實用型數(shù)字轉(zhuǎn)型的最佳實踐

實用型數(shù)字轉(zhuǎn)型會系統(tǒng)化地將數(shù)據(jù)與模型，以及工程團隊在開發(fā)解析、模型、和仿真的相關(guān)技能，應(yīng)用于產(chǎn)品或服務(wù)整個生命周期的工作流程之中。

先從一個簡單的例子來談數(shù)位轉(zhuǎn)型。最早的門鈴是一款單純的機械裝置，上面只有一按鈕，執(zhí)行單一功能：按下按鈕時發(fā)出聲音。

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

而當(dāng)今版本的門鈴很可能裝配了攝影機、動作傳感器、影像、以及一個將數(shù)據(jù)從門鈴傳送到云端的智能手機接口。門鈴不再只是門鈴，而是變身為一個完整的安全系統(tǒng)。


 
圖2 : 當(dāng)今的門鈴有許多的裝備，變身為一個完整的安全系統(tǒng)。

門鈴的演進只是數(shù)字轉(zhuǎn)型（digital transformation）其中一個例子—數(shù)字轉(zhuǎn)型使用數(shù)據(jù)解析、鏈接、云端運算及AI等技術(shù)來進行產(chǎn)品、流程、和整個系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型。

看起來幾乎所有的企業(yè)或組織都有意將數(shù)字轉(zhuǎn)型納為其愿景及營運策略，但多數(shù)卻在執(zhí)行數(shù)字轉(zhuǎn)型的初始階段時遭受到挫折。受挫的原因相當(dāng)多，包括：

1.新技術(shù)引進與相應(yīng)技能的人才培養(yǎng)

2.確保企業(yè)文化與組織架構(gòu)能夠適應(yīng)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(zhàn)的其中一小部分。

為了落實變革，有一些組織從概念驗證和試驗性的計劃開始，不過很快地，他們就發(fā)現(xiàn)自己陷入了「試驗煉獄（pilot purgatory）」，無法套用試驗計劃時所使用的方法并把它擴大，更不用說將其當(dāng)成企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)流程或最佳實踐方法了。

至于其他一些組織，則從大型架構(gòu)的開發(fā)作為起始點，不過常遇到執(zhí)行上的困難，也往往未能符合數(shù)字轉(zhuǎn)型策略所需之實際計劃的規(guī)格、工作流程，或產(chǎn)品的要求。

我們發(fā)現(xiàn)，進行數(shù)字轉(zhuǎn)型最常且最能取得成功的是采取實用（pragmatic）途徑的組織機構(gòu)。

何謂實用數(shù)字轉(zhuǎn)型?
實用型數(shù)字轉(zhuǎn)型（Pragmatic Digital Transformation）不需要從頭開始，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(fù)利用：實用數(shù)字轉(zhuǎn)型會系統(tǒng)化地將數(shù)據(jù)與模型—以及工程團隊在開發(fā)解析、模型、和仿真的相關(guān)技能—應(yīng)用于產(chǎn)品或服務(wù)整個生命周期的工作流程之中。

系統(tǒng)性的數(shù)據(jù)運用從數(shù)據(jù)解析開始，特別是展開實驗或進行資料研究以獲得相關(guān)見解，但這也意味著得把數(shù)據(jù)分析的規(guī)模擴大，并延伸運用到由生產(chǎn)制造、維護紀(jì)錄、以及其他商業(yè)流程所取得的大型、異質(zhì)（heterogeneous）的實時與封存的數(shù)據(jù)集，如此一來，數(shù)據(jù)導(dǎo)向的決策不只能夠使用于研究或設(shè)計時間，也能夠被使用在生產(chǎn)、營運、和維護。

系統(tǒng)化運用數(shù)據(jù)：從數(shù)據(jù)倉儲到數(shù)據(jù)解析
如同許多組織現(xiàn)在的認(rèn)知，最大的挑戰(zhàn)并不是資料不足，而是壓倒性的資料量和種類—各種工程、科學(xué)、和現(xiàn)場數(shù)據(jù)之外，還有商業(yè)、事務(wù)數(shù)據(jù)及其他數(shù)據(jù)等。

