埃森哲《技术展望2021》：数字孪生迅速发展创造海量新机遇

    全球正处于变革时代的机遇期，科技发展的蓬勃动能构建着人类更为广泛、深入的信任联接，也重塑着后疫情时代的商业和社会。在经历了2020年的种种挑战后，越来越多的企业意识到，要想保持竞争领先地位，必须在变局中掌握技术先机，加速数字化转型，成为技术驱动的企业。

    近日，埃森哲发布《技术展望2021》报告，揭示了企业在未来三年中需要关注的五大重要趋势：“镜像世界”、“未来架构”、“技术普众”、“无界工作”和“多方信任”，为企业加速转型、驾驭变局带来重要启示。

    其中，“镜像世界”是指由数字孪生所构建的新一代智能世界，即对物理世界进行动态映射的虚拟空间。充分利用技术应用过程中获得的大量有价值的数据构建大规模的智能数字孪生网络，可以实现虚拟的数字世界和物理的现实世界的无缝串联，助力企业实现模拟、验证、预测和自动化，开创新模式新业态。正如报告所述，数字孪生释放了巨大数据价值，正迅速应用扩展到更多行业，领军企业正在构建跨越组织全要素的智能化数字孪生。

    数字孪生释放数据力量增强实体运营

    构建数字孪生和镜像世界需要整合大数据和智能分析。在全面、兼容和可信的数据基础上，数字孪生能够将其有效转化为科学的决策依据，决定影响企业存亡的重大问题。例如：如果必须关闭仓库，会对运营产生怎样的影响？如果供应商的供应链无法运行，会出现什么问题？基于这些洞察决策，企业能够优化实体运营，监测和预测异常情况，从而防止计划外停机，提升自主性，并根据收集到的新数据或运行的新测试动态调整设计和运营策略，降本增效。

    例如，在美国能源部的一项计划资金研究项目GEMINA（由智能核资产管理的发电）中，就开发了一系列的数字孪生，用于反应堆的连续监控、诊断、预测和预警，同时，项目还开发了一个人工智能框架，在确保安全操作的同时增加更多的自主性，从而降低运行和维护成本。

    数字孪生助力打造无风险创新平台

    数字孪生具有强大的仿真能力，依托于企业各领域的数据基础，给流程创新带来无限的想象空间。通过数字孪生，企业可以零风险地探索新产品创意为多个可能的未来制定战略，打造无限的“假设”场景。

    例如，数字孪生可以彻底改变产品研发流程。它们可让企业在仿真环境中完成更多的产品测试，在实体制造环节之前进行完善，从而节省时间和成本，让产品更贴近客户需求。俄克拉荷马州立大学（Oklahoma State University）和Axnsys探索了如何使用数字孪生更好地对肿瘤进行靶向治疗。他们开发了人体肺部的数字孪生，模拟不同患者模型的药物输送情况，如不同粒径、吸入率和初始位置，为患者提供个性化的诊疗方案。通过试验最终发现了一种输送方法，让药物输送准确性提高到90%。

    除产品创新外，企业可以使用数字孪生模拟来探索可能方案并为相关战略制定提供帮助。例如，Facebook创建了一个名为WW的模拟器。在WW模拟器中，由人工智能驱动的自动程序模仿了良性用户以及试图进行一系列有害行为（例如欺诈）的恶意行为者。而Facebook工程师可以在模拟器中实施各种策略，阻止或限制不良行为，并测试其影响。

    数字孪生还开启了体育训练、评判以及伤后康复的新模式，全面赋能智慧体育。例如北京体育大学开发了“智慧冰场”系统助力冬奥会参赛运动员。该系统采用AI机器视觉算法和全景画面拼接技术，在不接触运动员的条件下自动跟踪运动员的冰上位置，绘制其轨迹并计算速度相关指标，便于运动员和教练员及时掌握训练效果、体能分配情况和比赛技战术状态，有助于运动员调整完善专业动作。

    数字孪生行业应用迅速扩展

    虽然镜像世界尚未成型，但企业已经开始行动构建未来。根据报告调查结果，全球有18%的企业表示正在尝试数字孪生的应用实践，且在中国企业中这一比例高达44%，同时，39%的中国企业表示他们计划在今年扩展数字孪生的规模。

    更进一步，部分企业开始探索在镜像环境中连接多个数字孪生。如果一组孪生不仅可以模拟单辆汽车对不同条件的反应，而且还能模拟整个车队的反应，效益将会倍增。又或者，产品孪生可以与个人孪生进行互动，打造更多个性化的体验。例如，汽车制造商构建了车轮的数字孪生。如果将该模型与客户信息（历史偏好或试驾的实时信息）进行交互，就能够生成个性化的车轮设计，从而自动确保车轮满足设计人员的要求、安全法规以及客户的驾驶习惯和生活方式。

    同时，全局可视性的数字孪生正在发展。一些领先企业已经开始与合作伙伴共同打造数字孪生实现运营可视化，不仅从中掌握自身情况，还掌握上下游供应链、合作伙伴以及政府要求等更多信息。例如，保时捷与材料供应商北欧化工（Borealis）、科思创（Covestro）和Domo Chemicals以及区块链供应商Circularise合作，在整个供应链中使用数字孪生，确保保时捷汽车的生产使用可持续材料。通过创建材料的数字孪生，建立起整个供应链的数字线程，从而实现了材料的可追溯性并追踪了其他可持续性指标，如碳足迹和节水情况。

    数字孪生将彻底改变企业的运营、协作和创新方式，抓住数字孪生发展机遇，尽早融入镜像环境，不仅帮助企业获得强大能力应对当下飞速变革，更有望推动所在行业乃至整个世界打造更加敏捷和智能的未来。