هندسة مستقبل التنقل



بمشاركة برنامج سيمنز للصناعات الرقمية

من السيارات إلى الطائرات ، مستقبل النقل موجود بالفعل - وهو يتغير بسرعة. تعتبر هندسة البرمجيات مركزية بشكل متزايد لكل من تطوير وصيانة جميع أنواع المركبات. هذا يعني أن المزيد من الناس يحتاجون إلى البدء في التفكير مثل مهندسي الأنظمة. يقول Dale Tutt ، نائب رئيس صناعة الطيران والدفاع لشركة Siemens Software ، إن هذا يعني أنه يجب على الشركات تقديم المزيد من التدريب والتخطيط لأولئك الذين يصممون ويطورون مركبات المستقبل.

أثناء محاولتك معالجة فجوة المواهب ، هناك الكثير الذي يمكنك القيام به للمساعدة في تسهيل استخدام الأدوات. من خلال دمج الأدوات بشكل أفضل وإدخال تقنيات مثل الذكاء الاصطناعي للمساعدة في أتمتة توليد مفاهيم التصميم المختلفة وتحليل تلك المفاهيم باستخدام أدوات المحاكاة ، يمكنك توسيع قدرات النظام بحيث يساعد في تمكين المهندسين ، كما يقول توت.

الشركات الأكثر نجاحًا في تبني هندسة النظم تفعل ذلك لأن هندسة الأنظمة والأدوات المستخدمة أصبحت تقريبًا مثل الحمض النووي لمنظمتهم الهندسية. بدأ الجميع في التفكير قليلاً مثل مهندس أنظمة ، حتى في وظيفتهم العادية. الأدوات والنظام البيئي الذي تستخدمه للقيام بهندسة الأنظمة له دور كبير في تسهيل التبني.



يقول ناند كوتشار ، نائب رئيس السيارات والنقل في شركة سيمنز للبرمجيات ، إن نهج هندسة الأنظمة يمكن أن يمتد على نطاق أوسع ، حيث يفكر المهندسون في كيفية اتصال السيارات والمركبات بكل شيء آخر في بيئاتهم.

في المدينة الذكية ، أصبح النظام هو المدينة نفسها. خذ سيارة في المدينة ، على سبيل المثال. انتقل تعريف النظام من السيارة الواحدة ليشمل تدفق حركة المرور في المدينة وكيفية عمل إشارات المرور. يمكنك توسيع هذا النظام البيئي الواسع ليشمل جوانب أخرى مثل إدارة المباني ، على سبيل المثال ، في بيئة المدينة الذكية ، كما يقول.

لقد أصبحت حالة عمل مختلفة تمامًا عما لدينا اليوم. تعمل هذه التقنيات الجديدة على تعزيز الابتكار ، سواء على المستوى التقني أو على مستوى نموذج الأعمال. لذلك ، نتيجة للاستقلالية ونشر المركبات المستقلة ، يتم تشكيل نماذج أعمال جديدة.

نسخة كاملة

لوريل روما: من MIT Technology Review. أنا لوريل روما ، وهذا هو Business Lab ، المعرض الذي يساعد قادة الأعمال على فهم التقنيات الجديدة القادمة من المختبر إلى السوق.



موضوعنا اليوم هو البيئة الهندسية المدفوعة بالبرمجيات. تختلف طريقة بناء السيارة أو الطائرة كثيرًا عما كانت عليه في أيام هنري فورد والأخوين رايت. تحتوي المركبات والطائرات الآن على برامج أكثر من الأجهزة. مع تطور الابتكار ، يتطور أيضًا تعقيد البرنامج ، مما يسمح بأنواع جديدة من الاختراعات.

كلمتين لك: هندسة النظم.

ضيوفي اليوم هم ناند كوشار وديل توت. ناند هو نائب رئيس السيارات والنقل لشركة Siemens Software. انضم إلى شركة Siemens في عام 2020 بعد ما يقرب من 30 عامًا في شركة Ford Motor ، حيث شغل عددًا من المناصب ، بما في ذلك كبير مهندسي أنظمة السلامة العالمية ، والرئيس الفني التنفيذي.

ديل توت هو نائب رئيس صناعة الطيران والدفاع لشركة Siemens Software. قبل هذا الدور ، عمل ديل في شركة Spaceship Company. وفي ديسمبر 2018 ، قاد الفريق في رحلة ناجحة إلى الفضاء. مرحبًا بـ Nand و Dale.

ناند كوتشار : شكرا لوريل.

ديل توت : شكرًا لوريل ، نحن متحمسون جدًا لوجودي هنا اليوم.

