安世亞太田鋒：你八成沒明白什么是“仿真驅動研發”
如果你是仿真界人士，一定聽說過“仿真驅動研發”這一詞匯。該詞最初被某供應商提出，之后被更多供應商使用，然后被媒體采納，被企業接納…….說多了就成了“成語”。
不過，你確認你明白什么是“仿真驅動研發”么？同樣的問題我也想問給仿真技術供應商，你們確認你們把“仿真驅動研發”表述正確了么？
關于此成語，見過比較多的一張圖是下面這張圖
本圖的確反映了仿真在產品設計單一過程中的驅動作用，但產品研發是具有更大時空框架的過程。研發過程就像南水北調工程，仿真就像是水泵。整個工程有無數個不同類型的水泵，在哪個地方安置何種水泵才能最高效地發揮水泵們的作用是一個系統工程。
在企業中往往有兩種極端思維：一種是認為仿真無所不能，應該盡量多地用仿真來指導設計；另一種是認為仿真就是錦上添花，在確定設計方案后做一定的確認即可，有些企業甚至把仿真作為展示或作秀之用。
其實，仿真是個高投入、高成本的活動，不僅軟件價格昂貴，使用人員的成本也較高，時間投入也相對較長。對于一個產品的設計，在不必要的環節投入仿真，換取的回報也許會小于投入，所以，仿真并不是用得越多越好。相反，把仿真完全看成是花瓶和作秀，就過于輕視了仿真的價值，企業花重金購買仿真軟件變成了一種浪費。
界定仿真能發揮最大價值的環節，以最高的性價比來引入仿真，才是“仿真驅動研發”的精髓，我們稱之為“仿真規范”建設，也是我們今天文章的主題。
在正文展開之前，我們先界定兩個容易混淆的詞匯——標準與規范。在《與“假仿真”來個了斷》一文中，我們提出仿真“標準”建設的重要性。本文又提出“規范”一詞。由于業界對“標準”和“規范”兩個詞匯的定義沒有一定之規，所以這里有必要對這兩個詞匯做一定的定義。我們用以下兩句話來概括這兩個詞匯的區別：
· “規范”用來回答在什么地方用仿真、用什么仿真的問題；
· “標準”用來回答如何做好仿真的問題，定義所謂好的評判標準（依據）。
設計流程的仿真化改造
仿真標準與規范建設的前提是設計流程的仿真化改造。設計就像打仗，打仗就得熟悉兵力布局、作戰地形、行軍路線和作戰路線。設計流程就是反映設計地形和路線的地圖。
復雜產品的設計必然有著復雜的設計流程和大量設計活動，相當于有著錯綜復雜的地形和路線。如果缺少這樣一張地圖，從布局、行軍到作戰，必然處處受制。因此，設計流程既具有引領作用，又具有樞紐作用，同時又具有保障和管控作用。
所謂兵馬未動糧草先行，當我們清楚了作戰地形和路線之后，我們可以在那些關鍵環節提前部署兵器，仿真工具就是這些兵器中的重要一類。經過仿真化改造的設計流程稱為“綜合設計流程”。
設計流程仿真化的具體方法是重新審視設計流程，找到仿真價值最大的環節，將正確的仿真技術嵌入其中。仿真最直接的價值是替代試驗，所以傳統上的試驗環往往是流程優化工作的最先關注的地方。當然，仿真的最終目的是創新，而不是驗證，所以在設計的早期，雖然沒有太多試驗活動，但仿真的價值卻最大。
產品設計一般劃分為以下幾個階段：方案論證階段、概念設計階段、技術設計階段、試驗驗證階段等。仿真在不同階段的用途不同，例如：
· 方案論證階段——利用仿真進行快速論證。此時我們往往追求仿真的快速，不追求精確；
· 概念設計階段——利用仿真進行方案的快速驗證。系統仿真和多學科仿真是主要手段；
· 技術設計階段——利用仿真完成關鍵設計參數的優化與確定。此處實物仿真是重點手段；
· 試驗驗證階段——盡管仿真的目的是替代試驗，但在實踐中必要的試驗還需要保留，特別是某些行業規范要求如此。利用仿真幫助規劃試驗方案，準確定位測試點，減少試錯，精益地獲得數據，用較少的次數達到試驗目的，提升試驗效率。
相同零部件的同類仿真分析在不同設計階段的分析目的不同，因此，采用的技術、工具、仿真模型、網格的處理方式、結果的處理與評價等也各不相同。
仿真規范用來排兵布陣
如何界定仿真能發揮最大價值的環節，確保必要的時候做正確的仿真，是“仿真規范”建設的任務。
仿真規范規定了產品在不同設計階段、不同專業應開展的仿真工作以及各仿真任務應采用的技術和方法。本規范應作為強制性文件要求全體仿真人員使用和遵守。
另外，考慮到企業仿真體系的成熟度是逐步進化的，所以，仿真規范不僅要規定“理想情況下產品研發在什么時候要做什么仿真”，還應該規定“在仿真體系不同成熟度級別，應該做何種裁剪。”
仿真規范最終應該形成一套仿真規范手冊，手冊中除了描述產品研發階段中所涉及的所有仿真任務清單外，還應該描述每個仿真任務的SIPOC模型中的具體信息。
某企業在發動機設計中的關鍵仿真工作項
在相應的仿真技術規范中，明確仿真任務的工作要求、輸入輸出、上下游工作關系、使用的技術和工具、執行人要求、預測工作量、可參考的知識或規范等，詳見下圖：
仿真任務的描述模型
· 任務約束：該項任務需要在何種原則、規范或標準之下來完成；
· 輸入與輸出：該任務的輸入數據及數據來源、輸出數據的要求和去向；
· 采用的技術、工具和模板：分析并規范該任務所采用的技術、工具及模板；
· 執行人要求：根據難度和重要度，提出執行人員的能力要求；
· 工作量預測：本信息對于產品研發周期和仿真項目管理有指導意義；
· 參考的知識：本信息對于執行人員按規定時間和質量完成任務有指導意義。
“仿真驅動研發”的真諦
本文與《與“假仿真”來個了斷》一文，共同解決了一個重要問題：在產品研發體系中，在正確的地方做正確的仿真，并且把仿真做正確。這意味著要在研發的關鍵環節正確利用仿真技術，打通設計瓶頸。這里強調要讓仿真只出現在正確的地方，好鋼用在刀刃上，而不是將仿真泛濫在研發流程的所有環節。這是仿真能力體系建設的核心，也是“仿真驅動研發”真諦。
