在新形勢下中國製造業面臨新的“危”與“機”，通過數字化轉型向服務型製造轉變、從工業經濟向數字經濟發展成為必然趨勢。在此過程中，安世亞太提出和探討了應用系統工程方法，將數字孿生體作為頂層工具，有助於將國家和地方政府、製造業企業，以及解決方案供應商等相關方目標和資源進行整合，形成數字化轉型的戰略和實施框架。
世界鉅變和中國製造業的危與機
今年以來，世界鉅變。世界經濟衰退乃至引發經濟危機，已逐漸成為現實，給中國製造業企業帶來了巨大挑戰和“危機”。
從“危”的角度看：全球供應鏈斷裂，國際貿易保護主義抬頭，逆全球化成為趨勢。市場容量沒有增長甚至還可能萎縮，供給產能過剩而客戶卻日益挑剔。質量和成本只是參與玩家的敲門磚，而拿出獨特價值的產品和服務、乃至通過發掘新業態跑馬圈地，成為製造業企業發展和生存的關鍵。
從“機”的角度看：國際國內格局正在重構，“亂世出英雄”。2008年在美國次貸危機引起的世界經濟危機衝擊下，我國電子商務、移動支付和現代物流等以前所未有的速度迅猛崛起，被譽為“新四大發明”。當下，中國龐大且快速增長的國內需求、門類齊全的現代工業體系、IT、DT和增材製造等數字化和製造新技術帶來的新生產力，及其在商業領域結合中國國情的成功經驗，都為中國製造業的轉型升級和跨越式發展帶來機遇。
數字經濟成為驅動製造業轉型的新動能
安世亞太數字孿生體研究專家丁傑介紹，市場變化使傳統制造業正在向服務型製造轉型，從傳統的批量製造向定製化柔性製造轉變，從產品製造過程向售前、售後的服務過程延伸。而售前的客戶需求引導、追蹤和針對性設計，以及在售後長時間服務過程中增加客戶粘性和實現再銷售，成為促進傳統制造業實現差異化競爭、提高附加值、業務延伸和利潤提升的關鍵。換言之，製造業正在從工業向服務業轉型與結合。
生產力水平的發展對於產業經濟的促進和基礎設施的保障，如下圖所示。雲大物智鏈等IT使能技術的發展，以及增材製造等製造工藝領域的突破，正在推動第四次工業革命的到來，以及數字經濟的發展。
“數字化的資源和信息”對於數字經濟的作用，正如同石油和機械對於工業的作用，是數字經濟的發動機，將數字燃料轉變為產業動能。而在此過程中，同樣需要數字新基建進行保障。
生產力水平促進基礎設施保障和經濟發展（源自安世亞太）
數字經濟已成為國家戰略，在“數字產業化”和“產業數字化”的目標導向下，如何引入數字化理念和技術賦能傳統制造，則成為製造業企業獲得競爭優勢的關鍵。
近年來，國家各部委陸續發佈“新基建”（國務院）、“3D打印列入十三五規劃”（國務院）、“先進製造業與先進服務業深度融合”（發改委）、“製造業設計能力提升”（發改委）、“促進服務型製造發展”（工信部）、 “國家軟件重大工程”（工信部）等規劃和支持政策，均反映了新形勢下製造業數字化轉型的國家戰略。
安世亞太：系統工程方法和數字孿生體工具是推動數字化轉型的有力武器
製造業企業在推進數字化轉型的過程中，將面臨很多問題和挑戰。
例如國家發展改革委高技術司司長伍浩指出：當前不少企業轉型主要存在三個問題：一是轉型能力不夠、“不會轉”，二是轉型成本偏高、“不能轉”，三是轉型陣痛期比較長，“不敢轉”。
安世亞太認為，解決的方案是“方法和工具”、“開源和生態”，以及“賦能和路徑”。本文重點討論“方法和工具”問題。系統工程是實現數字化轉型的方法框架，而數字孿生體是實現數字化轉型的核心關鍵使能技術和頂層工具。
1. 系統工程方法
系統工程最早由中國航天、導彈和自動化之父錢學森院士引入中國，錢學森院士指出：系統工程是組織管理“系統”的規劃、研究、設計、製造、試驗和使用的科學方法，是一種對所有“系統”都具有普遍意義的科學方法。
系統工程已廣泛應用於國際國內航空航天等高端裝備研製領域，實踐證明對於複雜、龐大、多組織和新技術並行的大型工程具有突出的指導作用。
系統工程方法的主要特點是：
1) 把研究對象作為一個整體來分析，分析總體中各個部分之間的相互聯繫和相互制約關係，使總體中的各個部分相互協調配合，服從整體優化要求。在分析局部問題時，是從整體協調的需要出發，選擇優化方案，綜合評價系統的效果；
2) 綜合運用各種科學管理的技術和方法，定性分析和定量分析相結合；
3) 對系統的外部環境和變化規律進行分析，分析它們對系統的影響，使系統適應外部環境的變化。
傳統的系統工程方法以霍爾模型作為核心，提出了由時間維、邏輯維和知識維所構成的三維空間抽象結構，構成了系統工程的方法框架。
該框架的優勢是適合於大型項目的組織，在特定的邏輯維度（比如數字化轉型戰略目標和產業經濟發展客觀規律）的基礎上，綜合考慮了知識維度（比如IT、DT、AI支撐和應用環境，從可量化描述的工程領域到難以模型和量化的社會和藝術領域），以及時間維度（多項目組織的合理路徑，以及如何落地實施）之間的總體規劃和相互影響要素。