لوريل : لذلك ، نظرًا لأن تطوير المنتجات عبر الصناعات - بما في ذلك الطيران والدفاع والسيارات - ينتقل من الهندسة الميكانيكية إلى بيئة هندسية مدفوعة بالبرمجيات ، فإن الأنظمة تزداد تعقيدًا. أدت الهندسة المدفوعة بالبرمجيات إلى ظهور مجال متعدد التخصصات لهندسة النظم. بأي طريقة أثر هذا المجال الجديد أو النهج الجديد على الصناعة ككل - والفضاء والدفاع والسيارات على وجه الخصوص؟

ناند : أتاح هذا المجال فرصة لصناعة السيارات لمواصلة الابتكار. كما تعلم ، فإن الاتجاهات في الصناعة تتغير - نحن ننتقل من محركات الاحتراق الداخلي إلى أنظمة الدفع الجديدة ، متجهين نحو الكهربة. تتكيف مركباتنا أيضًا مع مستويات الحكم الذاتي ، من SAE المستوى 1 إلى 5.

كل ذلك يجلب الكثير من التعقيد. في الواقع ، يمكنك القول إن البرامج تلتهم السيارة ، حيث أصبحت البرامج جزءًا مهيمنًا في تطوير السيارات والسيارات في المستقبل. سمح لنا النظام القائم على هندسة البرمجيات بمعالجة هذا التعقيد المتزايد ، وسمح لمهندسينا بمواصلة الابتكار وتقديم المنتجات التي يريدها العميل النهائي. هذا هو التغيير الكبير - كيف يتغير تطوير المنتجات والتصنيع في صناعة السيارات.

إنطلق : كما كان يقول ناند عن صناعة السيارات ، فإننا نرى الحاجة إلى الابتكار أكثر بكثير مما كان لدينا في الماضي في مجال الطيران والدفاع. سواء كان الأمر يتعلق ببناء سيارات أجرة جوية جديدة أو طائرة EVTOL ، فإن التطورات في أنظمة الفضاء وتوظيف المزيد والمزيد من الأشخاص ، نغير الطريقة التي نقوم بها باستكشاف الفضاء.

مع انتقالنا إلى المستقبل ، أدت الحاجة إلى مزيد من الاستدامة ومعالجة استخدام كميات أقل من الوقود وزيادة الكفاءة في أنظمتنا إلى دفع الكثير من الابتكارات في هذه الصناعة. تستخدم الشركات البرامج لتمكين أنظمة أكثر تعقيدًا مع توقع أنها ستعمل بشكل أكثر كفاءة وفعالية. في حالة الطائرات ، تكون النتيجة المتوقعة هي طائرة ذات وزن أقل ، والتي تستخدم بعد ذلك طاقة أقل للانتقال من مكان إلى آخر.

كيفية إنتاج الأكسجين

لطالما كانت هندسة النظم هي السائدة في مجال الطيران والدفاع لعقود حتى الآن. يتم استخدامه الآن للمساعدة في دفع بعض هذا الابتكار ، للمساعدة في التأكد من أننا قد نظرنا في جميع التركيبات الممكنة لنظام معقد ، وأنماط الفشل المحتملة لتلك الأنظمة ، حتى نتمكن من توفير أكثرها أمانًا ، وأكثرها موثوقية ، أعلى منتج ممكن للعملاء. لذلك ، بينما كانت موجودة منذ فترة طويلة ، عند النظر إلى هذه الأنظمة المعقدة ، رأينا نموًا هائلاً في الحاجة إلى هندسة الأنظمة وهندسة الأنظمة القائمة على النماذج بين جميع عملائنا للحصول على الابتكار الذي يريدون الحصول عليه .

لوريل : إذن ، السيارات تتطور مثل الطائرات ، ويمكن للمرء أن يقول أن هناك تحولًا كبيرًا ، ليس فقط من محركات الاحتراق إلى السيارات الكهربائية ، ولكن أيضًا إلى المركبات المستقلة لكل من هذين الابتكارات العظيمة. ناند ، كيف يؤثر ذلك على السيارات بشكل عام وعندما نفكر في كيفية استخدام الأنظمة وتغييرها بشكل جذري؟

ناند : نعم ، كما قلت ، يغير نهج تطوير المنتج بالكامل عندما تنظر إلى المركبات ذاتية القيادة أو المركبات الكهربائية. لذا ، لنأخذ واحدًا تلو الآخر. في السيارات الكهربائية ، بدلاً من امتلاك محركات الاحتراق ، بالطبع ، يوجد الآن نظام بطارية كمصدر لتوليد الطاقة. ثم ، لديك انتقال لتلك القوة من خلال العجلات. لذا ، فإن الكثير من الآليات بينهما تتغير.

عندما نقول إنها تعمل بالبطارية ، لتوصيل الكهرباء ، لا يتعلق الأمر بالبطارية فقط. إنها الإلكترونيات بأكملها ، التي تغير معها البنية الكلية بالإضافة إلى البرنامج. يقوم البرنامج بتنفيذ ما نسميه إدارة البطارية لأنه يعمل باستمرار على تحسين عمليات البطارية بحيث يمكنها توفير الطاقة عند الطلب وتكون الأكثر كفاءة ، مع الاستمرار في معالجة مشكلات السمات المتقاطعة لأي أداء حراري.

