「数字孪生」连接未来，「在线协同」跨越时空

在项目案例中，我们会以典型产品研发为载体，定义产品开发流程，讲述在各个环节是通过何种方法和技术实现，能给业务带来何种价值。本次的案例是工业设备行业（Industrial Equipment）的工程机械设计，主要聚焦三大话题：在线协同设计、工业设计和设计决策。

在线协同设计是企业数字化转型的目标之一，研发协作架构的变化将给制造业研发带来如同单机游戏到网络游戏般的变革，实现从单兵作战到高效能团体作战；工业设计从来就不只是外观设计，在工程研发上有一定积累之后，工业设计更能牵动多专业协同设计，以实现设计的本质：设定一个“计谋”以解决系统性的问题；设计决策本身就是研发流程中最关键的节点，决策时需要有足够详细的上下文信息、参与决策的人员需要能使用同一套语言进行交流。在疫情后的新常态下，远程设计决策也从原来的锦上添花需求变成了硬需求，以帮助研发人员高效准确决策。接下来我们将从以上三个方面一一展开说明“Bee”的研发工作是如何开展的：

迈向协同设计的第一步，是项目相关人员都使用同一平台级的产品进行数据和行为的同步。从设计师、工程师、项目经理、制造合作商、甚至是最终客户，他们都可以是协同设计的参与者。从进入同一个协同设计空间开始，设计者们共同讨论和评估创新设计灵感、开发全新设计概念、并将创新的体验更快地带入市场。

在线协同设计的信息可以通过一个实时看板（dashboard）来展示。疫情期间，人们越来越适应去“看一看”面板上，查看当时各个地区的新增、治愈信息，了解疫情趋势，实时面板对项目相关人员来说是极其高效信息同步手段，通过“沉默沟通”来获取实时准确的信息。对于工程开发而言，设计人员也可以每天在看板上分享和同步项目相关信息，如项目进度、项目需求追溯、项目文档、项目二维三维模型等项目强相关内容，也可以设置查看行业相关新闻、社区新消息等，减少线下会议和电话邮件沟通成本。

图2：实时看板Dashboard示例

达索系统在提出“工业复兴”的时候，谈到工业4.0是过去，数字化是现在，创作者和创新者的故事才是未来。创作和创新需要结构化的方法，“众创”是其中的一种。谷歌曾提出Design sprint方法，以支持由不同角色组成的小团队在几天内进行线下头脑风暴、快速创造，在企业中深受欢迎。对于更大参与者体量的众创来说，虚拟“社区”便是一个有效的解决办法。设计人员通过发帖提出创意方案，整个社区通过投票点赞评论等方式推动创意的成熟度发展，顺着“创意甬道”一直到可开展行动的产品需求。           

图3：众创社区和创意甬道

工业设备行业导入计算机辅助技术进行三维设计已经有近20年时间，基本的三维设计应用日趋成熟，三维设计工具在设计研发领域是水和空气一般的存在：各个专业领域内都有相对应的三维研发工具，如工业设计、结构设计、电气设计、设计仿真等，随着研发需求越来越专业、对流程的集成度要求越来越高，研发工具也在不断从专业的深度和与集成广度来提升。

在工业设计话题上，企业已经形成了相对成熟的数字化开发流程：使用二维方式进行初步创意，再进入三维工具进行从粗略到精细的三维建模，过程中不断和工程设计进行细节的协作推敲，直至实现既符合工程需求又极具美感的设计曲面。这是一个实践可用的开发流程，却仍然有很大的可提升空间。一方面作为一个追求创新的人本学科，工业设计需要始终关注最新的技术，提升产品的用户体验；另一方面，从流程集成上来讲，工业设计可以和前端产品定义、后端多学科开发进行更紧密的联动。

在CATIA Design What’s New 2020 #1 – 使用3D人体模型支持用户体验设计（点击文字查看精彩）中我们介绍过在试驾工程机械的人体模型John，对于工程机械的开发而言，人机工程因素事关工程人员的安全、长期作业的舒适性，因而尽早地引进人体模型，进行用户体验设计和评价也十分关键，在竞争日趋激烈的市场中，好的用户体验将能使产品从满足基本需求之上脱颖而出，进一步提升品牌形象。

从系统工程角度来看，设计过程定义的对象包括RFLP（需求，功能，逻辑，物理）各个层级内容，在同一个设计环境中，各个层级的设计定义才有了相互关联和追溯的可能性。随着设计成熟度的推进，再进而实现从基础的机械设计到多学科详细设计的拓展。

图4：Bee开发中的RFLP视图

数字化手段致力于打造一个孪生的虚拟世界，以提前模拟、判断实际世界的可能性。以往由于技术手段的限制，设计人员无法得到设计对象的统一视图，Bee项目中使用基于单一数据源、实时可视化技术和VR的3DEXPERIENCE，使得实时统一视图成为可能，让所有的工程、设计人员“所见即所得”，方便设计决策。