中国数字孪生市场发展态势分析.docx
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1、中国数字李生市场发展态势分析一、关系营销的具体实施(一)组织设计关系营销的管理,必须设置相应的机构。企业关系管理,对内要 协调处理好部门之间、员工之间的关系,对外要向公众发布消息、征 求意见、搜集信息、处理纠纷等。管理机构要代表企业有计划、有准 备、分步骤地开展各种关系营销活动,把企业领导者从烦琐事务中解 脱出来,使各职能部门和机构各司其职,协调合作。关系管理机构是企业营销部门与其他职能部门之间、企业与外部 环境之间联系沟通和协调行动的专门机构。其作用是:收集信息资料, 充当企业的耳目;综合评价各职能部门的决策活动,充当企业的决策 参谋;协调内部关系,增强企业的凝聚力;向公众输送信息,沟通企
2、业与公众之间的理解和信任。(二)资源配置(1)人力资源调配。一方面实行部门间人员轮换,以多种方式促 进企业内部关系的建立;另一方面从内部提升经理,可以加强企业观 念并使其具有长远眼光。(2)信息资源共享。在采用新技术和新知识的过程中,以多种方 式分享信息资源。如利用网络协调企业内部各部门及企业外部拥有多四是基于智能仿真的设备运行优化。基于数字李生的智能仿真诊断分析,将传统仿真技术与人工智能技术结合,极大提升了传统仿真 模拟准确性。五是基于数字李生虚拟仿真的安全操作培训。由于流程行业生产 连续、设备不能停机、安全生产要求等特点,导致无法为新入职的设 备管理、工厂检修等技术工程师提供实操训练环境。
3、基于数字李生的 仿真培训为现场工程师提供了模拟操作环境,能够快速帮助工程师提 升技术技能,为其真正开展实际运维工作提供基础训练。2、工业数字李生多品种小批量离散行业分析多品种小批量离散行业具备生产品种多、生产批量小,产品附加 价值高、研制周期长,设计仿真工具应用普及率高等特点。当前,以 飞机、船舶等为代表的行业数字李生应用重点聚焦于产品设计研发、 产品远程运维、产品自主控制等方面。可以说,在基于数字李生的产 品全生命周期管理方面,多品种小批量离散行业应用成熟度高于其他 行业。一是基于数字李生的产品多学科联合仿真研发。多品种小批量离 散行业产品研发涉及力学、电学、动力学、热学等多类交叉学科领域,
4、 产品研发技术含量高、研发周期长,单一领域的仿真工具已经不能满 足复杂产品的研发要求。基于多学科联合仿真研发有效将异构研发工具接口、研发模型标准打通,支撑构建多物理场、多学科耦合的复杂 系统级数字李生解决方案。二是基于数字李生的产品并行设计。为了更好的提升产品整机设 计效率,需要通过组织多个零部件研发供应商协同开展设计。同时, 为了保证设计与制造的一致性,需要在设计阶段就将制造阶段的参数 设定考虑其中,进而为产品设计制造一体化提供良好支撑。总之,产 品并行设计的关键在于在研发初级就定义好每一个最细颗粒度零部件 的几何、属性和组织关系标准,为全面构建复杂系统研发奠定基础。三是基于数字样机的产品远
5、程运维。对于飞机、船舶等高价值装 备产品,基于数字李生的产品远程运维是必要的安全保障。而脱离了 与产品研发阶段机理算法相结合的产品远程运维,很难有效保证高质 量的运维效果。而基于数字样机的产品运维将产品研发阶段的各类机 理模型与IOT实时数据,并与人工智能分析相结合,实现更加高可靠 的运维管理。此外,以航天为代表的少数高科技领军行业,除了利用数字李生 开展综合决策之外,还希望基于数字李生实现自主控制。特斯拉 SpaceX飞船、我国嫦娥五号、NASA航天探测器等均基于数字李生开展 产品自主控制应用,实现由数据采集-分析决策-自主执行的闭环优化。3、工业数字李生少品种大批量离散行业分析少品种大批量
6、离散行业以汽车、电子等行业为代表,产品种类少、规模大、生产标准化,对生产效率和质量要求高,多数企业基本实现 自动化。当前,少品种大批量离散行业数字李生应用场景较多,涵盖 了产品研发、设备管理、工厂管控、物流优化等诸多方面。一是基于虚实联动的设备监控管理。传统的设备监控仅是显示设 备某几个关键工况参数的数据变化,而基于数字李生的设备监控需要 建立与实际设备完全一致的三维几何模型,在此基础上通过数据采集 或添加传感器全方位获取设备数据,并将各个位置数据与虚拟三维模 型一一映射,实现物理对象与李生设备完全一致的运动行为,更加直 观的监控物流对象实时状态。二是基于设备虚拟调试的控制优化。汽车、电子等多
