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仿真体系成熟度模型

2014/7/19    来源:安世亚太    作者:田锋      
关键字:仿真体系  仿真体系成熟度模型  
企业仿真体系的建立不可能一蹴而就,成熟度评估可以帮助企业清醒地认识自身现状,选择恰当的近期目标,稳步前进。

    当前,系统化的仿真体系建设对于充分发挥仿真技术的价值,提升企业创新研发能力,从制造走向创造具有积极的作用。

    仿真体系概括来说,是企业研发中,仿真组织、人员、流程、规范、技术、设备等要素按照一定的秩序和内部联系组合而成的整体系统。仿真体系是各要素融合和交互的平台,他们共同发挥作用支撑企业研发活动。

    为了有效支撑企业仿真体系建设,安世亚太根据多年仿真咨询经验提炼了仿真体系建设的方法学,内容包含企业仿真体系成熟度评估、企业仿真战略选择、仿真流程梳理、标准建设、规范建设、组织建设、人才梯队建设、软件选型和装备建设、IT支撑和云平台建设、仿真平台建设方法十个方面,同时仿真体系建设项目的管理规范和实施规范可以保障项目的规范高效进行。每个方面提供细分规范、标准和原则,以及与之配套的工具和模板。本文主要介绍仿真体系成熟度模型。该模型是企业仿真体系建设的依据,并可有效评估企业仿真体系的建设效果。

仿真体系成熟度模型

    仿真体系成熟度模型将仿真体系成熟度分为五个级别,分别是采纳级、重复级、预测级、驱动级和引领级,每个级别的典型特征是:

    第一级采纳级:典型特征是企业已经意识到仿真的价值,开始采用仿真技术和手段进行一定的产品分析工作,但是基本依赖几个技术大拿维持。

    第二级重复级:典型特征是仿真分析的结果可以重现,说明企业对仿真的原理和方法已经掌握,仿真软件的使用不再是问题,仿真团队开始出现,对规范和标准已经有所认知。这一级是典型的中国企业所处的级别。

    第三级预测级:仿真结果可以预测产品的功能和性能,可替代大部分试验,成为设计依据。此时企业已经建立了仿真规范与标准,并得到较好地执行。专职的仿真部门开始出现,部门级仿真平台开始建立。

企业仿真体系的成熟度模型

图1 企业仿真体系的成熟度模型

    第四级驱动级:典型特征是企业已经实现“仿真驱动研发”愿景,仿真组织体系已经完整建立,并且成为研发组织的中坚力量;仿真流程成为研发流程的重要流程,规范和标准已经得到制度化的执行;仿真软硬件的规划较为完备,选型也趋于科学;综合设计与仿真平台已经升级成为企业设计的主要平台。

    第五级引领级:典型特征是仿真体系已经成为研发体系的领导者,是企业差异化竞争的要点。仿真人才与组织是研发体系的核心,规范与标准的执行已经成为文化,企业的仿真装备的建设已经走向云端,仿真与设计平台已经引入更丰富的元素,升级为企业级研发平台的主体。这一级别是企业研发和仿真战略发展的最高级目标。

    该模型主要从仿真战略、人才、组织、流程、规范、标准、选型、软件、硬件和平台等十个维度对企业仿真应用的现状进行评价。其中,战略描述仿真对研发的支撑和在研发体系中地位和作用;人才描述仿真从业人员在研发团队中的数量和地位;组织描述仿真组织在整个研发团队中的地位和关系;流程描述仿真流程的显性化和对研发流程的支撑状态;规范回答何时做什么的问题,即仿真流程决定在产品研发的何时进行何种仿真;标准回答规范中所规定的“仿真如何做”和“什么叫做好”的问题;而选型、软硬件及平台则描述仿真装备选型原则、IT基础设施及仿真环境平台的建设和应用范围。

企业仿真应用的现状评价

图2 企业仿真应用的现状评价

    根据仿真体系成熟度模型,企业可以有效评估企业仿真设计体系的成熟度及对研发活动的支撑能力,并以此为依据开展企业仿真体系建设。企业应该以当前所处的仿真成熟度级别为基础,以下一个更高级别的成熟度为目标,针对同一个成熟度进行均衡建设,不能有短板,也不要在某些维度上盲目冒进,试图从一个维度切入并探底,结果都是无效甚至有害的。无效是做了多余的事情,有害是这些多余会冲乱整个体系。

图3 成熟度模型中各维度构成的雷达图

图3 成熟度模型中各维度构成的雷达图

    在企业仿真体系建设之前,通过对企业仿真成熟度评估,会形成由成熟度模型中各维度构成的雷达图。在建设之前,雷达图反映出来的特征往往是各维度很不均衡,雷达图表现出来的形状不是正圆,有些维度建设过渡,有些维度建设不足。经过两到三期的建设,雷达图会反映两个变化:一是雷达图走向正圆,二是雷达图半径扩大,表征着仿真体系建设走向均衡,成熟度逐步提升。

企业仿真体系建设

    企业仿真体系建设的核心是分析企业的产品研发流程,找到研发流程中仿真价值最大的环节,在此环节凝聚正确的仿真资源并给予科学配置,使企业拥有的仿真资源能够在研发流程中仿真价值最大的环节实现高效正确的应用,发挥其应有的作用。在这个过程中,企业将完成仿真组织的设计、仿真装备的规划和建设、仿真规范和标准的建设以及仿真流程的优化和改进,从而结束企业在实际研发活动中仿真工具采用和应用的随意、缺乏规范与标准、协同性弱和使用效果差的局面,为企业建立一套让仿真技术真正发挥作用的体系,使企业真正实现“仿真驱动研发”的现代高效研发模式。

    企业仿真体系建设,首先需要评估企业当前的仿真成熟度级别,并根据企业研发类型和发展战略目标,确定企业要实现的仿真体系成熟度目标和级别。以此为基础,开展企业仿真工具与方法、人才与组织、规范与标准等建设。

    基于社会技术学模型,仿真体系的建设路线是:从企业现状出发,根据产品战略和产品研发战略选择适应的仿真战略;根据产品需求和研发流程,结合仿真战略建立仿真流程;通过对仿真流程的分析,结合行业标准形成仿真标准,结合实验验证建立仿真规范;这里,标准的作用是告知什么时候做什么仿真;规范的作用是告知一个仿真应该怎么做才能做好。在规范和标准的指导下,进行组织建设和装备建设。在组织建设方面,进行任职资格、人员培养和考核激励制度的建设;在装备建设方面,进行软硬件的规划与选型,搭建企业仿真云。在仿真体系建设的过程中,根据统一规划分步实施原则,逐步建设仿真平台。其中,每项建设内容都有相应的方法论支撑。

仿真体系建设方法学

图4 仿真体系建设方法学

    仿真体系建设咨询的任务,是要帮助企业的仿真和研发人员走完仿真体系建设路线,形成完整的企业仿真体系框架和一系列交付物。仿真体系建设的完整交付物包括以下十个:

    一套综合设计流程、一系列仿真流程、一套仿真标准、一套仿真规范、一套仿真组件(模板)、一个仿真组织体系、一个仿真人才梯队、一个软硬件体系规划、一个仿真云平台、一个协同仿真平台。

    企业仿真体系的建立不可能一蹴而就,成熟度评估可以帮助企业清醒地认识自身现状,选择恰当的近期目标,稳步前进。我们鼓励企业设立远大的目标,分阶段逐步实施,正确的节奏是每一到两年完成一个级别的进化。

责任编辑:程玥
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