DT时代/王海峰
数字化转型的热潮方兴未艾，数字孪生正落地生根。
数字孪生是什么？信通院给出的定义是——数字孪生是指通过对物理世界的人、物、事件等所有要素数字化，在网络空间再造一个与之对应的“虚拟世界”，形成物理维度上的实体世界和信息维度上的数字世界同生共存、虚实交融的格局。
Gartner对数字孪生的解释是——数字孪生是现实世界事物或系统的数字化表达。数字孪生最早和最成熟的应用领域是工业制造，因为对机械或系统的精确虚拟复制，数字孪生正在掀起一场革命，通过结合传感器采集的实时数据，这些复杂的计算机模型几乎能全要素映射某项产品、流程或服务。
从如上阐述不难看出，数字孪生是数字世界与物理世界的中枢轴，也是数字化转型的高阶形态，没有哪家企业不想拥有一种如此“性感”的技术，试想一下，企业在采用了数字孪生技术之后，于研发、设计、生产、验证等环节省却多少人力和资源，提高多少效率和产出。
但整体来看，目前数字孪生仍处于技术成熟度的爆发前夜。和数字化转型普及早期类似，数字孪生在国内还未得到足够的重视，其中既有认知原因，也有技术原因，而从目前已有的实践观测，数字孪生的星星之火已经在数字化热潮中如燎原之势蔓延，Unity和海尔的近期的合作就充分说明了这一点。
数字化时代，为什么数字孪生重要性凸显？
在工业领域，数字孪生对机械或系统的精确虚拟复制正掀起一场革命，通过结合传感器采集的实时数据，复杂的计算机模型几乎全要映射到某项产品、流程或者服务，要在数字空间中重建现实世界，实际上要面临数据难题、模型挑战。
国内工业互联网领域著名专家赵敏、宁振波撰写的《铸魂：软件定义制造》一书中就指出：数字孪生是实践先行，概念后成，“数字孪生+AR技术”可以打通隔离在物理世界和数字世界之间看不见、摸不着、越不过的墙。
不同行业面临相同挑战：各行业需要系统的数字孪生体
我国老牌制造业企业海尔，在数字化转型领域深耕已久，并已取得瞩目进展。在2020年世界经济论坛联合麦肯锡针对全球制造业“灯塔工厂”甄选项目中，海尔成功入选为全球14家打通端到端价值链的“灯塔工厂”。今年7月底，伴随着青岛人工智能国际客厅正式启用，海尔的智能制造示范线也在此落户，进行了集中的展示。
作为青岛目前唯一一个产业类国际客厅，人工智能国际客厅是青岛邀请全球合伙人、共同发展人工智能产业、打造世界工业互联网之都的主阵地和重要载体。而在这一落地的示范线中，海尔集成性地对其智能制造4.0的制造理念与技术进行了展示。据Unity大中华区工业产品负责人陈禄介绍，海尔目前展出的示范线是一条完全柔性的产线，而在海尔工业互联网平台之上，Unity与海尔智研院携手，为海尔工业解决方案赋能，并切实地带来了一些数字孪生的独特优势。
首先是基于实时3D渲染引擎的数字孪生解决方案。简单来说，数字孪生是对产线或者是工厂的自动化拷贝，数字世界的模型各个静态数据和真实的产线是一致的，更重要的是，它能同步真实环境数据，实现实时数据反应和同步，体现出真实的工厂运行状态。
其次，数字孪生可基于此来做仿真、模拟和预测。比如在产线还未建设时，可以在虚拟层面基于数据做虚拟设计，还可以面向虚拟原型进行编程和开发。
“特别是柔性产线，往往需要开发控制软件、PLC、MES和其他相关的IT系统，必须要进行调试。数字孪生可以在数字世界进行虚拟调试，一方面帮助工厂更早开发软件，另一方面，万一发生错误也不会造成实际损失。”陈禄说道。
在使用阶段，工厂可以基于数字孪生做监控。现在很多工厂都有数字化中心或者中控室，它能把所有的运行数据和生产数据集中在数字孪生上，在大屏上就能看到整个运行状态，十分直观甚至支持远程操作。