7、品种小批量 离散行业在修改工艺时均需要进行设备自动化调试,传统设备自动化 调试多数为现场物理调试,这提升了设备停机时间,降低了生产效率。 而基于数字李生的设备控制调试能够在虚拟空间开展虚拟验证,有效 降低了传统物理调试时间,减少了物理调试费用开销。三是基于CAE仿真诊断的产品研发。传统CAE仿真是数字李生产 品设计的最主要方式,通过仿真建模、仿真求解和仿真分析等步骤评 估产品在力学、流体学、电磁学、热学等多个方面的性能,在不断的 模拟迭代过程中设计更加高质量的新型产品。四是基于离散事件仿真的产线规划。在传统新建工厂或产线过程 中,各个设备摆放的位置、工艺流程的串接均凭借现场工程师的经验 开展,
8、为产线规划准确性带来不小的隐患。而基于数字李生的产线虚 拟规划大大提升了产线规划准确率,通过在虚拟空间以拖拉拽的形式 不断调配各个工作单元(如机器人、机床、AGV等)之间摆放位置,实 现产线规划达到最佳合理性。此外,在基于数字化产线进行虚拟规划 后,部分领先企业还将数字化产线与生产实时数据相结合,实现工厂 规划、建设、运维一体化管理。五是基于数字李生的供应链优化。少数少品种大批量离散行业企 业构建了供应链数字李生应用,通过打造物流地图、添加物流实时数 据、嵌入物流优化算法等举措,打造供应链创新解决方案,持续降低 库存量和产品运输成本。六是基于机-电-软一体化的综合产品设计。如以汽车为代表的产
9、品,正在由传统个人交通工具朝着智能网联汽车方向发展。在这一发 展趋势下,新型整车制造除了需要应用软件工具和机械控制工具外, 还需要融入电子电气的功能,进而推支撑汽车发展朝着电动化、智能 化方向演进。随着智能网联汽车发展愈发成熟,基于机-电-软一体化 的产品综合设计解决方案需求有望不断加大。七、工业数字李生产业体系分析目前工业数字李生产业体系划分成三类主体:数字线程工具供应 商提供MBSE和管理壳两大模型集成管理平台工具,成为数字李生底层 数据和模型互联、互通、互操作关键支撑。建模工具供应商提供数字 李生模型构建必备软件,涵盖描述几何外观、物理化学机理规律的产 品研发工具,聚焦生产过程具体场景的
10、事件仿真工具,面向数据管理 分析的数据建模工具以及流程管理自动化的业务流程建模工具。李生 模型服务供应商凭借行业知识与经验积累,提供产品研发、装备机理、 生产工艺等不同领域专业模型。此外,标准研制机构为推动数字季生 理论研究与落地应用提供基础共性、关键技术以及应用等准则。MBSE工具供应商聚焦模型正向集成,依托工业互联网平台将整套 工具向云端迂移,打造云平台+MBSE的模型管理系统,实现敏捷,高效 的产品数字李生全生命周期管理。如达索发布面向云端客户的 3DEXPERIENCE2021X平台,助力MBSE工具云化迁移,大大简化传统 MBSE工具需要本地部署运行的过程,加快企业应用实施效率。管理
11、壳工具供应商聚焦模型反向集成,正逐渐提升自身数据格式 兼容能力,打造工厂设备、软件与企业信息系统集成的一体化管理模 式。如菲尼克斯打造电气管理壳平台工具,遵循IEC61360的数据定义 格式规范,使用标准化的数字描述语言,来实现设备资产的统一数字 化描述。产品研发工具服务商聚焦从模型外观形状到内部多类物理化学规律的精准建模能力进行综合升级。一方面CAD/CAE企业致力于集成多 类模型,构建产品网络化协同研发能力。如PTC推出集成设计环境 CreoElements/Direct,可合并多渠道CAD模型并附加开发验证模块, 显著提高协同设计效率。另一方面图形渲染工具商专注打造高效的数 据逻辑处理平
12、台。如Unity打造Unity3D实时创作平台,能够对模型 数据、传感器数据以及点云数据进行实时传输和渲染,并支持跨平台 的模型AR/VR交互。事件仿真工具服务商一方面横向集成多行业、多领域模型,增加 场景覆盖范围;另一方面聚焦工厂产线规划、设备虚拟调试等先进领 域进行纵向深耕,持续加强自身场景化赋能能力。在场景横向拓展方 面,通过不断积累模型库中的事件仿真模型,逐渐将应用场景延伸到 不同行业、不同领域中。如Mevea拥有强大的物理计算引擎,同时不 断积累面向工程机械、矿业、船舶等事件仿真模型,实现在驾驶舱上 的事件模拟和培训。在场景纵向深耕方面,持续深化事件仿真与数据 科学相结合,优化事件仿