يحدث التحول الأساسي على مستوى سمات السيارة ، على مستوى أداء السائق والمركبة ، وليس فقط على مستوى المكونات التي لديك الآن في الدوارات والمحركات والبطاريات ، مقابل الأنظمة السابقة. عندما تنظر إلى الاستقلالية ، فإنها تصبح أكثر تعقيدًا ، بدءًا من مستويات الاستقلالية إلى SAE المستوى 2 ، حيث لديك وظائف الكبح بالإضافة إلى وظائف التوجيه واتخاذ القرار. لذلك ، لديك الآن مجموعة إضافية من أجهزة الاستشعار في السيارة. إنهم يجمعون المعلومات ، ويجمعون البيانات في كل وقت. يتم إرسال هذه المعلومات إلى وحدة معالجة مركزية لاتخاذ القرارات ، لذلك لديك مجموعة إضافية من البرامج ، الخوارزميات ، التي تتخذ هذه القرارات. تعود هذه القرارات إلى العمليات ، سواء كانت المكابح أو التوجيه. لذلك ، ازداد مستوى التعقيد.

يمكنك الانتقال إلى مستوى SAE 3 أو 4. الآن ، لديك الكاميرا ورادار LIDAR. تحتاج أنظمة الاستشعار أيضًا إلى التحدث إلى البنية التحتية ، سواء كانت الإضاءة المرورية في المدينة أو ما إذا كانت أجزاء أخرى من أجهزة الإرسال والاستقبال مثبتة داخل المدن. لقد تغير تعريف الأنظمة. في الماضي ، عندما لم يكن لدينا مركبات متقدمة بمستويات من الاستقلالية ، كانت السيارة نفسها تسمى النظام. لقد كان نظامًا من الأنظمة ، وكانت تلك الأنظمة الفرعية عبارة عن هيكل وشاسيه ومجموعة نقل الحركة والإلكترونيات. الآن ، عندما تنظر إلى هذه البيئة المستقلة ، فإن السيارة نفسها أصبحت نظامًا فرعيًا ، وهي تعمل في النظام مع سيارات أخرى على الطريق ومع البنية التحتية ، لذا فقد تغير تعريف الأنظمة. هذه هي الطريقة التي يكون بها نهج نظام الأنظمة هو الطريقة الوحيدة لمعالجة نوع الاستقلالية التي نريد الاستمتاع بها في المستقبل.

لوريل : Dale ، مع EVTOL ، أو طائرات الإقلاع والهبوط العمودي الكهربائية ، مثال واحد فقط ، هل هو متشابه في كيفية تغير وتطور أنظمة الأنظمة؟

إنطلق : قطعا. كما قال ناند ، كان هناك ، لسنوات عديدة ، الكثير من التركيز على الطائرة أو المنتج نفسه والتفكير فيه كنظام للأنظمة. مع استخدام الطائرات بدون طيار ، أصبح ذلك أكثر مشكلة في نظام الأنظمة ، وتعد EVTOLs مشكلة مشابهة جدًا لما نراه في صناعة السيارات عندما نتحدث عن المركبات ذاتية القيادة. كيف تتفاعل الطائرة مع البيئة بأجهزة الاستشعار في المدينة ، لأنك ستطير بين المباني؟ يجب أن تكون قادرًا على استشعار وتجنب الطائرات الأخرى التي تطير. يجب أن تتفاعل مع محطات الشحن التي تعد جزءًا من البنية التحتية.

لقد أصبحت مشكلة أوسع نطاقا وأكثر تعقيدا. لديك مستوى أعلى من الاتصال بين المركبات المختلفة التي تطير حولك. بعد ذلك ، تحتاج إلى إمكانات بسيطة مثل القدرة على تتبعها وتمكينها من التفاعل مع تطبيق على الهاتف ، حيث يتخيل الناس شيئًا مثل مشاركة الركوب. هذا جزء من كيفية عمل نظام الأنظمة بأكمله. إنها مشكلة أكثر تعقيدًا مما كانت عليه في الماضي ، ويجب أن تكون قادرًا على ربط جميع الأجزاء معًا وإدارتها وجعلها تتفاعل بشكل صحيح حتى تحصل على الأداء المطلوب وسهولة استخدام الخدمة.

لوريل عند الحديث عن هذه الأنواع من التحديات ، حيث أصبحت البنى التحتية للشركة أشبه بأنظمة أنظمة لدمج تقنيات مثل الذكاء الاصطناعي والذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي ، ربما يكون من المنطقي تحويل التفكير إلى نهج هندسة النظم المطبق على شركة بأكملها. ما أنواع التغييرات التكنولوجية التي تواجهها الشركات في دمج هندسة الأنظمة في بنية قائمة؟

