實(shí)用型數字轉型的最佳實(shí)踐

實(shí)用型數字轉型會(huì )系統化地將數據與模型，以及工程團隊在開(kāi)發(fā)解析、模型、和仿真的相關(guān)技能，應用于產(chǎn)品或服務(wù)整個(gè)生命周期的工作流程之中。

先從一個(gè)簡(jiǎn)單的例子來(lái)談數位轉型。最早的門(mén)鈴是一款單純的機械裝置，上面只有一按鈕，執行單一功能：按下按鈕時(shí)發(fā)出聲音。

 
圖1 : 最早的門(mén)鈴是一款單純的機械裝置，利用按鈕來(lái)執行單一發(fā)聲的功能。

而當今版本的門(mén)鈴很可能裝配了攝影機、動(dòng)作傳感器、影像、以及一個(gè)將數據從門(mén)鈴傳送到云端的智能手機接口。門(mén)鈴不再只是門(mén)鈴，而是變身為一個(gè)完整的安全系統。


 
圖2 : 當今的門(mén)鈴有許多的裝備，變身為一個(gè)完整的安全系統。

門(mén)鈴的演進(jìn)只是數字轉型（digital transformation）其中一個(gè)例子—數字轉型使用數據解析、鏈接、云端運算及AI等技術(shù)來(lái)進(jìn)行產(chǎn)品、流程、和整個(gè)系統的轉型。

看起來(lái)幾乎所有的企業(yè)或組織都有意將數字轉型納為其愿景及營(yíng)運策略，但多數卻在執行數字轉型的初始階段時(shí)遭受到挫折。受挫的原因相當多，包括：

1.新技術(shù)引進(jìn)與相應技能的人才培養

2.確保企業(yè)文化與組織架構能夠適應改變

3.對于哪些流程需做改變

4.如何改變的正確期待

而上述的原因，還只是諸多挑戰的其中一小部分。

為了落實(shí)變革，有一些組織從概念驗證和試驗性的計劃開(kāi)始，不過(guò)很快地，他們就發(fā)現自己陷入了「試驗煉獄（pilot purgatory）」，無(wú)法套用試驗計劃時(shí)所使用的方法并把它擴大，更不用說(shuō)將其當成企業(yè)的標準作業(yè)流程或最佳實(shí)踐方法了。

至于其他一些組織，則從大型架構的開(kāi)發(fā)作為起始點(diǎn)，不過(guò)常遇到執行上的困難，也往往未能符合數字轉型策略所需之實(shí)際計劃的規格、工作流程，或產(chǎn)品的要求。

我們發(fā)現，進(jìn)行數字轉型最常且最能取得成功的是采取實(shí)用（pragmatic）途徑的組織機構。

何謂實(shí)用數字轉型?
實(shí)用型數字轉型（Pragmatic Digital Transformation）不需要從頭開(kāi)始，也不需要全面翻新既有的流程和資產(chǎn)。相反地，它的基本原則是重復利用：實(shí)用數字轉型會(huì )系統化地將數據與模型—以及工程團隊在開(kāi)發(fā)解析、模型、和仿真的相關(guān)技能—應用于產(chǎn)品或服務(wù)整個(gè)生命周期的工作流程之中。

系統性的數據運用從數據解析開(kāi)始，特別是展開(kāi)實(shí)驗或進(jìn)行資料研究以獲得相關(guān)見(jiàn)解，但這也意味著(zhù)得把數據分析的規模擴大，并延伸運用到由生產(chǎn)制造、維護紀錄、以及其他商業(yè)流程所取得的大型、異質(zhì)（heterogeneous）的實(shí)時(shí)與封存的數據集，如此一來(lái)，數據導向的決策不只能夠使用于研究或設計時(shí)間，也能夠被使用在生產(chǎn)、營(yíng)運、和維護。

系統化運用數據：從數據倉儲到數據解析
如同許多組織現在的認知，最大的挑戰并不是資料不足，而是壓倒性的資料量和種類(lèi)—各種工程、科學(xué)、和現場(chǎng)數據之外，還有商業(yè)、事務(wù)數據及其他數據等。

各種數據管理方法的差異性也增添了復雜程度：例如數據可能被儲存在本地主機（on-premise）或云端、強化的數據湖（data lakes）、獨立的數據庫、關(guān)系數據庫（relational databases）或工作表，而且每一筆數據儲存可能有不同的管理政策和訪(fǎng)問(wèn)權限。

當這些數據所累積的知識和轉型潛力可被挖掘出來(lái)、且能夠被系統化地應用于整個(gè)產(chǎn)品生命周期時(shí)，便可開(kāi)始數字轉型。其中的核心任務(wù)首先是要整合來(lái)自于多個(gè)存放處的數據；二是開(kāi)發(fā)易于使用及存取的解析方法或模型；三是在適當時(shí)間將解析方法或或模型整合進(jìn)工作流程，讓組織內的各個(gè)團隊（工程、商業(yè)單位管理、分析師、服務(wù)團隊等），能夠運用從數據取得的洞見(jiàn)知識來(lái)改善流程或設計。

拓展模型運用：從開(kāi)發(fā)到營(yíng)運中的系統
有系統的模型再利用是基于模型的設計（Model-Based Design）的基本原則，在此模型形成了一個(gè)串接起開(kāi)發(fā)、設計優(yōu)化、程序代碼生成、驗證與有效性檢驗的數位線(xiàn)程（digital thread）。

 
圖3 : 實(shí)用型的數字轉型，以一個(gè)數字線(xiàn)程串連起系統，從要求到架構再到測試與營(yíng)運中的系統，開(kāi)啟了改善模型、流程與最終產(chǎn)品的機會(huì )。

數字線(xiàn)程不僅存在于開(kāi)發(fā)流程內，它在設計數字分身的模型時(shí)，還可以延伸到已部署、正在營(yíng)運中的系統。數字分身（digital twin）—它是一個(gè)可隨著(zhù)系統或子系統的運行也跟著(zhù)隨之更新的代表模型—可以用來(lái)評估機器等資產(chǎn)當前的狀況，更重要的是，可優(yōu)化機器的性能表現或執行預測性維護。

改善流程、深入洞察
在實(shí)用數字轉型過(guò)程中，先前儲存的數據會(huì )被整并，并應用到開(kāi)發(fā)、以及從開(kāi)發(fā)到部署的完整過(guò)程中，以用來(lái)改善流程并提供洞察知識來(lái)提升系統性能。

一個(gè)系統性的模型，能協(xié)助擷取高層級的系統行為外，也包含精細的子系統，把這些系統性的模型和系統規格需求相鏈接，可進(jìn)行模型及設計的追蹤與早期設計檢驗。子系統的模型可被重復使用，當作執行軟件或在轉碼在目標硬件或FPGA上實(shí)現。接著(zhù)，不論是以模型層級執行或轉碼進(jìn)行實(shí)際的操作運用，這些模型都可再被重復使用，反復地進(jìn)行于整合、有效性檢驗和驗證。

透過(guò)實(shí)用途徑，企業(yè)或組織組織可以獲得數字轉型的商業(yè)效益—改善質(zhì)量、提高產(chǎn)出、節約成本—同時(shí)也避免有可能使人對開(kāi)始或考慮數字轉型計劃時(shí)卻步的挫折與困境。

（作者M(jìn)ichael Carone、Paul Pilotte、Jim Tung任職于MathWorks公司）