埃森哲《技術(shù)展望2021》：數(shù)字孿生迅速發(fā)展創(chuàng)造海量新機遇

    全球正處于變革時代的機遇期，科技發(fā)展的蓬勃動能構(gòu)建著人類更為廣泛、深入的信任聯(lián)接，也重塑著后疫情時代的商業(yè)和社會。在經(jīng)歷了2020年的種種挑戰(zhàn)后，越來越多的企業(yè)意識到，要想保持競爭領(lǐng)先地位，必須在變局中掌握技術(shù)先機，加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型，成為技術(shù)驅(qū)動的企業(yè)。

    近日，埃森哲發(fā)布《技術(shù)展望2021》報告，揭示了企業(yè)在未來三年中需要關(guān)注的五大重要趨勢：“鏡像世界”、“未來架構(gòu)”、“技術(shù)普眾”、“無界工作”和“多方信任”，為企業(yè)加速轉(zhuǎn)型、駕馭變局帶來重要啟示。

    其中，“鏡像世界”是指由數(shù)字孿生所構(gòu)建的新一代智能世界，即對物理世界進行動態(tài)映射的虛擬空間。充分利用技術(shù)應(yīng)用過程中獲得的大量有價值的數(shù)據(jù)構(gòu)建大規(guī)模的智能數(shù)字孿生網(wǎng)絡(luò)，可以實現(xiàn)虛擬的數(shù)字世界和物理的現(xiàn)實世界的無縫串聯(lián)，助力企業(yè)實現(xiàn)模擬、驗證、預(yù)測和自動化，開創(chuàng)新模式新業(yè)態(tài)。正如報告所述，數(shù)字孿生釋放了巨大數(shù)據(jù)價值，正迅速應(yīng)用擴展到更多行業(yè)，領(lǐng)軍企業(yè)正在構(gòu)建跨越組織全要素的智能化數(shù)字孿生。

    數(shù)字孿生釋放數(shù)據(jù)力量增強實體運營

    構(gòu)建數(shù)字孿生和鏡像世界需要整合大數(shù)據(jù)和智能分析。在全面、兼容和可信的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，數(shù)字孿生能夠?qū)⑵溆行мD(zhuǎn)化為科學(xué)的決策依據(jù)，決定影響企業(yè)存亡的重大問題。例如：如果必須關(guān)閉倉庫，會對運營產(chǎn)生怎樣的影響？如果供應(yīng)商的供應(yīng)鏈無法運行，會出現(xiàn)什么問題？基于這些洞察決策，企業(yè)能夠優(yōu)化實體運營，監(jiān)測和預(yù)測異常情況，從而防止計劃外停機，提升自主性，并根據(jù)收集到的新數(shù)據(jù)或運行的新測試動態(tài)調(diào)整設(shè)計和運營策略，降本增效。

    例如，在美國能源部的一項計劃資金研究項目GEMINA（由智能核資產(chǎn)管理的發(fā)電）中，就開發(fā)了一系列的數(shù)字孿生，用于反應(yīng)堆的連續(xù)監(jiān)控、診斷、預(yù)測和預(yù)警，同時，項目還開發(fā)了一個人工智能框架，在確保安全操作的同時增加更多的自主性，從而降低運行和維護成本。

    數(shù)字孿生助力打造無風(fēng)險創(chuàng)新平臺

    數(shù)字孿生具有強大的仿真能力，依托于企業(yè)各領(lǐng)域的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，給流程創(chuàng)新帶來無限的想象空間。通過數(shù)字孿生，企業(yè)可以零風(fēng)險地探索新產(chǎn)品創(chuàng)意為多個可能的未來制定戰(zhàn)略，打造無限的“假設(shè)”場景。

    例如，數(shù)字孿生可以徹底改變產(chǎn)品研發(fā)流程。它們可讓企業(yè)在仿真環(huán)境中完成更多的產(chǎn)品測試，在實體制造環(huán)節(jié)之前進行完善，從而節(jié)省時間和成本，讓產(chǎn)品更貼近客戶需求。俄克拉荷馬州立大學(xué)（Oklahoma State University）和Axnsys探索了如何使用數(shù)字孿生更好地對腫瘤進行靶向治療。他們開發(fā)了人體肺部的數(shù)字孿生，模擬不同患者模型的藥物輸送情況，如不同粒徑、吸入率和初始位置，為患者提供個性化的診療方案。通過試驗最終發(fā)現(xiàn)了一種輸送方法，讓藥物輸送準(zhǔn)確性提高到90%。