إنطلق : هناك دائمًا القليل من التحدي الثقافي أيضًا ، عندما تبدأ في إدخال نهج الأنظمة الجديد الذي ، في بعض الأحيان ، يريد الناس فقط القفز مباشرة والبدء في تصميم شيء ما. بصفتي مهندسًا ، أعتقد أنني كنت مذنبًا في ذلك عدة مرات ، لكنك تحتاج حقًا إلى امتلاك الأنظمة التي تساعد في إدارة متطلباتك. يمكنك أتمتة فحص هذه المتطلبات بحيث يتم كتابتها بشكل صحيح وتتحلل من نظام أنظمة إلى منتج أو إلى أنظمة فرعية فردية داخل طائرة أو داخل مركبة. لذا ، هناك الكثير من التكنولوجيا. لديك تفاعلات أكبر بين عمليات المحاكاة الخاصة بك ، وبرنامج التصميم الذي تستخدمه ، ثم الأدوات التي تستخدمها لإدارة نمذجة النظام ، ولكن مع قدر أكبر من الاستقلالية التي يرغبون فيها ، تبدأ في الحصول على المزيد من تأثير على سلامة النظام أيضًا. لذلك ، تحتاج حقًا إلى أن تكون قادرًا على ربط هذه الحلول معًا حتى لا تفوتك الأشياء ، حتى تتمكن من رؤية صورة كاملة. من الأسهل كثيرًا تحسين منتجاتك عندما تكون حلول البرامج الخاصة بك متصلة ببعضها البعض في نظام بيئي واحد.

ما حدث لصور الذكاء الاصطناعي

هذا هو الجانب التقني. لقد ذكرت قليلاً عن الثقافة وحاجة الناس إلى تغيير طريقة تفكيرهم ، لتبني عقلية هندسة النظم. لم يعودوا يعملون فقط على القطعة الصغيرة من السيارة ، لكنهم يفكرون في ذلك في سياق كيفية تأثيرها وتفاعلها مع جميع الأنظمة الأخرى على متن الطائرة - أو داخل النظام البيئي ، في حالة شيء مثل سيارات الأجرة الجوية. عليك أن تنظر إلى عملياتك ، وعليك أن تنظر إلى موظفيك ، وعليك أن تنظر إلى التكنولوجيا التي تجلبها معًا لتكوين عملية كاملة تمكن المهندسين من أن يكونوا أكثر ابتكارًا والتفكير في حلول جديدة .

لوريل : بالحديث عن ذلك يا ناند ، كيف يبدو تمكين المهندسين عندما تعمل في مشروع؟

ناند : من وجهة نظر هندسة النظم ، فإن السماح لهم أولاً بتحديد المشكلة التي يجب حلها ، ثم تمكينهم بالأدوات والعمليات المطلوبة لتقديم ذلك ، هو المكان الذي يلعب فيه التمكين. هناك عدة مستويات من التحديات التقنية والحلول ، ووسائل التمكين التي تمكنهم من كل ذلك.

اعتمادًا على المكان الذي توجد فيه شركة أو مؤسسة فردية في رحلة التحول الرقمي ، ستكون تلك التحديات والحلول مختلفة. من منظور البنية التحتية أو الأجهزة البحتة ، سيكون لدى البعض أجهزة كافية مثبتة ، والتي يمكنها التعامل مع الكم الهائل من النمذجة والحوسبة في بيئتهم. سيواجه الآخرون تحديات في التأكد من عدم وجود صوامع ، وفقًا لثقافة ديل ، داخل الشركة ، وضمان تدفق المعلومات بسلاسة من طرف إلى آخر في تنسيق سلسلة رقمية. تلك هي التحديات. هذا هو المكان الذي يكون فيه من المهم جدًا أن يكون لديك خطة شاملة للحصول على الجزء التكنولوجي ، بالإضافة إلى الجانب الثقافي والناس في العمل الذي يتم تناوله من منظور المواهب ، من أجل تقديم نهج هندسة الأنظمة.

لوريل : أكثر قليلاً عن ذلك ، ديل - كيف تنظر الشركات إلى هذا النوع من التحدي ، للتغلب على فجوات المواهب وتفكيك صوامع المعلومات هذه؟ هذان محوران أساسيان ، كما يمكنك القول ، للتحول الرقمي عبر أي صناعة ، ولكن على وجه التحديد في مجال الطيران والدفاع والسيارات. لذلك ، يعتبر التفكير في هذا بطريقة مختلفة تحولًا حقيقيًا.

إنطلق : نعم. عندما تبدأ في النظر في كيفية معالجة هذا ، عليك أن تخضع لبعض التدريب مع موظفيك وأن تجعلهم ليس فقط لتعلم المهارات ، ولكن لتبني العقلية التي يتطلبها أن تكون مهندس أنظمة. الجزء الآخر منه يبحث عن الحلول التي تساعد في الواقع على أتمتة بعض هذه العمليات.

في بعض الأحيان ، عندما تبدأ في كسر الحواجز ، إذا كنت تفكر في التصميم الهيكلي التقليدي وتحليل الهياكل ، مثل عندما تقوم بتصميم لوحة قشرة مركبة على طائرة ، في الماضي ، كان المصمم يصممها في CAD ثم يسلمها من المحلل أن يقوم بتحليل الضغط من جانبه. بعد ذلك ، سيتعين عليهم التحدث ذهابًا وإيابًا. الآن ، عندما تبدأ في تجميع الأدوات معًا وتبدأ في الجمع بين المحاكاة والتصميم معًا ، يمكنك الآن البدء في جعل نفس الشخص يقوم بكلتا المهمتين لأن الأدوات سهلة الاستخدام ، وهي متكاملة ، و إنها مؤتمتة جيدًا معًا.

