基于正向设计的数字化研制 | 看透工业仿真

“基于正向设计的数字化研制”体系是针对中国新工业体系建设中遇到的若干问题展开的研究成果而形成的技术体系的总结。这些问题包括两个关键词：一是“正向设计”，二是“数字化”。

中国工业长期缺乏正向设计思维，也缺少系统化的方法和完整的工具体系来支撑。这导致工业软件应用无序，工业软件无法发挥对正向设计的促进作用。长期设计与制造的割裂，加剧了对正向设计的制约，拖了正向设计的后腿。

虽然数字化技术已经发展到较高的程度，但除了少数大型企业，更广泛的企业，特别是中小企业并没有享受到数字化技术带来的惠益。数字化技术分散，没有形成聚合方式来为企业赋能。

基于正向设计的数字化研制体系

“基于正向设计的数字化研制”体系从三个分体系入手，试图从源头上解决这些问题。三个分体系分别是工业软件、增材制造和工业互联。工业软件，支撑正向设计的数字化研发；增材制造，是基于正向设计的数字化制造；工业互联，则是面向服务经济的数字化赋能。三个分体系通过数字孪生体聚合起来产生综合价值——打造虚实共智的数字化业态。

正向设计——现代数字化研制的基础体系

正向设计是针对逆向工程来说的，只有正向设计体系才能为我们提供架构性和颠覆性创新，最高超的仿制也只能产生最好的二流产品。

正向设计与逆向工程

工业软件——支撑正向设计的数字化研发

工业软件体系包含三个子体系，分别是设计创新、工业仿真和精益研发。

这三个子体系与正向设计的关系是：设计创新是正向设计价值的倍增器，工业仿真是正向设计的驱动体系，精益研发则是正向设计的保障体系。所以，我们将工业软件体系称为“支撑正向设计的数字化研发”。

支撑正向设计的数字化研发

增材制造——基于正向设计的数字化制造

增材制造体系包括三个子体系，分别是正向设计、高端装备和新工业品。

增材制造的本质是基于增材思维对工业体系进行赋能、改造甚至重构。我们坚决反对用增材制造手段来制造传统产品，践行对传统产品进行再设计，甚至是基于正向设计进行架构性创新。因此，我们不仅提供正向设计技术、增材制造装备，还会和各行业的龙头企业合作研发完全创新型的工业品。

工业软件、正向设计和增材制造之间相生相长、生生不息的辩证关系

工业互联——面向服务经济的数字化赋能

工业互联体系包括三个子体系，分别是仿真云生态、知识云生态和增材云生态。

技术服务化和服务开放化是“服务经济”的两大特征，这两大特征的技术基础便是工业互联网，也称为工业云。通过工业互联网，用户获得的不是生产工具，而是被赋予一种能力，这种能力是通过数字化方式获得的，所以称为“数字化赋能”。

工业互联网支撑技术服务化和服务开放化

数字孪生——打造虚实共智的数字化业态

数字孪生体系包括三个重要场景：孪生工业、孪生城市与孪生战场。

数字孪生体系不仅将前三个相对独立的数字化体系聚合成一个综合体系，而且要发展社会上其他众多数字化技术的供应商生态，为重要的数字孪生场景提供解决方案并进行工程落地。

根据数字孪生体的完善程度，可以将其分为五个成熟度���我们把最高级的成熟度定义为“共智”，视为数字孪生体的最理想形式。实践中，我们可根据不同的应用场景聚合不同的数字化技术来完成具体的数字孪生体方案。

数字孪生体场景、技术和成熟度

结语

我们相信，基于正向设计的数字化研制体系将对中国千万家企业和城市的数字化转型具有普适性的支撑和促进作用。