    除產(chǎn)品創(chuàng)新外，企業(yè)可以使用數(shù)字孿生模擬來探索可能方案并為相關(guān)戰(zhàn)略制定提供幫助。例如，F(xiàn)acebook創(chuàng)建了一個名為WW的模擬器。在WW模擬器中，由人工智能驅(qū)動的自動程序模仿了良性用戶以及試圖進行一系列有害行為（例如欺詐）的惡意行為者。而Facebook工程師可以在模擬器中實施各種策略，阻止或限制不良行為，并測試其影響。

    數(shù)字孿生還開啟了體育訓(xùn)練、評判以及傷后康復(fù)的新模式，全面賦能智慧體育。例如北京體育大學(xué)開發(fā)了“智慧冰場”系統(tǒng)助力冬奧會參賽運動員。該系統(tǒng)采用AI機器視覺算法和全景畫面拼接技術(shù)，在不接觸運動員的條件下自動跟蹤運動員的冰上位置，繪制其軌跡并計算速度相關(guān)指標(biāo)，便于運動員和教練員及時掌握訓(xùn)練效果、體能分配情況和比賽技戰(zhàn)術(shù)狀態(tài)，有助于運動員調(diào)整完善專業(yè)動作。

    數(shù)字孿生行業(yè)應(yīng)用迅速擴展

    雖然鏡像世界尚未成型，但企業(yè)已經(jīng)開始行動構(gòu)建未來。根據(jù)報告調(diào)查結(jié)果，全球有18%的企業(yè)表示正在嘗試數(shù)字孿生的應(yīng)用實踐，且在中國企業(yè)中這一比例高達44%，同時，39%的中國企業(yè)表示他們計劃在今年擴展數(shù)字孿生的規(guī)模。

    更進一步，部分企業(yè)開始探索在鏡像環(huán)境中連接多個數(shù)字孿生。如果一組孿生不僅可以模擬單輛汽車對不同條件的反應(yīng)，而且還能模擬整個車隊的反應(yīng)，效益將會倍增。又或者，產(chǎn)品孿生可以與個人孿生進行互動，打造更多個性化的體驗。例如，汽車制造商構(gòu)建了車輪的數(shù)字孿生。如果將該模型與客戶信息（歷史偏好或試駕的實時信息）進行交互，就能夠生成個性化的車輪設(shè)計，從而自動確保車輪滿足設(shè)計人員的要求、安全法規(guī)以及客戶的駕駛習(xí)慣和生活方式。

    同時，全局可視性的數(shù)字孿生正在發(fā)展。一些領(lǐng)先企業(yè)已經(jīng)開始與合作伙伴共同打造數(shù)字孿生實現(xiàn)運營可視化，不僅從中掌握自身情況，還掌握上下游供應(yīng)鏈、合作伙伴以及政府要求等更多信息。例如，保時捷與材料供應(yīng)商北歐化工（Borealis）、科思創(chuàng)（Covestro）和Domo Chemicals以及區(qū)塊鏈供應(yīng)商Circularise合作，在整個供應(yīng)鏈中使用數(shù)字孿生，確保保時捷汽車的生產(chǎn)使用可持續(xù)材料。通過創(chuàng)建材料的數(shù)字孿生，建立起整個供應(yīng)鏈的數(shù)字線程，從而實現(xiàn)了材料的可追溯性并追蹤了其他可持續(xù)性指標(biāo)，如碳足跡和節(jié)水情況。

    數(shù)字孿生將徹底改變企業(yè)的運營、協(xié)作和創(chuàng)新方式，抓住數(shù)字孿生發(fā)展機遇，盡早融入鏡像環(huán)境，不僅幫助企業(yè)獲得強大能力應(yīng)對當(dāng)下飛速變革，更有望推動所在行業(yè)乃至整個世界打造更加敏捷和智能的未來。