بينما تقوم بتوسيع ذلك ليشمل هندسة الأنظمة ، بينما تحاول معالجة فجوة المواهب ، هناك الكثير الذي يمكنك فعله فقط بالتدريب ، ولكن هناك الكثير الذي يمكنك القيام به للمساعدة في جعل الأدوات أبسط وأسهل في الاستخدام. من خلال جعلها متكاملة بشكل أفضل ، من خلال إدخال تقنيات مثل الذكاء الاصطناعي فيه ، حيث يمكنك المساعدة في أتمتة إنشاء مفاهيم تصميم مختلفة وتحليل تلك المفاهيم باستخدام أدوات المحاكاة ، يمكنك توسيع إمكانيات النظام بحيث يساعد في تمكين المهندسين لديك .

الشركات الأكثر نجاحًا في تبني هندسة الأنظمة تفعل ذلك لأن هندسة الأنظمة والأدوات التي يتم استخدامها أصبحت تقريبًا مثل الحمض النووي لمنظمتهم الهندسية - بدأ الجميع في التفكير قليلاً مثل مهندس أنظمة ، حتى في عمل عادي. لذلك ، من خلال القيام بذلك ، تكون قد غيرت مؤسستك بالكامل. لا يتعين عليك الاعتماد على مجموعة فائقة التخصص من مهندسي الأنظمة لإدارة هذه العملية. كل شخص هو صاحب مصلحة في هذه العملية. الأدوات والنظام البيئي الذي تستخدمه للقيام بهندسة الأنظمة له دور كبير جدًا في المساعدة في حل هذه المشكلة.

لوريل : البقاء على فكرة المحاكاة والذكاء الاصطناعي ، هذا بالتأكيد شيء يحتاج إلى الكثير من البيانات ، والكثير من الهندسة لحل هذه المشاكل الكبيرة حقًا. كم مرة تذهب إلى القمر وتعود عندما تختبر مركبة ذاتية القيادة؟ المئات صحيح؟ لذا ، فأنت بحاجة إلى كمية هائلة من البيانات لتتمكن من تشغيل المحاكاة أو النماذج. هل يمكنك شرح المزيد حول كيفية المحاكاة - أو حتى مفهوم التوأم الرقمي ، الذي يخلق بيئة رقمية عبر الإنترنت لتقليد ما كنت ستبنيه بالفعل في هذا المجال - كيف يتناسب ذلك مع هندسة الأنظمة؟

إنطلق : إنها تلعب دورًا كبيرًا جدًا. يكاد يكون في مركزه. غالبًا ما نفكر في هندسة الأنظمة في سياق المتطلبات ، ونمذجة النظام ، ثم عمليات التحقق لإثبات أنك استوفيت تلك المتطلبات. هذه عملية حلقة مغلقة كلاسيكية لهندسة الأنظمة ، لكن المحاكاة تصبح أداة بالغة الأهمية لتكون قادرًا على تطوير بنيات منتجك وتحسين تلك المنتجات. يمكنك الآن إلقاء نظرة على آلاف الخيارات. يمكنك إجراء اختبارات مختلفة. لذلك ، يلعب دورًا كبيرًا جدًا في المساعدة على تحديد منتجك مقدمًا.

بعد ذلك ، عندما تبدأ عملية التحقق ، نظرًا لامتلاكك أدوات المحاكاة لتقييم أداء منتجك في العديد من التكوينات المختلفة ، يمكنك تحديد تغييرات التصميم قبل البدء في إنشاء منتج وقبل البدء في اختباره. إنه يلعب دورًا رئيسيًا في تعريف البنية ، ثم تعريف المنتج ، ثم أخيرًا ، التحقق من المنتج. يساعد في تحسين العمليات التي يتم استخدامها لتطوير منتج جديد.

لوريل : ناند ، كيف يساعد ذلك في السلامة ، عندما يمكنك استخدام المحاكاة أو التوائم الرقمية ، أو مجرد الحصول على المزيد من البيانات لجعل هذه المركبات أكثر أمانًا؟

ناند : المحاكاة تشكل الأساس لتقديم توأم رقمي - أو هندسة أنظمة ، في ذهني. لذلك ، مع المحاكاة في المراحل الأولية ، يمكنك عمل التحديدات الصحيحة للهندسة المعمارية ، ثم الانتقال إلى التصميمات التفصيلية. يسمح لك باستكشاف مساحة التحسين في تقديم هذا الحل. عندما تجمع ذلك مع التمثيل المادي لنفس عمليات المحاكاة وتجمع هذين الأمرين معًا ، فهذه هي الطريقة التي تزيد بها الثقة في المحاكاة ونتائج الاختبار الفيزيائي ، والتي تسمى ارتباط اختبار CAE. يساعد ذلك في توصيل هندسة النظم. لذلك ، يمكنك القول إن المحاكاة ، التوأم الرقمي ، يسيران جنبًا إلى جنب في تقديم أو تمكين هندسة الأنظمة للانتقال من طرف إلى آخر.

