提供解决方案,第一是智慧研发,如何借助一套体系化的、流程化的管理方式,帮助我们改进我们的系统,复杂系统的研发,这当中包含了飞机、汽车、船舶、航空等等比较高端的制造业。我们把大量的数据通过互联的形式输送到云端,对它进行大数据的分析。智能运维,设计出来的飞机、汽车在投入运营使用当中,如何收取到这些系统在运营过程中产生的数据。IBM最近在市场上放出很多的广告和宣传,我们已经转型成为一家软件、硬件的提供商,成为云平台的公司,其次是智能互联和认知洞察。IBM一直在强调认知计算,我们更强调认知计算的平台,如何利用机器学习的能力,帮助我们进行制造设备的维护,从而帮我们节省大量的维修维护成本,加速我们企业的效率。

我主要演讲在智慧研发层面,我们的产品和系统已经变得越来越复杂,在路上走的一辆好的奥迪或者奔驰的轿车,它在里面所含的软件量已经超过了计算机或者F35战斗机的占有量。软件可以作为各个学科,包含电子机件等等,软件包含的层面越多,也就意味着各个系统、学科、专业之间的交互越复杂,从而也对我们设计方式提出更高的要求。

一、复杂的产品和系统对工程实现提出更高要求

我平常负责华东区,会在各行各业,比方说各个整车厂,包含一些汽车零配件的供应商,航空、航天、船舶,在这些客户当中跟他们介绍一些相关的解决方案。最近我发现了一个特点,国内的一些整车厂也好,零配件也好,大家都在谈CMI,如果我作为一家供应商不光要给国内的厂商供货,同时还要给国外的厂商供货。无论国内国外的,对于行业的标准规范提出了很高很多的要求,你是否达到了标准,如果不能达到这个级别或者更高的级别,就不具备跟我供货的资质。在整个越来越复杂的系统中,对于这种行业规范以及质量管理的实践提出了更高的要求。

本身来自产品创新速度的一个竞争力,整个汽车或者飞机行业。随着我们的系统越来越复杂,如何利用更加快速,更加低成本的,更高质量的把汽车更加快速的投放市场,就需要更加新的产品开发流程和技术。谈到物联网,车联网也是物联网当中一个大的课题,相信在座的很多同事也开始着力于这一块的研究,我们部门也针对车联网提出了解决方案。在谈到万物互联或者复杂系统互联之前,我们以往只要考虑到我作为一个整车,或者一架飞机自己内部的复杂活动是如何交互的,复杂度在什么地方?一旦上到物联网行业,作为一个飞机是复杂系统,但是放在战争的场景之下,它本身又作为复杂系统当中很小的环节,如何去处理这样的,从设备到设备,从设备到更大系统的呈几何增长的复杂度,如何去管理。

1、系统复杂度的演进

飞机系统复杂度的演进,发展3代、4代机,甚至往后面发展,物联网的情况下,机、电、网络、系统是系统,多学科的,交叉越多,软件作为粘合剂在当中出现的越多,系统的复杂度是呈几何级增长的。因此中航工业在国内是作为排头兵。在谈到系统工作中的时候,大家对概念的理解是非常不一致的,尤其我在航天,我曾经去过航天的医院,就谈系统工程会讲,航天系统从前学生时代开始就已经开始谈系统工程了,你IBM今天还在跟我们讲系统过程?这个概念跟中文的发音有一定的关系,我相信各个制造业大家都在用系统工程,但是这个系统工程叫“系统化”的工程,我们一定会有一些项目管理,工艺控制,质量保证的体系过程来控制。我今天讲的系统工程,是用一种工程化的方式来帮助我们更好的去研发设计系统。翻译成中文都叫系统工程,但是这个地方我有必要跟大家把这个概念解释一下。

2、越来越复杂的系统对企业系统研发能力提出了更高要求

大家可以看到,如何没有IBM所谈到的系统工程,或者没有用所谓的系统工程方法来研发我的系统会对我造成什么影响?我以前没有用,我的汽车也满街在跑,我的飞机也上天了,火箭也打入太空了,为什么还需要你这样一套思路和方法?大家可以看一下,我们的人是有限的,企业投入是有限的,我们的成本是有限的,我们的时间是有限的,随着系统越来越复杂,你想要在相同时间的人和成本之间能够得到更高质量的系统,你的唯一办法只能从流程和方法上进行改进,相同的人和成本,只有通过一些系统工程化的方式和方法进行系统的研发,我们才能够设计出更加复杂,更加智能化的系统。

二、IBM系统工程解决方案完整覆盖了汽车研发V模型

谈到系统工程和设计研发制造,肯定离不开V模型,这个IBM在产品研发过程中覆盖到V模型的。相信很多人都在用我们这个软件,特别是在汽车行业和飞机制造业,以及在大规模的使用。在V模型的右侧怎样保证系统研发设计过程当中的质量,去管理整个系统的验证和确认的过程?在整个设计开发过程当中可能会包含有项目进度管理,整个设计的软件资产的这样一个版本和变更管理,如何让各个跨团队,跨学科的系统工程之间进行更好的协作?我们提供这样一系列解决方案。另外就是跨工程领域的这样一个资产的分析,以前大家多在谈会用到西门子的,达索的,POM。现在很多客户都在谈我如何打通我的系统工程领域设计资产和我在POM的设计资产,我在走制造过程中我发现我的螺丝尺寸不一样,它的源头是什么地方?是我们的需求。我通过这个需求可以衍生出我的设计、代码、测试,模型设计等等一系列资产的变化,我们为这一套跨领域的工程资产的分析提出了一系列解决方案。IBM站在一个系统工程通用领域的角度,如果要做代码设计你可以用这个link,我们和它们之间是相互互补的关系,中间一套一套开放式的架构,保证数据能够互联互通。