基于MR或者AR的巡检也是高频需求，在MR眼镜或者是AR技术的帮助下，巡检员能够很直观地发现设备存在的问题，并且得到基于MR的指导——比如直接调取出某个产品的相关信息或材料，获得远程协助等。
此外，Unity还支持基于数字孪生模型的预测和预警，通过运行数据分析，对零件进行预测性维护。仿真功能实现了在不停产的情况下做检修，在数字孪生模型中，相关人员快速地对需要修改的预案模拟，修改好以后，直接上传到实际产线和系统，达到通过虚拟来控制真实的效果。
围绕数字孪生技术体系提供实时3D开发工具，数字孪生可以重塑生产系统，实现从产品设计、生产计划到制造执行的全生命周期数字化。
据了解，Unity与海尔的战略合作始于2020年初，双方共同打造的数字孪生解决方案，基于海尔自身的模型库、组件库以及相应的内部协议、操作甚至UI规范进行开发，这一套解决方案不仅可在海尔内部工厂进行推广与实施，还可推广至海尔工业互联网平台覆盖的其他企业，帮助这些企业在海尔工业互联网平台上快速便捷的获取相关技术能力。
目前，工业行业中和海尔处于相同处境的企业还有很多，工业行业面临着愈发复杂的系统、更少的资源、更激烈的竞争，造成系统开发流程变得过于复杂，行业急需一种敏捷的数字化系统开发方法，数字孪生的重要性越发凸显。
Unity平台，弥合数字化鸿沟
据统计，全球40%的大型生产商都将应用虚拟仿真技术为生产过程进行建模。然而，数字孪生是制造行业推进数字化转型和智能制造的途径之一，逐渐走向务实的推进过程中还是具有较高的实施门槛。在旺盛的需求和手足无措的企业中间，Unity和其平台弥合了横亘在两端的鸿沟。
在未注意到的生活日常，你很可能已经与Unity打过不少交道。目前，全球有超过60%的VR和AR体验都是基于Unity创作；在Apple App Store 和 Google Play 中排名前 1000 的游戏中，53%的游戏基于Unity制作；9月18日，Unity 正式在纽交所敲钟上市。开盘之后，Unity 股价曾一路走高至75美元，较发行价涨44.2%，市值一度超 200 亿美元，一家企业级软件独角兽就此诞生。
而游戏领域之外，Unity凭借强大的实时3D渲染技术以及完善的工业领域产品矩阵，在自动驾驶、数字孪生、生产线模拟、高精度物理仿真、HMI人机界面设计等诸多方面均展现出优势，并开始在工业领域数字化转型中高歌猛进。
Unity工业产品矩阵
在这一过程中，Unity不是在卖给客户一个数字孪生系统，而是在帮助客户打造一个自己的数字孪生系统。
比如PiXYZ可将CAD数据带入实时3D领域，提供最为高效的CAD导入、优化方案。所有PiXYZ产品都有具备的高性能内核可以快速处理数据、处理大型组合体、可以直接使用常见设计软件的导出数据。不论是NX中的汽车动力总成、CATIA中的巨大幕墙、Inventor中的制造设备，Unity的PiXYZ都能胜任。
再如Prespective是基于Unity的数字孪生工具集，Prespective能够创造一个完整的可运作系统的全数字版本，数字孪生的行为与真实的系统完全一样，企业在实际应用之前就进行虚拟测试，能够预测产线的情况，用虚拟损坏/错误代替实际损坏/错误。
“我们希望Unity作为构造数字孪生三维世界的一个通用的平台，帮企业完成数字化转型。一个数字世界会包括几个部分，第一是静态数据的导入和渲染，第二要让这个世界动起来，规定这个世界运行的规则，需要接入很多控制模型，让虚拟世界和真实世界同频。第三是可交互，包括VR、AR设备交互，或者实时信号的对接。”陈禄言简意赅的总结道。