除此以外，系統工程方法在具體的數字孿生體項目實施中，如何構建IT和DT系統部署以形成數字基建支撐平臺，如何應用正向設計和DFAM面向增材的設計以實現產品創新等，已形成很多本領域、本專業的實例化應用。
安世亞太提出基於模型的系統工程MBSE應用於複雜裝備和系統研發。MBSE的方法和流程同樣也可作為指導物聯網、雲計算、機器學習、大數據、區塊鏈等數字孿生體使能技術系統的部署實施和架構設計。
基於模型的系統工程MBSE應用於複雜裝備和系統研發（源自安世亞太）
2. 數字孿生體工具
安世亞太基於對數字孿生體的研究認為，應用數字孿生體作為推進企業數字化轉型的頂層工具，應用系統工程方法進行實例化，相對於其他架構或信息化規劃和實施方法論，其優勢在於：
1) 數字孿生體的核心在於虛擬世界和物理世界的結合，更多地關注於虛實雙向互動與促進，適用於不斷迭代升級的轉型過程；
2) 數字孿生體的應用範圍更廣，從產品的數字孿生體，到供應鏈和物流、產業數字孿生，乃至城市和軍事，已應用到生產生活、國計民生的方方面面。在此框架下研究企業數字化轉型，可用一致性的模型進行宏觀戰略思考和路徑規劃；
數字孿生體在各領域的廣泛應用（源自北航陶飛教授）
3) 數字孿生體在各領域的應用，從模型到系統和案例，已具備很好的實踐基礎，各研究機構也形成了很多研究成果。
數字孿生體系統的通用參考架構和應用場景（源自安世亞太）
系統工程和數字孿生體相結合的數字化轉型實施框架
基於系統工程方法和數字孿生體工具的特點，安世亞太初步構建了下圖數字化轉型的實施框架。
建立此框架的目的在於將數字化轉型的利益相關方（國家和地方政府、IT、DT和智能製造等解決方案服務商、製造業企業等），納入到一個可視化的座標系內，相關方共同研討和豐富，形成一個清晰的戰略路徑。
數字化轉型實施框架（源自安世亞太）
從三個座標軸和其組合形成的二維空間，最後到三維空間，分別描述其中要點如下：
1) 系統維：是數字化轉型的主要目標，關注者主要是國家發改委、地方政府以及製造業企業。對於國家來說主要是國際競爭和產業經濟轉型，對於地方政府來說主要是地區經濟和差異化競爭策略；對於企業來說主要是如何通過新產品、新市場和新業態，提升競爭力；
2) 認知維：是數字化轉型的動能和技術支撐，關注者主要是國家工信部、科技部和IT、DT、工業自動化和高端裝備等解決方案供應商。對於國家來說主要是把握、跟隨或引領技術發展趨勢，解決“卡脖子”問題；對於供應商來說主要是把握技術演進趨勢、形成獨特競爭優勢、GPT（通用目的技術）產業化等目標；
3) 項目維：是數字化轉型實施落地的具體路徑，以上各相關者都關注。對於國家和地方政府來說，如何制定和實施導向型政策；對於供應商和企業來說如何順應大勢和踩住節拍；
4) 系統維和認知維的結合：GPT技術熟化、跨越新技術“裂谷”，與產業需求相結合，轉化為現實生產力；
5) 系統維和項目維的結合：以戰略目標為核心的資源合理匹配，包括人才與組織、工具與方法、流程與標準等，總體規劃、制定製造業企業賦能戰略、導向型政策和營造生態環境；
6) 認知維和項目維的結合：主要是技術解決方案供應商與實施計劃的匹配和落地，比如項目組規劃、建立成熟度標準、現狀評估、實施細節和效果測量等；
7) 以上三維結合：即形成製造業數字化轉型戰略的目標、規劃、資源和路徑。
研究和借鑑世界先進工業國家的數字經濟和數字化轉型經驗
新工業革命和數字經濟的發展趨勢，已成為世界先進工業國家的共識，並根據各自的目標和國情制定了相應的數字化轉型促進戰略。
1. 德國中小企業（比中國定義的中小企業規模要大）數字化業務流程轉型戰略以聯邦經濟和能源部領導，建立了德國中小企業數字化轉型框架（下圖）。以中小企業4.0等大型資助板塊為方向，眾多小型資助項目為核心，多個促進中心為技術指導的全面引導系統；與研究機構或大學及其他利益相關者共同合作，分為短期、中期和長期計劃來具體實施促進中小企業數字化轉型的戰略，旨在為中小企業提供免費的、方便理解的、實用的數字化相關指導。
2. 美國Manufacturing USA成為推動美國製造的新平臺和相關技術的“孵化器”。美國製造並沒有囿於“製造業迴歸”的思路，而是“尋找新領地”，把未來的優勢（設計和創新）放在核心位置。
3. 英國則將數字孿生體應用提升到國家戰略層面，提出了數字孿生體國家戰略。對於通過數字孿生體應用於提升公眾生活便捷性、拓展創新創業模式、減少資源浪費等方面，發佈了具體的信息管理框架路線和國家級數字孿生體原則。
綜上，深刻理解新形勢下中國製造業的“危”與“機”，把握“數字經濟”下“服務型製造”的發展趨勢，安世亞太認為，以“系統工程”方法和“數字孿生體”工具構建制造業數字化轉型戰略和實施框架，同時在研究世界先進工業國家做法的基礎上，揚長避短和差異化競爭，中國製造業可以轉危為機，繼往開來，革故鼎新。