لوريل : إذن ، ناند ، كيف تساعد هندسة النظم في توسيع نطاق تطوير المنتجات و / أو إنشاء هذه الكفاءة الصناعية؟ ما هو العائد على الاستثمار؟

ناند : ذلك مثير للاهتمام. الكفاءة الصناعية هي واحدة من أكبر الإنجازات النهائية ، كيف يمكنك تحويل كل هذه الاستثمارات إلى نقود. سأستخدم بعض الأمثلة التي سألت عنها سابقًا. أولاً ، كيف تقوم بتسليم سيارة آمنة؟ عندما يكون لديك الكثير من عمليات المحاكاة ، فإن أحد الأهداف هو تقليل عدد النماذج الأولية المادية بحيث يمكنك الاعتماد على تلك المحاكاة. بحكم التعريف ، هذا أرخص لأنك لا تستهلك قطع غيار وآلات لبناء تلك النماذج الأولية ، وهذا شيء كبير في صناعة السيارات. في الوقت نفسه ، تقوم بالكثير من الابتكار. هناك بعض الأشياء التي لم يتم إجراؤها في بيئة الاختبار المادي ، لذلك عليك أن تسير جنبًا إلى جنب وأن تفعل بعض ارتباط CAE لبناء الثقة. بعد هذه النقطة ، تقوم بإنشاء مجموعة أخرى من البيانات من خلال المحاكاة. الآن ، في برنامجك التالي أو التكرار التالي للتصميم ، أنت أكثر كفاءة.

اسمحوا لي أن آخذ هذا أبعد من ذلك: كيف يتلاءم الذكاء الاصطناعي مع بيانات المحاكاة الضخمة هذه؟ هناك الكثير من الحالات التي تأخذ فيها بيانات المحاكاة ، ومن خلال التعلم الآلي ، تقوم بتدريب الخوارزميات على نتيجة تلك المحاكاة المحددة. لذا ، إذا كنت تقوم بتحليل ديناميكي هوائي وتنظر إلى معامل السحب ، فهذا مكثف من وجهة نظر حسابية. في بعض الأحيان ، تصل إلى خمسة أيام للحصول على نتائج. إذا قمت بتدريب الخوارزميات الخاصة بك من خلال التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي ، فيمكنك الاستمرار في بناء قاعدة البيانات الخاصة بك ، لظروف اختبار معينة ، على ماهية النتائج. في النهاية ، عندما يكون لديك سيناريو تصميم جديد آخر ، فلن تضطر إلى إجراء عمليات المحاكاة التي تستغرق خمسة أيام. أنت تضعه في تلك الخوارزميات ، وهذا يعطيك النتائج في غضون دقائق. يمكنك أن ترى كفاءة هائلة ، سواء من حيث الوقت المستغرق للقيام بذلك أو من حيث الحوسبة ، مما يقلل من تكلفة كل هذه الأشياء. هذه هي الطريقة التي تضيف بها إلى عائد الاستثمار وتوسع تطوير منتجك. يمكنك توسيع نطاق تطوير المنتج لوجهات نظر متعددة من خلال القيام بالمزيد باستخدام القليل ، مع عدد أقل من الأشخاص لأنه باستخدام عمليات المحاكاة وجميع هذه التقنيات مجتمعة ، يمكنك القيام بنفس القدر من العمل. أو يمكنك التوفير مع نفس العدد من الأشخاص من خلال دفع المزيد من المنتجات. في صناعة السيارات ، لديك في نفس الوقت ، أحيانًا ، ما يصل إلى 20 برنامجًا قيد التشغيل ، ويمكنك أن تكون أكثر كفاءة.

لوريل : ديل ، عندما نتحدث عن عائد الاستثمار والطائرات للدفاع الجوي ، فإننا نتحدث عن الاستثمار في نظام وأجهزة يمكن أن تستمر لسنوات. لا يتم استبدال الطائرة في غضون عام. يجب أن تستمر لفترة طويلة. كيف يؤثر عائد الاستثمار على الطريقة التي يفكر بها الناس في ذلك مع هندسة النظم؟

إنطلق : هذا سؤال رائع. بعض التعليقات التي أدلى بها ناند استحوذت على الكثير من ذلك جيدًا. عادة ما أفكر في هذا بطريقتين. الأول هو أنه عندما تفكر في برنامج ما ، وفي الفضاء ، فإنه يمر ببرنامج التطوير ، فأنت تعمل مع فرق كبيرة. تنظر إلى الميزانيات المستخدمة لبعض هذه البرامج ، وقد تنفق 10 ملايين ، 20 مليونًا ، وربما حتى 100 مليون دولار شهريًا. كجزء من هذا التمويل ، يخضعون لعملية الاعتماد. إذا كان بإمكانك استخدام المحاكاة لتجنب التأخير لمدة شهر أو شهرين ، فهذا مبلغ كبير من المال. في كثير من الأحيان ، إذا كان لديك عدد قليل من المحاكاة الذين يعملون على هذه المشكلة ، يمكن أن يكون عائد الاستثمار 10 ، 20 ، 30 ، 40x. إنه توفير مدهش جدًا عندما تمر بهذه العملية ، أو ربما يكون تجنبًا رائعًا للتكلفة.

