2017年,法国导演吕克贝松拍了一部科幻电影《千星之城》,电影一开始介绍了千星之城的由来:最开始是一个环绕在地球轨道的国际空间站,然后各个大国的空间站陆续对接上来,后来全球所有国家包括第三世界国家都发射了空间站,对接到国际空间站,再后来外星人的星际飞船也对接到国际空间站,对接的外星飞船越来越多,越来越大,以至于整个空间站已经开始对地球引力产生影响,威胁到了地球安全。最后整个空间站不得不移动到别的星系。
从“系统工程”角度看,不同空间站对接需要明确软硬件,通讯,补给等接口,对于地球上的空间站,可以事先确定好;对于外星飞船,需要在不知道接口的情况下完成上述功能,此外,对于所有的空间站要考虑到安全管理,权限设置,资源分配等事项。所以对于管理者,即需要对尽可能了解每个空间站的细节,又需要从整体上完成管理职能,而这正是“系统工程”核心思想的体现。
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在工程和软件研发领域,有一个耳熟能详的故事:瑞士瓦萨号战舰沉没事件。
“瓦萨”是一艘古战船的名字,它是瑞典国王古斯塔夫二世于1625年开始建造的,1628年首航几分钟便沉没,直到1961年才重见天日。
战舰在建造过程中,因为国王的干预,在最初设计上做了各种改动,其中加重了战舰的装饰功能(增加了大量无用的装饰品和雕塑,当然让它成为了少有的艺术品,这是后话),同时加大了火炮数量,徒增加了船体偏心重量,另一方面,需求改动过大,单层改成双层,造成了船体重心上升,而初期又没有进行足够的验算测试,最终酿成了悲剧。
系统工程是一个用于实现产品的跨学科方法。它将每个产品作为一个整体来理解,更好地构建产品规划、开发、制造和维护过程。系统工程一定是来源于实践的提升,即需要对每个细节了解,又要从整体上对产品进行把握。
开发工业仿真软件,除了按照常用软件研发模式外,需要用“系统工程”的思想来指导开发。工业仿真软件基础模块众多包括几何内核,图形引擎,用户交互,外部文件接口,业务文件接口,单元管理,网格划分,仿真模型生成管理,求解器,高性能计算,后处理,对比基准测试,实物测试验证等等。除了技术之外,作为技术工业标准,还需要试验数据,很多软件公司没有试验能力,需要借助第三方资源或者由客户来帮助。早年很多中国客户,不仅高额购买外商软件,客观上也在帮助其迭代产品。
从“系统工程”角度看,就不难理解为什么主流的商业仿真软件都在大公司手里,而不是小公司。一方面,仿真软件的“系统”性说明了小公司除非在某个点上有很大的突破,按照传统技术小公司很难靠几个人开发出优秀的产品;另一方面,仿真软件的“系统”复杂性就决定了只能有大公司来主导,小公司一旦在技术成熟,再往上走不管是在技术,市场,销售等方面都很难再有大的突破,这也是仿真软件行业“大鱼吃小鱼”,不断并购的根源所在。