进阶为一名优秀的数字孪生与仿真产品经理

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数字孪生和仿真这个领域的内容太前沿了,很多经验、心得都没有对外流传。对于想成为这种产品经理的同学来说比较困难。这篇文章,我们来看看作者的经验分享,看是否能帮到大家。

此篇文章题目包含“数字孪生与仿真”,而非“数字孪生和仿真”,一字之差,更显得数字孪生&仿真具有密切的关联性。在讨论这两者关系之前,我们先分别了解一下二者的概念。

本人做过某大型国企数字孪生及仿真项目,并获得过省级奖项,在数字孪生和仿真方面有一定独到的见解,谈论不当之处敬请指正。

数字孪生:百度的解释是,数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据,集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程,在虚拟空间中完成映射,从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。

看起来十分繁琐复杂,百度的解释也有一定的问题。

单论数字孪生,最早由耶鲁大学计算机科学教授David Gelernter首次提出,英文为Digital Twin,即就是数字双胞胎,最为正确的理解应该是现实世界的映射,构建任意现实中存在的物体于电子产品中。简单来说,数字孪生就是在一个设备或系统的基础上,创造一个数字版的“克隆体”。这个“克隆体”,也被称为“数字孪生体”,它被创建在信息化平台上,是虚拟的。单独把数字孪生拿出来应用或者讲解,没有任何的意义,现实中已经存在的东西,如果承载于电子产品不是为了分析它,研究它,那就是白费精力。

现如今,网上有很多利用各种建模软件或者程序做的城市或设备相关的数字孪生,一眼看上去十分精美,但是却没有任何分析的意义存在,仅仅是将现实进行了复刻,还有许多构建城市已有建筑的数字孪生,花里胡哨,其实全是花架子,无任何意义可言,甚至说一句“骗钱”都无可厚非。因此对数字孪生的应用就显得极为重要,仿真应运而生。

仿真:(百度解释的概念不够接地气,这里不赘述了)通俗的来讲,就是模仿、模拟、推演现实中真实存在的东西,抑或是模拟现实中存在且即将发生的场景。

总结来说,数字孪生的状态是现实,时间是历史与现在;仿真的状态是未知,时间是未来,要在事件还未发生之前将其推演得到,预知突发事件的发生。

数字孪生从David Gelernter从1991年提出距今也有三十多年的时间,发展极其缓慢,原因一是将数字孪生进行应用是一件极其复杂且具有难度的事情,二是被各种企业鼓吹概念,导致人们产生误解,从第一步构建模型已经繁琐之极。类似于阿拉伯数字的诞生,人们只顾着去寻找它最大的那个数是不是无限个9,而缺少了对他基础加减乘除的应用,有点本末倒置。

基于上,那如何成为一个优秀的数字孪生和仿真产品经理呢?我总结了以下四点:

一、首先要熟知目前市面上主流的几款数字孪生及仿真软件

二、具备一定的计算机知识

由于数字孪生和仿真的复杂性,产品经理需要具备一定的计算机知识,以更好地理解和管理产品整体。

1)算法和数据结构:了解常见算法和数据结构对于理解数字孪生和仿真模型的构建和优化是至关重要的。这种基础知识不仅是为了帮助产品经理更好地与技术团队协作,更重要的是在设计和实施模型时拥有自己独到的见解和使用的便利性。我在做第一个数字孪生与仿真产品的时候,模拟的是园区内部各种车辆运行的具体细节数据,通过改善最基础的数字孪生建模方式,将难度直接降到大众化,而不影响后期的仿真运行及结果输出,也因为这个项目获得了省级金奖。

2)数据库管理:由于数字孪生前期所涉及的数据量足够庞大,所以理解数据库的基本原理、SQL查询语言和数据库设计对于处理和分析仿真中产生的大量数据至关重要。产品经理需要了解如何有效地存储、检索和分析模拟结果,以支持决策制定。

3)网络服务和API接口:代码及项目的部署也很重要,由于仿真对硬件的要求很高,当时我对系统在分布式环境中的工作方式、如何进行部署都提前有了详细的了解,由于当时我司所使用的仿真引擎和数字孪生后台系统不是用同一个编程语言,联调难度极高,在设计产品的时候提前对此解耦合设计,保证数字孪生建模与仿真引擎的独立性。在系统运行过程中,即使down机也不影响后台系统对引擎的访问,因此了解一定的计算机技术也有助于处理大规模仿真和模型部署的需求。

三、工欲善其事,必先利其器

理论的产生都是对基础知识学科的延伸。数字孪生与仿真会涉及到大量的数学和统计学概念,包括数值模拟、优化算法、数据分析等。在这些领域具备坚实的基础有助于更好地处理数字孪生和仿真结果中遇到的技术问题。

同时了解相关行业的工程学知识至关重要,数字孪生是为仿真而提前设计的模型,应用场景目前主要是在制造业和建筑业中。

1)制造业中主要是通过构建虚拟的生产环境,对生产线的运行状态进行实时监测,预测潜在的生产瓶颈,调整生产过程中的资源分配。对生产过程中的各种故障进行模拟,提前发现问题并进行修复,降低生产线的停机时间,提高生产效率。作为一个产品经理需要熟知生产流程和设备运作。

2)建筑业中主要是在建筑设计阶段,利用数字孪生和仿真技术,目的是让设计师可以对建筑的结构、布局和性能进行精细的模拟。通过模拟建筑物在不同工况下的运行状态,分析可能出现的安全隐患和舒适性问题,提前发现并解决问题,提高建筑的安全性和舒适性。作为一个产品经理需要了解建筑结构和设计原理。

四、界面设计足够人性化

数字孪生、仿真本身就具有一定的难度及认知度,外界的学习难度大于其他一些类似于WMS、ERP等系统。所以,产品的美观性和设计的简约性也是别人愿意去了解,作为B端产品中卖相很重要的一点,同时要学习图形学原理和虚拟现实技术,也有助于在设计相关产品的可视化过程中,确保用户界面设计的友好性,系统设计足够人性化。

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