闲聊----Simulation,MSaaS到SaaS

未来可期,过去可弃-译名


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在介绍RPS技术实施步骤和一般方法之前,我想插入一篇概念性推介文章。最近在做系统仿真项目实践中,以及和国外一些仿真咨询机构交流中得到一些新的信息,其中所思所想归纳成以下的随感,文章可能并不严谨,但是我乐于和大家分享。

前言

系统仿真和优化领域最近几年确实出现了很多新的技术,理论,概念和远景。我感觉这个五年是系统仿真技术发展最为快速的五年。冬季仿真大会这次热闹非凡,在拉斯维加斯她迎来了五十岁生日。内容包罗万象,不但有仿真大拿BARRY NELSON博士的令人激动的演讲<<WSC 2067-What are the chances>>,还增加了紧跟时代趋势的信息物理系统(CPS)和智能、自适应、自主系统仿真的专场。参会者能明显感觉到系统仿真技术随着关联技术的大发展,即将进入下一个重要的拐点:自动化,智能化,互联化,感知化的时代即将到来!新的概念层出不穷,例如IoS(Internet ofSimulations),LSA(Layered Simulation Architecture),PADS(Parallel And Distributed Simulation),Cloud-Based Simulation。。。其中IoS最为神奇和颠覆,想象一下真实的系统(人,元素)通过IoT和虚拟仿真模拟器无缝连接、虚实结合的系统(AR),通过一个“仿真中心”实时仿真优化获得优化结果,并反馈给真实系统中的人和元素。这样的部署研究已经在美国军方进行了多年的应用研究,最为著名的就是DARPA的SIMNET系统。除了演练和培训目的外,可以想象一下这样的IoS技术运用到生产,物流,医疗服务等领域的场景,我寻思着这里可以把您的脑洞扩大100倍。:)


**Simulation,MSaaS到SaaS**

言归正传,我讲一下仿真(SIM),仿真作为服务(MSaaS),计划调度作为服务(SaaS)的概念。我主要把我这几天所见所闻所思所想归纳下。强调为什么SIM要向MSaaS以及SaaS方向发展,为什么要拥抱新技术,呼应智能互联的新时代的要求。

系统仿真是一个“泛化”的概念,任何在计算机虚拟系统中构建真实系统的虚拟模型,并对虚拟模型进行测试,试验,感知,反馈,分析,获得虚拟模型的性能指标,指导我们对真实系统的认识都是。现在在商业领域有分很多不同种类的仿真,有训练仿真(比如医院实习医生可以通过仿真器训练实际的手术操作,插管操作等等,有阻力感),有设计仿真(比如有限元,CAE机械应力仿真),CFD流场仿真,电子线路仿真,有工业机器人仿真,有离散事件系统仿真。这些纷繁复杂的仿真工具大多数是孤立的相对封闭的系统。我们大多数人初期接触到的都是这类仿真。随着这些产品的技术逐步往低端走,还是有许多影响大规模应用的障碍(请见我之前的投票贴列出的理由)。这边我主要还是讨论离散事件系统仿真。我觉得目前我们大家基本上还是把仿真和实际的操作、运营是割裂开来看待的,即仿真是仿真,现实是现实,中间隔了一层(打个比喻,就是一个人的脑袋和一个人的手是分开的,假如把人脑作为一个虚拟的控制中心的话)。而未来仿真和现实是通过CPS,传感器,AR/VR技术联系在一起的。未来的仿真一定要做成一个人人可以用,经常可以用,很容易用的,和真实物理环境和数据源反馈的一个系统。从易用性上说就像Python倡导的“全民编程”那样,我们需要一个可以“全民建模”的技术。这个技术是什么呢,就是模块化可视化的“搭积木”的方式构建仿真模型而尽量不要用到写代码,请注意这个方法并不是乐高机器人,或者KOOV机器人那样只能做简单应用,或者并不像SCRATCH编程那样是个训练编程的玩具,他不是玩具(TOY),它应该是工业应用级的,这个技术就是我们的产品做倡导的(这里意图并不是要突出SIMIO的唯一性)。

我做过许多工业项目,除了特别热爱深入钻研仿真的工程师除外,一般企业的用户他们其实还是非常乐意接受外部咨询师的项目支持来应用仿真技术的,他们也觉得这个技术非常直观非常友好,但是很多客户由于学习时间的限制,购买仿真建模的服务成为他们的首选。现在在国内的绝大多数仿真咨询公司提供仿真项目咨询服务,都是基于项目的形式(这还不能称之为MSaaS:Modeling&Simulation as A Service,因为这都是短期的项目)。 这样的咨询模式明显遇到了瓶颈,即周期长(主要是在和客户的磨合上),对业务的长期影响弱,变革能力弱,团队建设和知识传承差,和企业现存系统的整合性弱,客户不认可仿真价值。我最近和澳大利亚一家非常知名的仿真咨询公司有了一次非常令人难忘的交流。他们和我展示了开发的基于网页的、采用云计算的多仿真和优化平台(我相信您看到过一些基于网页的数据可视化系统(BI/BW系统),那些基本上只是业务系统如ERP的信息的初略加工展示,并不含优化和实验),这个平台大概的样子我用Visio做了个图(可能不够精确),如下。她可以看作是MSaaS的一个典范,就像我说的要集成不同种类的已经有的系统模型和算法到“一个”优化平台是很难的,中间要解决很多问题,我初略总结几点如下:

<<<开放性

<<<多种仿真架构兼容

<<<共享的数据模型和协议

<<<互操作性

<<<无缝连接性

MSaaS的一个实例(PLUG &PLAY)

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大多数仿真产品都是所谓的“烟囱系统”,带有自主知识产权的封闭架构,不开放。内部的仿真架构有所不同,还有数据库的格式,数据的范式都不太兼容,互操作性很差,集成性也较弱,虽然许多产品也慢慢在这些方面有所认同有所改进。而这个平台系统令我惊讶的是它集成了许多仿真模型,如SIMIO,JAVA-BASED仿真,ANYLOGIC模型,优化器,Excel模型,Unity3D模型,Agent-Based市场模型等。都是基于web的应用,客户可以通过web页面登陆系统,打开所需要的应用模型,更新数据,调整参数,进行一些交互,观察内嵌动画,然后通过云计算得出优化结果,这个为各类企业客户开发定制化的模型系统,客户每年通过租赁费和维护费得到模型系统的更新和维护。这样的全新的MSaaS模式的好处对比现有的通过短期项目提供仿真咨询的套路来比,作用是明显的。主要优点:

<<<保证了客户使用的便利性,学习成本降低

<<<建立了牢固的客户服务关系

<<<专业的模型更新和维护服务使得仿真和优化决策系统时刻和实际运营系统,实际业务场景保持高度一致,减少企业内部的流程能力,IT能力的限制

<<<模型使用的规范和标准很容易制定

<<<采用实时的数据链接和云计算能力,效率非常高

<<<业务黏性大大提高,一线人员主导决策

遵守Power to egde的原则,我相信MSaaS一定逐步会成为企业仿真应用的主流,而不是standalone的仿真软件(说句笑话,早些年推广仿真软件的公司都发了,因为那时候只关注工具层面的,而不关注应用层面的,有些软件公司会带着一本厚厚的各种软件的手册(有点类似菜单)给你做推销。只需初略的培训就能满足市场的需求,显然现在的企业更加务实,他们需要解决方案,并不是一个工具或软件。

RPS技术把系统仿真的能力往前推进了一步,有些朋友和我说RPS很早就有了,但是我认为真正把这个概念提出来的还是dennis pegden博士,他很早成立system modeling公司开发的tempo软件(后来被其他公司收购后叫Preactor)据说又被IBM收购了,但是即使Preactor确实是基于仿真的,Preactor并不是真正意义上的RPS产品。其他世面上的产品基本都是基于数学的约束规划的,不是基于仿真的产品。

说到RPS,我这里重新定义一下SaaS, SaaS=Scheduling as A Service.

RPS技术的本质就是Scheduling anything by a risk-based Simulation Model that is built and customized by theuser any time ,with realtime connectivity to realworld data and smart devices

仿真调度领域的SaaS并不等同于Simio RPS,她算是一个概念,即我们如何使用智能互联的思维来连接虚拟系统和现实物理系统,作出智能的调度决策。SaaS和MSaaS一样必须和企业系统,企业传感器,企业PLC,数据源紧密集成,通过建立云计算的平台实时的调度决策。考虑到数据安全性,这方面有些企业还会考虑“私有云”,虽然这样的投资和开发周期相对长。

打个比喻,SaaS最极致的用法就是有点像我们用的腾讯导航软件,导航软件是调度仿真器,用户在业务场景中像是在开车,当环境变化了,仿真器就给出优化的结果建议新的路线(行动方案,调度方案)。这不由又让我想起了BarryNelson博士提到的钢铁侠AI管家的例子(见我的原创文章:《仿真建模的有用和无用,随感和分享》,“管家即服务”,这更加坚定了我的信念飞跃:未来仿真发展趋势一定是MSaaS和SaaS,智能,互联,实时反馈,服务导向,虚实结合!

最后我大概从:难易度,学习成本,平均费用,持久影响力,变革能力角度对现在仿真销售和咨询领域的常见的业务内容做个总结(仅仅是感觉)。

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每日思考很重要,做一个笔耕不辍的仿真推广者。我快乐~文章原创,转载请后台联系


[关于作者]

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周峥先生(1976~)现居江苏无锡。他于2012年创立了无锡迅合信息科技有限公司致力于系统仿真和基于仿真的调度技术的推广和工业实践。该公司是美国SimioLLC在中国的战略技术服务合作伙伴和授权销售商。SimioLLC是一家总部设在美国匹兹堡的私营企业,致力于为复杂系统的设计、仿真和调度提供行业先进解决方案。在Simio之前,周先生在阿斯利康中国担任材料和规划经理,负责IT流程创新工作和亚太区计划流程champion。在此之前,他于2004年12月至2008年8月间在德国Vaillant集团担任本地供应链经理,并于2002年6月至2004年12月担任索尼计划主管,并于1999年9月至2002年6月在松下任采购专员。周先生在上海交通大学获得硕士学位,他在建模、仿真程序设计和高级计划调度技术方面非常熟悉(Simio/Simio RPS,Simul8)并熟悉数学优化建模工具LOCALSOLVER等,具有与博世,SGM,福特南京,百胜集团,泰科,亨氏等跨国公司进行技术服务和实施模拟工程项目的经验。联系邮箱:[email protected]

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