大国重器，以科学之名：大科学装置的数字化转型之旅
▲大国重器，以科学之名：大科学装置的数字化转型之旅
大科学装置被誉为“国之重器”，重大科研突破，科研仪器先行。拥有先进的科研仪器——尤其是大科学装置，越来越成为重大科技创新的必要条件。
据人民网报道，我国近年来在大科学装置建设上多点发力，从贵州500米口径球面射电望远镜，到兰州重离子研究装置（HIRFL），再到上海张江实验室大科学基础设施群，还有广东东莞的中国散裂中子源，惠州的加速器驱动嬗变研究装置（CiADS）……
HIRFL平面布局图
（摘自近物所官网）
CiADS装置初步布局效果图
（摘自近物所官网）
目前，我国已建成大科学装置22个，未来即将新增16个。大科学装置的特点是，投入非常大、周期非常长，所瞄准的是基础研究和前沿科技，一旦有产出，很多都是重大成果。
就在刚刚过去的春节，2021年2月11日5：16分，在这个阖家团聚的美好日子里，中国科学院近代物理研究所超导直线加速器团队完成了又一项新的科学挑战“实现10毫安连续波、强流、高功率质子束稳定加速”。这是国际上20多年来长期追求的目标，是人类科学前所未有的巨大挑战。目前就连通过全超导直线加速器加速5毫安以上连续波质子束的情况，都从未在国际上被验证或实现过。
因此，大科学装置被认为是世界一流科研成果的“催化器”、高科技企业转型升级的“助推器”。
ADS项目团队合影
（图摘自《中国科学报》）
由于大科学装置要通过投入大量的人力和物力来完成工程建造、通过后期长期稳定运行来实现重要的科学目标，因此在设计和建造过程中，设计数据和人员的管理成为一大难题。大科学装置的设计数据存在体量大，专业多，仿真要求高等特点，一般的工业软件很难满足要求。
目前现有的设计方式数据大量存于本地，相似产品的知识共享率及产品重构效率低下。单点软件过多，每个业务领域都有各自的专业软件。例如研发数据要想进行仿真分析，必须进行转格式。仿真分析的数据又和生产制造所需的数据格式不同。所以要想进行多业务串联必须进行多种软件集成。那么多个软件导致数据类型离散量大从而导致难以管理。进而衍生为各专业之间交流协同效率低下。跨领域的业务不连续带来的问题致使大科学装置数字化转型迫在眉睫。
2020年5月13日下午，国家发展改革委官网发布“数字化转型伙伴行动”倡议。在政策指导和市场运行下，数字化转型是技术发展的必然趋势。所谓的数字化转型不是简单把信息资源放到互联网上，把本地文件变成电子文件。而是要通过技术手段打通产品生命周期中的各个阶段，完成产品全生命周期的管理。
调查显示，大多数企业在数字化转型过程当中，主要面临的挑战都集中在原有多个信息化系统的整合、数据质量和可用性、缺乏统一的数字化转型愿景和目标这三个方面。大科学装置在数字化转型也存在同样的问题。
数字化转型不是一蹴而就。转型之前必须明确调研清楚当前痛点，通过痛点定义转型愿景和目标。「想法过多」和「目标优先级模糊」是转型过程中必需要避免的问题。定义清楚想法，考虑成本和风险，作出决定则是企业数字化转型不可或缺的三部曲。
达索系统3DEXPERIENCE平台覆盖汽车交通、航空航天与国防、船舶、工业设备、高科技、生命科学、能源与材料、建筑城市、商业服务11个行业，通过应用、内容和服务的结合，可为客户提供丰富的行业解决方案组合和数字化转型建议。3DEXPERIENCE 平台基于服务器的存储方式，可在单一数据源下实现产品全生命周期的 3D 设计、工程、3D CAD、建模、仿真、数据管理和流程管理。
优秀的解决方案来自于对痛点的透彻分析。借助达索系统3DEXPERIENCE 平台，从业务方面，大科学装置的数字化可从装置的设计、采购、建造、运营和拆除阶段着手，建立完整的数字化全生命周期平台。在同一平台上，通过围绕单一数据源为基础，进行需求、设计、管理、仿真、运维的定义和管理。减少数据整合和集成，提高设计数据的正确性和重用性。同时将需求、设计、管理、仿真、运维相关联，实现工程需求可追溯，工程进度和工程质量可把控。最终实现装置的数字化。
安托集团借助达索系统3DEXPERIENCE平台的强大功能，在2020年与中国科学院近代物理研究所展开密切合作，跨越重重阻碍，为大科学装置的数字化建设提供了强有力的支持，并取得了阶段性的成果。年前，近物所还给安托发来了感谢信，感谢近物所项目组成员的鼎力支持和辛勤付出，为大科学装置的数字化建设提供强有力的支持，并希望能继续加强合作，携手共进！
安托集团成立于1978年，作为国内第一家将法国达索系统的软件引入中国的达索系统服务商，在40多年的发展道路上，潜心大国重器的研发制造。现安托已成长为达索系统铂金合作伙伴、卓越的3DEXPERIENCE平台实施服务专家，致力于成为中国制造业客户首选的数字化转型战略合作伙伴，业务范围涵盖了咨询、软件以及实施服务。安托期望秉持着“自始至终，安心托付”的理念，助力客户在竞争中占领先机、脱颖而出。