“三者相加构造出一个可交互的三维世界的环境。Unity提供的就是构造世界的工具与平台，可以为客户提供整个生命周期内构建持续的、统一的、一致的数字孪生体，同时支持高度定制化，无论哪些垂直领域的应用或者做什么样的交互，都能在Unity平台上方便快捷地构建出来，这是Unity的定位。”
Unity数字孪生在整个产品研发或者开发的过程中，使得每一个环节都有与之对应的虚拟体，这种整个生命周期内持续统一数字孪生体构建能力并不容易获得，何况还要满足实时的可视化，静态和动态数据的交互。
正如大多数企业都不具备自主完成数字化转型的能力，数字孪生之于工业客户同样如此，而且还要更难，选择专业垂直的数字孪生平台就成为高效的转型路径，Unity提供构建数字孪生三维世界的通用工具与平台，同时支持按企业属性高度地定制化，搭建企业从数字化到数字孪生的桥梁。
数字孪生重塑未来商业
正如陈禄所言，“数字孪生不完全是个新技术，它比较强调在原来技术的基础上进行整合，形成新的应用。”
数字孪生技术的基础在于感知、网络、大数据、人工智能、控制、建模等技术，尤其是传感器和低功耗广域网技术，将物理世界的动态，通过传感器精准、实时地反馈到数字世界。随着这些技术集中进化，将触发数字孪生技术的飞轮效应，使得数字孪生有机会在更广泛的行业领域落地生根。
数字孪生因感知控制技术而起，因综合技术集成创新而兴。更进一步地看，如果说数字化转型将推动企业商业模式的深远变革，那么数字孪生就是未来商业的雏形。
先行者已经跨进未来商业模式的门槛。戴姆勒Protics使用Unity研发了专门的混合现实产线，利用生产系统和产品生命周期管理数据制作应用程序，贯彻在生产、销售和售后的整体流程。
在生产阶段，戴姆勒Protics使用Unity来满足各种使用需要，涵盖工厂布局规划（即预先可视化机器和工厂建筑），到流水线培训（即培训工人如何组装汽车）；在销售阶段，戴姆勒Protics团队制作的HoloLens体验可以帮助顾客更好地理解电动汽车内部与普通汽车的不同。这款主动服务的应用专为车展和汽车销售展示设计，能引导没有混合现实经验的顾客，在看车时指出各个看点；在售后阶段，戴姆勒Protics使用混合现实应用，不仅能展示出各个难以观察的组件，还能重现引擎运行的情形，模拟在变挡或刹车时变速器的变化。
“信息化是数字化的基础，数字化是智能化的基矗它都是以一个数字孪生体为前提，数字孪生体来聚合这些信息，才能去做智能化。”陈禄说道。
任何一家企业都是循着信息化、数字化和智能化渐次行过，构建数字孪生体的基础就是具有完善的基础设施，包括感知、联接、计算等方面的能力，如此物理世界才能映射到数字世界，而数字孪生体也是数字化转型推进到一定程度的必然，戴姆勒Protics的商业模式更新也印证了这个观点。
未来，随着数字化转型的持续深入推进，越来越多的企业和行业将意识到数字孪生的巨大价值，一个个单点应用连成应用矩阵，将改变千行百业的研发、生产和销售等核心商业环节，继而革新数字时代的商业未来。
后记：
Unity的过去造就了一家游戏领域隐形冠军企业，而Unity的未来将不设限。近两年来，随着数字孪生在工业互联网、汽车、运输、建筑等方面开始大展身手，Unity在非游戏领域的动作值得关注。Unity一方面坚持自主研发，一方面收购Plastic SCM、deltaDNA、Finger Food、Multiplay和Vivox等工具型公司优化功能，随着IPO成功，Unity的发展有望进入新纪元，未来Unity将带领数字孪生去往何处，我们不妨拭目以待。