الجزء الآخر ، الذي ذكرته ، هو القدرة على دعم هذه البرامج على مدى 50 أو 60 عامًا من دورة حياة تطوير المنتج. امتلاك مكان محاكاة لتكون قادرًا على فهم كيفية أداء الطائرة بمجرد خروجها في الميدان ، ومن خلال تحديث التوأم الرقمي ، والمحاكاة ، يمكنك تحسين دورات الصيانة ، والتي يمكن أن توفر الكثير من التكاليف للمشغلين . مرة أخرى ، قد يكون عائد الاستثمار بمضاعفات 10 أو 20 في بعض من ذلك. في بعض الأحيان ، تكون هذه التكاليف مخفية ، لكنها مدخرات كبيرة.

بعد ذلك ، عندما تريد ترقية أو إضافة إمكانيات جديدة ، لأن لديك هذا التوأم الرقمي ولديك محاكاة مطبقة ، تكون قد أنجزت بالفعل أعمال هندسة الأنظمة. من الأسهل دمج وتقديم إمكانات جديدة للعميل. تستمر في إضافة قيمة طوال عمر المنتج بالكامل. لذلك ، فإن عائد الاستثمار مهم مع الكثير من هذه الأدوات ويتجاوز المرة الأولى التي تحاكي فيها السيارة وتبدأ في تصميمها. يدفع أرباحًا طوال دورة حياة المنتج بأكملها.

لوريل: حسنًا ، ناند ، لقد ذكرت سابقًا المدن الذكية وأن مناهج هندسة النظم يمكن أن تمتد لتشمل العديد من أنواع المشكلات المختلفة في المدن الذكية. كيف تعتقد أن هندسة النظم ستساعد في زيادة الاختراع والابتكار؟

ناند : في مدينة ذكية أصبح نظامك هو المدينة والسيارة في المدينة كمثال. لقد انتقل تعريفك للنظام من مركبة إلى تدفق حركة المرور في المدينة ، وكيف تعمل إشارات المرور في المدينة ، ويمكنك الاستمرار في توسيع ذلك إلى جوانب أخرى من إدارة المباني ، على سبيل المثال ، في بيئة المدينة الذكية . في حالة السيارة ذاتية القيادة ، ستتحرك المركبات من تلقاء نفسها بدون سائق ، بحيث تكون جزءًا من المدينة. عليهم العمل مع البنية التحتية للمدينة بأكملها ، وأنظمة المرور في المدينة بأكملها ، وأجهزة التحكم في حركة المرور ، والمركبة المستقلة. لذا ، فإنها تصبح حالة عمل مختلفة تمامًا عما لدينا اليوم. كل هذه الأشياء تستمر في السماح بالابتكار ، سواء على المستوى التقني أو على مستوى نموذج الأعمال. نتيجة للاستقلالية ونشر المركبات المستقلة ، يتم تشكيل نماذج أعمال جديدة. سواء كانت مشاركة السيارة نفسها أو تسليم البضائع أو مشاركة الركوب ، فإن هذا ما أعنيه بالاستمرار في الابتكار حول ما هو منطقي وكيف يمكننا تحقيق الدخل والشركات يمكن أن تكون مربحة.

من حيث الجانب التقني للعمل ، الاتصال جزء كبير منه. نظرًا لاتجاهات المستهلكين مثل الأشخاص الذين يشاهدون Netflix على هواتفهم في المنزل ، عندما ينتقلون إلى سيارتهم للذهاب إلى مكان ما ، فإنهم يريدون الاستمرارية. إنهم يريدون الاستمرار في المشاهدة في نظام صوت وصورة السيارة. يسمح الاتصال لمزيد من الأفكار حول تطوير المنتج.

كم يبعد بروكسيما ب

أهم شيء في صناعة السيارات هو التحديثات عبر الهواء. لذلك ، فإن التحول النموذجي بالكامل من الحاجة إلى الحصول على طراز جديد من سيارتك كل بضع سنوات إلى معظم ميزات السيارة التي يتم تحديثها من خلال البرنامج ، يسمح لجهازك بالبقاء كما هو. يمكنك شراء ميزات جديدة دون الذهاب إلى أحد الوكالات لأن هذه الميزات يتم توزيعها من خلال البرنامج ، ويمكن تسليمها عبر الهواء أثناء توقف السيارة في منزلك أو في أي مكان. مرة أخرى ، قمنا بتوسيع تعريف النظام. أصبح النظام هو البرنامج الذي يتم دفعه من مؤلف هذا البرنامج إلى المستهلك النهائي لمنتجاته.

