本報記者 李靜 北京報道

　　元宇宙無疑是近兩年互聯(lián)網領域最具熱度的詞匯之一。

　　如今，已經有不少互聯(lián)網公司結合自身業(yè)務發(fā)展，推出了元宇宙相關產品或者在元宇宙方向進行了布局，更有像Meta（原Facebook）這樣的公司，從公司名稱到業(yè)務全面轉向元宇宙的企業(yè)。國內也有一些元宇宙產品面世，比如百度“希壤”、網易“瑤臺”、天下秀“虹宇宙”等，但這些主要面向C端消費者的元宇宙產品，無論是產品豐富度、完成度，還是用戶體驗、活躍用戶量方面都還處于早期階段。

　　而在大眾關注度不太高的產業(yè)領域，以數字孿生為支撐的產業(yè)元宇宙也已經在工業(yè)、交通、城市、水務、園區(qū)等多個領域落地。優(yōu)云智聯(lián)常務副總裁李朝暉對《中國經營報》記者說道：“這兩年我們明顯感覺到，之前沒有數字孿生需求的一些行業(yè)如今也在產生對數字孿生的需求。”

　　騰訊數字孿生產品副總裁萬超近期公開表示：“數字孿生將迎來產業(yè)爆發(fā)期，未來的市場和商業(yè)空間值得期待。”數字孿生究竟是什么？數字孿生和元宇宙之間是什么關系？如今的數字孿生技術足夠支撐產業(yè)元宇宙的發(fā)展嗎？

　　路徑逐漸成熟

　　1992年出版的科幻小說《雪崩》最早提到元宇宙概念，小說描繪了一個龐大的虛擬現實世界，在那里人們用數字化身在虛擬世界中工作、生活、玩樂。簡單來說，這里的虛擬世界就是現在所謂的元宇宙，而“數字化身”就是現實世界里的萬事萬物在元宇宙當中的“數字孿生”。

　　長期專注于建立數字孿生平臺的科技公司51WORLD創(chuàng)始人兼CEO李熠說：“數字孿生是將現實世界在網絡空間中真實映射的技術，在B端和G端的認知會更廣泛，而元宇宙在C端的認知會更廣泛一些。它們的底層技術都是3D圖形和物理仿真。”

　　數字孿生技術可以說是工業(yè)元宇宙的基礎，是物理世界里的實體在數字世界中的鏡像，是現實世界1:1的還原和交互。所以，在安世亞太戰(zhàn)略及合作副總裁邢軍看來，數字孿生也可以說是元宇宙的初級階段。

　　然而數字孿生對現實世界1:1的數字化呈現并不是最終目的，如何驅動現實世界才是數字孿生的深意。“數字孿生首先的作用是呈現，之后是反饋、控制和預測。” 李朝暉對記者說，和元宇宙相比，數字孿生更強調對物理世界的準確描述和反饋。

　　邢軍告訴記者，數字孿生本質是將所有業(yè)務過程描述成模型和模型的組合，全部可以用數據支撐運算、仿真和模擬并給出結果。“數字孿生的發(fā)展范式主要沿著三個維度，第一個是時間維度，從產品服務的研發(fā)、設計、實驗、驗證到生產、交付、報廢的產品全生命周期。第二個是空間維度，小到一個零件，大到一個復雜產品乃至體系和領域。比如產品上從一個發(fā)動機零部件到發(fā)動機、到飛機整機，體系上一個機隊若干架飛機的匹配調度和運維保障等。第三個是成熟度的維度，主要指技術和應用的成熟度。”

　　數字孿生可以理解為基于對物理世界的描述和建模，讓開發(fā)者可以全方位實時監(jiān)控設備的制造流程與使用情況，然后在數字世界中推演所有可能，從而可以在產品研發(fā)過程中發(fā)現潛在的改進點與風險點，最后還可以推演出物理本體下一步的發(fā)展趨勢。

　　以近年來的交通擁堵為例，這一狀況已經成為了一個廣泛關注的社會問題，但在部分城市，很難進行大規(guī)模的道路改造。如何緩解交通壓力呢？“通過一個數字孿生的、立體的交通網絡模型，調試各種參數尋找更優(yōu)解。比如，在模擬系統(tǒng)里，模擬關閉某一個路口，觀察到晚高峰時期，道路交通會是什么樣的。如果開放了，道路交通又是什么樣的結果。因為在現實中沒有辦法做這樣的測試，但在模擬系統(tǒng)里面卻可以做到，并且可以無限次嘗試，直到找到最優(yōu)解。”李熠說，制作鏡像世界的最終目的是反向影響真實世界。

　　雖然數字孿生在2003年才開始提出，但因為可以反向驅動現實世界的發(fā)展，近年來越來越多的行業(yè)正在探索和實踐。

　　如今數字孿生吸引著越來越多的工業(yè)軟件公司、互聯(lián)網公司、云計算公司等涉足其中。例如今年7月，騰訊新成立數字孿生產品部，宣布將在城市、建筑、交通、工業(yè)、能源領域進行數字模擬和產業(yè)實踐。優(yōu)云智聯(lián)則是UCloud優(yōu)刻得旗下面向工業(yè)軟件和智能制造的控股子公司，團隊從2000年開始進行數字的孿生平臺的自主研發(fā)，致力打造基于數字孿生的一體化智能管控平臺。安世亞太從1996年起，將國際先進的仿真技術和產品引入中國，近幾年已推出從仿真工具到研發(fā)平臺等自主知識產權的工業(yè)軟件；2019年進一步整合業(yè)務和資源延伸至數字孿生工業(yè)、城市等領域，聚焦數字孿生最具挑戰(zhàn)和機遇的建模和仿真技術、產品研發(fā)和應用。