各種數(shù)據(jù)管理方法的差異性也增添了復(fù)雜程度：例如數(shù)據(jù)可能被儲存在本地主機（on-premise）或云端、強化的數(shù)據(jù)湖（data lakes）、獨立的數(shù)據(jù)庫、關(guān)系數(shù)據(jù)庫（relational databases）或工作表，而且每一筆數(shù)據(jù)儲存可能有不同的管理政策和訪問權(quán)限。

當(dāng)這些數(shù)據(jù)所累積的知識和轉(zhuǎn)型潛力可被挖掘出來、且能夠被系統(tǒng)化地應(yīng)用于整個產(chǎn)品生命周期時，便可開始數(shù)字轉(zhuǎn)型。其中的核心任務(wù)首先是要整合來自于多個存放處的數(shù)據(jù)；二是開發(fā)易于使用及存取的解析方法或模型；三是在適當(dāng)時間將解析方法或或模型整合進工作流程，讓組織內(nèi)的各個團隊（工程、商業(yè)單位管理、分析師、服務(wù)團隊等），能夠運用從數(shù)據(jù)取得的洞見知識來改善流程或設(shè)計。

拓展模型運用：從開發(fā)到營運中的系統(tǒng)
有系統(tǒng)的模型再利用是基于模型的設(shè)計（Model-Based Design）的基本原則，在此模型形成了一個串接起開發(fā)、設(shè)計優(yōu)化、程序代碼生成、驗證與有效性檢驗的數(shù)位線程（digital thread）。

 
圖3 : 實用型的數(shù)字轉(zhuǎn)型，以一個數(shù)字線程串連起系統(tǒng)，從要求到架構(gòu)再到測試與營運中的系統(tǒng)，開啟了改善模型、流程與最終產(chǎn)品的機會。

數(shù)字線程不僅存在于開發(fā)流程內(nèi)，它在設(shè)計數(shù)字分身的模型時，還可以延伸到已部署、正在營運中的系統(tǒng)。數(shù)字分身（digital twin）—它是一個可隨著系統(tǒng)或子系統(tǒng)的運行也跟著隨之更新的代表模型—可以用來評估機器等資產(chǎn)當(dāng)前的狀況，更重要的是，可優(yōu)化機器的性能表現(xiàn)或執(zhí)行預(yù)測性維護。

改善流程、深入洞察
在實用數(shù)字轉(zhuǎn)型過程中，先前儲存的數(shù)據(jù)會被整并，并應(yīng)用到開發(fā)、以及從開發(fā)到部署的完整過程中，以用來改善流程并提供洞察知識來提升系統(tǒng)性能。

一個系統(tǒng)性的模型，能協(xié)助擷取高層級的系統(tǒng)行為外，也包含精細的子系統(tǒng)，把這些系統(tǒng)性的模型和系統(tǒng)規(guī)格需求相鏈接，可進行模型及設(shè)計的追蹤與早期設(shè)計檢驗。子系統(tǒng)的模型可被重復(fù)使用，當(dāng)作執(zhí)行軟件或在轉(zhuǎn)碼在目標(biāo)硬件或FPGA上實現(xiàn)。接著，不論是以模型層級執(zhí)行或轉(zhuǎn)碼進行實際的操作運用，這些模型都可再被重復(fù)使用，反復(fù)地進行于整合、有效性檢驗和驗證。

透過實用途徑，企業(yè)或組織組織可以獲得數(shù)字轉(zhuǎn)型的商業(yè)效益—改善質(zhì)量、提高產(chǎn)出、節(jié)約成本—同時也避免有可能使人對開始或考慮數(shù)字轉(zhuǎn)型計劃時卻步的挫折與困境。

（作者Michael Carone、Paul Pilotte、Jim Tung任職于MathWorks公司）