刚才是从大的层面讲,如果是把它细分,我们所谈到系统工程的方式就是,大家可以看一下,包含有需求工程,现在航空工业谈的比较多的基于模型的系统工程。然后是一个多学科的物理仿真,联合逻辑到物理,这样一个联合的仿真。还包含一个自动化的和整个测试过程的管理,包含软件自动化的构件、部署,自动化构件的过程,在整个开发过程当中,可以基于迭代的,敏捷的,开发的过程,这个过程可以通过自己定制满足更多行业特定的流程规范和过程。另外还有一些自动化的报告和文档生成的能力,这些都是一些具体在系统化方式当中具体的能力,这个给大家看一下,不作具体的展开。

三、系统工程师在想什么?

1、需求工程示例:汽车研发的V模型

下面我以汽车行业为例,看看我们的系统工程师或者业务人员在想什么?这个片子也是我自己进行总结,平常和各个汽车行业的,包含OEM、供应商也好业务人员在谈,大家在平常制造过程中碰到的困惑是什么?第一个需求工程,目前为止基本上在整个中国汽车产业链当中经常会,大家都形成了统一的认识,OEM和(英文)之间交换数据不再是以传统的文档为主,到了具体的某一个部件或者子系统的时候把dos的文件,或者基于dos的模型设计交给我们的供应商进行开发。供应商再把这些设计的结果交换给OEM厂商的时候,不光提出你的结果,同时交换你的设计、代码、质量、测试,如何去满足我提给你的需求,整个形成这样完整的产业。

2、整车级需求信息架构实例

这是国内某知名整车厂商,在上海IBM咨询团队为他打造整车级需求架构,到了具体的专业软件级、硬件级再交给相应的供应商。这是国外某个飞机制造商整机需求的架构,包含了需求的层级,需求的分解,需求的验证和确认,以及对整个行业法律法规的支持。另外一个就是谈到对于行业规范的知识,现在很多厂商都面临二级,车载软件开发的一个过程标准,这个标准主要是包含一项,如果你是负责美系的话,可能提出对CMMI的要求,对于国内自主研发的一些整车厂,比如像长安汽车,做一做自主研发的汽车厂,很多的是以spice作为企业过程研发的指导过程。

我们IBM这一套平台所提供的,包含一系列的工具,一些方法的流程也和在欧洲这些宝马的实施过程中总结了一些资产,把这些资产作为一种服务,贯穿到了我们整个平台和产品当中,可以帮助我们用户支撑对spice的要求。在此之上,有很多ISO26262的要求,iso26262的要求整个过程我们也提供了方法和技术上的支持。IBM系统工程平台对CMMI要求的满足度,这个核心过程都是可以支持的。另外一个就是现在在很多各行各业大家都要去谈的多学科的联合仿真,通过FMU形式,FMI接口,能够把它融合在一起,实现跨越逻辑和物理的联合仿真。在今年5月份,我们当时和西门子也联合举办了这个平台。

我们IBM这一套平台所提供的,包含一系列的工具,一些方法的流程也和在欧洲这些宝马的实施过程中总结了一些资产,把这些资产作为一种服务,贯穿到了我们整个平台和产品当中,可以帮助我们用户支撑对spice的要求。在此之上,有很多ISO26262的要求,iso26262的要求整个过程我们也提供了方法和技术上的支持。IBM系统工程平台对CMMI要求的满足度,这个核心过程都是可以支持的。另外一个就是现在在很多各行各业大家都要去谈的多学科的联合仿真,通过FMU形式,FMI接口,能够把它融合在一起,实现跨越逻辑和物理的联合仿真。在今年5月份,我们当时和西门子也联合举办了这个平台。

3、工程资产复用

这个是在美国GM我们谈到的产品线工程,如何对工程资产进行复用,这个复用不是简单拷贝的资产,复用资产之间的关联和它的关系。最后就是关于ALM和PLM的集成,相信各行各业都会使用这三家公司的PLM平台,我们跟他们是不冲突的,我们的平台在他之上,在设计研发领域,这个是生产制造领域,它们之间我们会提供这样一些集成的场景。关于这一块的数据架构,这套平台我们也是基于业界开放的标准,很多企业未来会采用这样的标准,我们我是在这个标准里面实现无缝的融合。

我们率先在德国很多年前开始一套工程的实践,另外还有大陆,包含美国那边GM,JLR,在国内的很多整车厂,和OEM,在中国的分部我们也一直跟他们接触。谢谢大家!



本文出处:畅享网
本文来自云栖社区合作伙伴畅享网,了解相关信息可以关注vsharing.com网站。

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