　　“2019年前后，數字孿生逐漸成為熱點。雖然沒有被大量應用，但國內外產業(yè)界已經開始進行大量的理論研究和應用探討，同時數字化新基建和工業(yè)互聯(lián)網的發(fā)展也為數字孿生應用奠定了良好的數據基礎。”邢軍透露，安世亞太在過去幾年針對數字孿生做了大量的技術積累和產品打磨，今年在市場端會有更多的動作。

　　優(yōu)云智聯(lián)的數字孿生解決方案已經在多個產業(yè)領域開始落地。2021年底，優(yōu)云智聯(lián)以全套工業(yè)數字孿生解決方案與技術支持氫楓能源打造了屬于氫楓能源的氫元宇宙——H2MeTa。在H2MeTa的車輛運營平臺下，通過全國級、省級、市級的地圖，可直觀看到氫楓能源每一輛重型卡車的實時動態(tài)，包括用氫量、里程數等等，司機可利用手機查詢最合適的加氫站進行加氫，同時系統(tǒng)會為其推薦最佳的運輸路線。此外，每一輛車從交付開始，都會進行定點的維保，維修數據也會存儲記錄在案，后期通過算法進行故障預測性維護。

　　產業(yè)爆發(fā)尚待時日

　　“最近兩年雖然沒有感覺到銷售額的快速增長，但明顯感覺到客戶需求在增加，之前沒有數字孿生需求的一些行業(yè)，現在也出現了對數字孿生的需求，比如新能源、煙草、電力、航天航空、水利工程、交通規(guī)劃等領域都在提出數字孿生的需求。”李朝暉對記者說道。

　　雖然數字孿生熱度已經起來，但邢軍認為行業(yè)還沒有真正爆發(fā)：“數字孿生的技術邏輯是可行的，但目前實現起來還有難度。”

　　首先，數字孿生的實現建立在多種技術整合應用的基礎上。其中數字孿生的核心技術包括建模、仿真和基于數據融合的數字線程技術；能統(tǒng)領建模、仿真和數字線程的體系工程MBSOSE，成為數字孿生體的頂層架構技術；物聯(lián)網是數字孿生的底層伴生技術；云計算、機器學習、大數據、區(qū)塊鏈等也是數字孿生的外圍使能技術。

　　“企業(yè)過去的信息化建設是圍繞業(yè)務建立起來的，可能財務是一條線、人力資源一條線、采購一條線、銷售一條線，但還有很多領域的信息化、數字化是缺失的。數字孿生需要將企業(yè)的各項數據基于模型的體系工程，重新拆解匯總。”邢軍對記者解釋道。

　　51WORLD的愿景是2030年完成克隆地球5.1億平方公里的計劃，目前這一計劃已經進行到一半，如今51WORLD可以快速地1:1構建一個城市群。李熠認為要實現最終的數字孿生世界，還存在不少難關。“第一，需要接入大量的傳感器，數據量巨大無比。第二，數據樣本采集、數據格式應用以及數據流程也非常復雜。”李熠說道。

　　只有當垂直領域的各項技術都發(fā)展到一定程度，在這些技術之上的數字孿生才有可能能實現爆發(fā)式地增長。

　　同時，從數字孿生本身的技術來說，也需要進行完成一些突破。

　　目前不少數字孿生公司還只能達到可視化的部分，僅僅是數字可視化的呈現并非數字孿生的目的。

　　“客戶給出一個具體目標，我們通過數字孿生和運算輸出結果給到客戶，讓客戶能夠使用就可以。客戶不用知道黑盒里面的機制究竟是什么，但黑盒卻可以給客戶帶來價值。”邢軍說道，黑盒主要指的就是建模和模型的組合在實際數據驅動下的演進，真正幫助客戶解決具體問題的模型黑盒，才是數字孿生的關鍵所在。

　　在工業(yè)領域，最關鍵的模型當屬機理模型。“數字孿生要做準確的業(yè)務指導，必須知道事物運行發(fā)展的機理，比如機床加工鎳基體高溫合金，刀具動態(tài)磨損怎么樣、在什么態(tài)勢之下刀刃會斷掉等，這就需要很多機理來支撐。”李朝暉舉例說道，各行各業(yè)的各種事物都有其運行的不同機理，甚至會涉及幾個跨行業(yè)的機理，比如運動學機理、切屑力學機理、材料學機理等。

　　此前，很多行業(yè)的核心技術掌握在產線的優(yōu)秀工人手上。例如一個制鞋的注塑機，機器的生產調試需要在不同溫度、時間下對機器進行不同壓力的調節(jié)，以前機器只有經過專業(yè)的技術工人進行調試后才能生產。通過將機器運作機理寫入數字孿生之后，系統(tǒng)可以清晰地將機器調試的程序和步驟用模型和程序固化，這樣普通工人也能按照精確的數字孿生產線的工藝指導完成對機器復雜業(yè)務流程的操作，擺脫對個別高級技工的依賴。

　　因為不同行業(yè)有不同的運行機理，數字孿生的機理建模也需要對每個行業(yè)進行特定的處理。“作為先行者進入行業(yè)建好機理模型，就能夠建立起自己的護城河。”李朝暉說，希望這兩年通過在垂直行業(yè)和細分市場去打磨不同的解決方案，然后復制推廣到更多的行業(yè)和企業(yè)。

　　雖然距離理想目標還很遙遠，但對數字孿生產業(yè)的爆發(fā)，從業(yè)者們都充滿了期待。邢軍對記者說道：“數字孿生雖然還沒有爆發(fā)，但已經在聚集爆發(fā)的能力。它匯聚市場驅動、技術驅動、客戶驅動和政策驅動的多方合力，正處在一個臨界點上。”