13、真的精准度。如Simi。打造专业模型库,将 大数据分析的学习能力与模拟分析的预测功能相结合,实现流程计划 仿真决策预测的便捷性和准确性。数据建模服务商依托自身优势不断打造新型数据管理及分析工具。一方面,数据管理平台企业立足传统数据库优势,叠加智能分析算法 服务,提供集数据管理和分析为一体的数字李生工具。如OSIsoft推 出数据管理平台PlSystem,其针对数字李生的产品组件 AssetFramework可实现将数据与SAPHANA中预测分析和机器学习算法 结合在一起,提供针对复杂数据的处理与管理。另一方面,数据分析 企业依托数据分析工具优势,并与自研仿真软件形成组合,提供数据 建模和仿真建
14、模一体化工具。如MathWorks将旗下数学软件MATLAB和 仿真软件SIMLINK打通集成,构建数据模型和仿真模型统一操作环境, 打造机理模型和数据模型融合的数字李生体。业务流程建模工具服务商重点聚焦数据集成,以独立研发或合作 的方式打造业务流程管理软件,同时提升数据可视化能力,构筑部门 协同运作优势。如iGrafx与mylnvenio、UiPath、BP3Global进行核 心功能整合,形成流程挖掘和组织数字李生(DT0)功能的产品。产品研发模型供应商围绕产品研发设计过程提供模型服务。一方 面,产品研发服务商结合自身多年几何建模、设计仿真经验,根据用 户需求为用户提供产品研发模型。如上海
15、及瑞借助Autodesk建模工具, 利用创成式设计帮助北汽福田设计前防护、转向支架等零部件,实现 产品重量减轻70%,最大应力减少19%。另一方面,产品制造类服务商 通过与第三方合作,自身提供产品模型,共同推进新型产品研发。如 上海飞机制造基于华龙讯达数字李生平台,将飞机模型与建模平台结 合,加快大飞机结构研发进程。装备机理模型服务商从单纯卖设备向提供物理设备+李生体模式演 进,提升产品的市场占有率和企业自身的产业技术升级。总的来看, 可分为以下三种模式。一是装备企业依托自身对产品的深入理解,自 行构建产品李生模型。如ABB依托深厚的设备制造经验,在 ABBAbility软件系统基础上,推出了
16、 PickMasterTwin产品,尝试打造 完整的数字李生体系。二是借助信息技术企业支持,共同构建产品李 生模型。如DMGMORI以自身产品技术特点为背景,与咨询公司HEITEC 进行合作,有针对性的向数字李生解决方案提供商演进。三是提升产 品开放程度,辅助用户构建产品李生模型。如chiron、康明斯与KUKA 从自身产品功能出发,根据场景需要,对设备数据接口进行模块化集 成,完善数字李生体构建的边缘条件。生产工艺模型服务商持续扩大与行业场景及业务需求结合的深度, 因地制宜为不同用户、场景提供差异化李生模型及服务。一类是生产 运营类服务商基于自身长期生产经验支撑提供工艺优化模型,如贝加 莱基
17、于AutomationStudio内嵌的经验模型,对车间的产线设计和物流 规划进行虚拟调试,可提前发现错误。另一类是咨询服务商立足大量的项目规划设计经验,提供生产工艺优化模型,如埃森哲凭借多年咨 询服务经验,可构建面向特定行业领域的数字李生解决方案。八、中国数字挛生市场发展态势中国多类主体积极参与数字李生实践,在理论研究、政策制定、 产业实践等方面开展探索,但整体上应用深度、广度还需进一步拓展, 更多工业应用场景尚待挖掘。在理论研究方面,中国关于数字李生思想的研究由来已久,1978 年钱学森提出系统工程理论,由此开创国内学术界研究系统工程的先 河。2004年,继美国提出数字李生概念,中国科学院
18、王飞跃聚焦解决 复杂系统方法论,首次提出平行系统的概念,将系统工程与新一代信 息技术结合。在政策制定方面,2021年我国各部委和地方开始纷纷出台数字李 生相关政策文件。国家发改委上云用数赋智、科协未来十大先进技术、 工信部智能船舶标准均将数字李生列为未来发展关键技术,上海和海 南在城市规划中也提出要打造数字李生城市。在产业实践方面,我国多类主体均开展数字李生探索,如恒力石 化、中广核等流程行业应用企业积极构建三维数字化工厂,湃睿科技、 摩尔软件等企业利用AR/VR提升数字李生人机交互效果,工业自动化 企业华龙迅达构建虚实联动的烟草设备数字李生。尽管我国多类主体探索数字李生热情高涨,但产业实践大