لوريل : ديل ، ما هو شعورك تجاه الابتكار والاختراع في هندسة النظم؟

إنطلق : كل ​​ما تحدثنا عنه هنا اليوم حول المدن المتصلة والسيارات المتصلة والطائرات المتصلة و EVTOLs ، أو التاكسي الجوي بشكل عام ، هو أمر مذهل عندما تفكر في نماذج الأعمال التي لم نفكر فيها بعد. شيء نحلم به ، على الأقل في مجال الطيران ، يشبه الذهاب إلى القمر - مع نظام من نهج الأنظمة وقدرة جميع الأدوات الجديدة الآن لتكون قادرًا على النظر في المزيد من الخيارات ، قد تنظر إلى مجموعة مختلفة تمامًا من كيف تصل إلى القمر وتعيش على القمر. بدلاً من إطلاق صاروخ ، ثم تنتقل إلى مركبة هبوط على سطح القمر ، وتفكر في كيفية إعداد مهمات أبولو ، كان هناك الكثير من التحسينات التي تم إدخالها في ذلك ، ولكن الآن ، يمكنك النظر إليها من خلال العدسة من نماذج مختلفة تمامًا.

بينما نبدأ في التفكير في كيفية استخدامنا للطاقة في جميع أنحاء العالم وكيف نعمل نحو مستقبل أكثر استدامة ، ومع ازدياد ارتباط المدن الذكية ، كيف تستخدم الطاقة بشكل فعال في وسائل النقل الخاصة بك؟ كيف تستخدمه بشكل أكثر فاعلية مع توليد الطاقة لديك - عندما تكون الشمس في أشد أوقات اليوم حرارة وتحتاج إلى مكيف هواء ، كيف تجعل المباني أكثر ذكاءً بحيث عندما يكون هناك عدد أقل من الأشخاص في المبنى ، يمكن أن ينظم البناء درجة الحرارة لتوفير الكهرباء؟

هناك العديد من الاحتمالات للتفكير في كيفية استخدامنا للموارد التي لدينا وربط الناس معًا بشكل أفضل. ستكون هناك الكثير من الفرص حيث يبدأ الأشخاص في توصيل كل هذه الأجهزة معًا ، ليصبحوا حقًا أكثر وعياً بمحيطنا وكيف نتفاعل مع المدن والأشخاص الآخرين. أنا متحمس لذلك.

لوريل : ممتاز. ناند وديل ، شكراً جزيلاً لكم لانضمامكم إليّ اليوم في Business Lab.

إنطلق : كان من الرائع أن أكون هنا ، وقد استمتعت بالمحادثة اليوم. شكرا لك.

ناند : شكرا مرة اخرى. لقد استمتعت بالمحادثة ايضا

لوريل : كان هذا ناند كوشار وديل توت من شركة سيمنز سوفتوير ، الذين تحدثت معهم من كامبريدج ، ماساتشوستس ، موطن معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا و MIT Technology Review ، المطل على نهر تشارلز. هذا كل شيء في هذه الحلقة من Business Lab. أنا مضيفتك يا لوريل روما. أنا مدير Insights ، قسم النشر المخصص في MIT Technology Review. تم تأسيسنا في عام 1899 في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، ويمكنك أن تجدنا في مطبوعات على الويب وفي الأحداث كل عام حول العالم. لمزيد من المعلومات عنا وعن العرض ، يرجى مراجعة موقعنا على technologyreview.com. هذا العرض متاح أينما تحصل على البودكاست الخاص بك. إذا استمتعت بهذه الحلقة ، نأمل أن تستغرق دقيقة لتقييمنا ومراجعتنا. Business Lab هو إنتاج من MIT Technology Review. تم إنتاج هذه الحلقة بواسطة Collective Next. شكرا على الإنصات.

تم إنتاج هذا البودكاست بواسطة Insights ، ذراع المحتوى المخصص لـ MIT Technology Review. لم يكتبه فريق التحرير في MIT Technology Review.

يخفي

التقنيات الفعلية

فئة

غير مصنف

تكنولوجيا

التكنولوجيا الحيوية

سياسة التكنولوجيا

تغير المناخ

البشر والتكنولوجيا

وادي السيليكون

الحوسبة

مجلة Mit News

الذكاء الاصطناعي

الفراغ

المدن الذكية

بلوكشين

قصة مميزة

الملف الشخصي للخريجين

اتصال الخريجين

ميزة أخبار معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا

1865

وجهة نظري

77 Mass Ave

قابل المؤلف

ملامح في الكرم

شوهد في الحرم الجامعي

خطابات الخريجين

أخبار

انتخابات 2020

فهرس With

تحت القبه

خرطوم الحريق

قصص لانهائية

مشروع تكنولوجيا الوباء

من الرئيس

غلاف القصه

معرض الصور

موصى به