19、多数停留在简单的可视化和数据分析,与国外基于复杂机理建模的分析应用还存在一定差距。九、营销部门的组织形式具体的营销部门可有各种不同的组织形式。在现代企业,不论以 何种形式组建和行使营销职能,都必须体现“以顾客为中心”的思想。(一)职能型组织这是最常见的一种架构,由所有营销人员,如营销调研、市场策 划、新产品开发、顾客服务和销售人员等组成。一般由负责营销事务 的副总经理直接领导,管理全部的营销职能科室、部门和人员。职能型组织形式的优点是结构简单,管理方便。如果产品增多, 市场扩大,这种管理架构也会出现一些问题。例如,没有人在对一种 产品或一个市场全盘负责,可能缺少按产品或市场制订的完整营销计 划
20、,有些产品或市场或被忽视;各科室为了争得更多资源,获得比其 他部门更高的地位,相互竞争,产生矛盾营销副总经理不得不经 常调解工作纠纷。(二)地区型组织业务遍布全国甚至更大的范围,企业也可按区域组织、管理营销 事务。例如在营销部门设中国市场总经理,下设华南、华东、华北等 大区总经理,再根据需要,继续设置地区经理和销售代表等岗位。种知识与技能的人才的关系;制定政策或提供帮助以削减信息超载, 提高电子邮件和语音信箱系统的工作效率;建立“知识库”或“回复 网络”,并入更庞大的信息系统;组成临时“虚拟小组”,以完成自 己或客户的交流项目。(三)文化整合关系各方环境的差异会造成建立关系的困难,使工作关系难
21、以沟 通和维持。跨文化之间的人们要相互理解和沟通,必须克服不同文化 规范带来的交流障碍。文化的整合,是关系双方能否真正协调运作的 关键。合作伙伴的文化敏感性非常敏锐和灵活,它能使合作双方共同 有效地工作,并相互学习彼此的文化差异。文化整合是企业市场营销中处理各种关系的高级形式,不同企业 有不同的企业文化。推行差别化战略的企业文化可能是鼓励创新、发 挥个性及承担风险;而成本领先的企业文化,则可能是节俭、纪律及 注重细节。如果关系双方的文化相适应,将能强有力地巩固企业与各 子市场系统的关系并建立竞争优势。二、市场需求预测方法科学的营销决策,不仅要以市场营销调研为出发点,而且要以市 场需求预测为依据
22、。市场需求预测是在营销调研的基础上,运用科学 的理论和方法,对未来一定时期的市场需求量及影响需求的诸多因素(三)产品(品牌)管理型组织企业生产多种产品或拥有多个品牌,也可按产品或品牌考虑组织 架构。通常在总产品(品牌)经理之下,按产品线(品牌)、品种分 层管理。一个企业经营的产品如果差异大,品种数量多,超过职能型 组织架构所能控制的范围,就适于建立产品(品牌)管理型组织。产品(品牌)经理的职责,包括制订产品(品牌)计划,监督计 划实施,检查执行结果并采取必要的控制措施,为所负责的产品(品 牌)制订长期的竞争战略和营销政策。(四)市场管理型组织如果市场能够按顾客特有的购买习惯和偏好等细分,也可建
23、立市 场管理型组织。它与产品(品牌)管理型组织相似,由一个总市场经 理管辖若干细分市场经理。各市场经理负责各自市场(顾客)的年度 和长期销售计划,对利润负责。这种架构的主要优点是企业可,围绕 特定消费者或用户,一体化开展营销活动。当前也有许多企业按市场型架构建立营销组织。它们在市场细分 的基础上,对潜在顾客和各细分市场,分别安排不同的团队分类管理。 有学者认为,这也是确保实现“以顾客为中心”的现代营销观念的“唯一办法”。(五)产品/市场管理型组织面向不同市场、生产多种产品的企业,确定营销组织时常常会面 临“两难”,即采用产品管理型还是市场管理型;能否吸收两种组织 形式的优点,又避免它们的不足。
24、所以,有的企业建立起既有产品(品牌)经理,又有市场经理的矩阵组织。矩阵组织的管理成本高,内部也容易发生冲突,因此又产生了新 的“两难”:一是如何安排销售力量一按产品组织还是按市场组织, 或者销售力量不实行专业化;二是由谁负责定价,产品(品牌)经理 还是市场经理。绝大多数的大企业认为,只有相当重要的产品和市场, 才需要同时设置产品经理和市场经理。也有的企业认为,管理费用高 并不可怕,只要这种组织形式能带来的效益可以远远超过需要付出的本。十、选择目标市场企业在市场细分的基础上,确定了目标市场战略之后,就要决定 如何选择目标市场。选择目标市场的首要步骤,是分析评价各个细分 市场,在综合比较、分析的基
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