数字孪生的两个底座

丁海骜

最近科技领域最火的概念，恐怕非元宇宙莫属了，但是实际上，在工业领域，类似元宇宙的概念早就存在，只是它的名字，叫数字双胞胎，或者数字孪生。

在各种类型的企业当中，工业企业对于数字化技术的应用，最为热情：从互联网+，到智能制造，再到工业4.0、工业物联网、工业互联网……这一方面，是因为工业企业对于利用科技提高效益，有过非常成功的经验，属于“肌肉记忆”；另一方面，是因为相对来说，工业企业的业务逻辑、商业模式，都更成熟稳定，因此对于利用新兴科技手段增加业务柔性和灵活性，更有信心。数字双胞胎，就是在这样的情况下诞生的一个概念。

简单来说，数字孪生是指利用数字技术，在工业软件中构建一个与现实物理世界完全一一对应的虚拟数字化环境，场景从设计、加工、制造、销售，直到服务。这一点实际上与元宇宙如出一辙，只是，数字孪生比元宇宙有更高的要求：数字孪生强调的是虚拟世界与物理世界的彼此对应、互相影响，来自虚拟世界的数据能够直接控制现实世界的工业生产，工业生产的现实数据也会影响虚拟世界的数据优化；而元宇宙只是强调处在现实世界的人，可以通过更直接的方式进入一个虚拟世界，而在虚拟世界所经历的一切，并不会影响现实世界——如果说数字孪生是在虚拟和现实之间构建了一个完整的闭环，那么元宇宙充其量仅是半环——从这个角度看，说元宇宙的概念只是把数字孪生所强调的工业场景拓展成了人类社会的社交场景，是工业数字双胞胎的一个泛化应用场景，并不过为过。

“随着元宇宙这样的概念和场景越来越逼近，从某种程度上，未来各种数字化要素联系在一起，就会形成一种所谓的生产关系，而这种生产关系在数字化工厂或元宇宙里，就是一种生产力。这已经突破了我们传统意义上对生产力概念的定义：过去的生产力，更多体现的是人与机器之间的一种结合；未来，更多会结合数字化、智能化和数字环境的结合。”万世平，AVEVA剑维软件大中华区总经理在接受采访时强调：在未来元宇宙的环境里，“主角是谁？一定是数字孪生。”

与传统概念上分析数字双胞胎的维度不同，万世平对企业如何实践数字化孪生了更深入的解析。在他看来，实际上数字孪生在企业实践过程中，应该分成两个部分：“在AVEVA的理念中，应用企业需要有一个数字化的工厂模型，我们将其称为一个底座。但是这个模型是静态的，所以我们认为企业还需要另外一个底座：让那些企业数据，尤其是动态数据，能够输入到这样一个双胞胎的血脉之中，结构之中，骨架之中，让这个企业的数字孪生能够真正地动起来——它是一个灵动的双胞胎：所以AVEVA提供的解决方案旨在通过这样一个双底座架构来支持企业构建一个完整过的数字孪生模型。”

结合AVEVA提供支持企业数字化转型的“数据双底座架构”，所谓“静态双胞胎”，实际上是通过构建企业资产信息管理中心和企业运行信息管理中心，将企业与设计、工程和建设、生产运行和设备维护等与关键业务相关的业务逻辑、流程进行数字化描述，为企业搭建一個数字化的企业业务模型；而“灵动双胞胎”，则更强调通过平台的能力，来实现对企业级工程数据和运营维护数据的管理和自由流动，从而让整个企业数字化业务模型，能够真正发挥作用：“如果在这一过程中，能够加上包括人工智能或者其他新兴的技术，让这个双胞胎比人类还要聪明，那么实际上，对于企业而言，就相当于拥有了一个有智商、聪明的数字孪生。”

事实上，了解数字孪生的“双底座”逻辑并不难，难的是如何实践：一般来讲，关于“静态双胞胎”部分，关注的是规范，因此利用传统的工业软件和工业行业知识来搭建，是有经验可循的；但是关于“灵动双胞胎”，则更多关注的是“数据”以及数据流通的“管道”，就需要涉及到类似工业物联网、工业互联网一类的新兴IT技术。

用比较粗暴的划分标准，前者在技术上属于IT传统领域，业务上更关注企业的OT运营；而后者在技术上更倾向于网络新兴技术，在业务上更强调IT能力的转化。所以虽然两者在“数字化孪生”这样一个架构下，在应用逻辑上能够实现彼此关联，但是，按照时下常常讨论问题的方式：如何从技术、应用、维护等各个角度，实现IT传统技术与互联网技术的融合？实现OT与IT的融合？这本身对于很多企业而言，就不仅仅是利用一个更清晰的逻辑就能解决的问题——他们需要更现实的方案。

像很多正在从传统工业软件领域向工业物联网领域进发的IT厂商一样，AVEVA剑维软件一直努力试图通过进一步丰富自身的解决方案，来帮助企业同时具有建设“静态双胞胎”和“灵动双胞胎”的能力——这也是其提出“数据双底座架构”的技术依据。

作为拥有54年历史的工业软件企业，AVEVA剑维关注的领域集中在流程工业，在“传统”OT领域具有相当的积累：历史上，其曾经收购了包括Tribon、Realitywave、iDesignOffice、MARS、ADB Systemer AS、Bocad、Global Majic、ProCon等众多软件。尤其是其在2017年通过收购施耐德的软件公司，把施耐德所有的软件整合到AVEVA剑维软件的整个解决方案里面：其中，就包括从事生产技术与能源管理的invensys、化工模拟软件SimSci、工业自动化领域的Wonderware、从事自动化和控制行业的软件开发公司Citect……从而使得其在流程工业领域的产品丰富程度，足以涵盖各种业务：从过程控制到合同风险管理，从三维设计到工程运营。

“AVEVA剑维软件有几个平台：如地铁行业广泛使用的Citect；在半导体、医药包括运输、高铁的Wonderware；化工领域的PI System……”在万世平看来，以传统工业软件为基础，2020年8月，斥资50亿美元收购了OSIsoft软件，使得AVEVA终于有机会尝试完成从OT到IT的产品平台融合。

严格意义上讲，OSIsoft是一家专注于IT技术的公司，其所开发的PI数据库，是目前全球实时数据库的主流品牌，其最大的价值，在于其可以作为企业运营数据的单一记录系统，帮助企业用户实现基于云端、跨企业的针对运营数据的收集、标准化、存储和共享，并其传输至应用、分析、人工智能和ML等数据应用平台，以支持深度运营决策。

“AVEVA收购OSIsoft的逻辑，就是物联网。”万世平强调，由于对OSIsoft的收购，使得AVEVA在传统工业软件的基础上，拥有了物联网的特征：数据拥有了收集、存储、管理和应用的通路和规则，从而使得AVEVA构想的企业数字双胞胎架构，同时拥有了“静态”和“灵动”两种能力底座：“有了底座的支撑，我们才可以谈到让这种两种能力合二为一、双胞胎合二为一，然后形成一个智慧化的企业数字孪生——如果交给市场，企业用户需要自己整合；但你交给剑维软件，我们就会帮客户把这个数据整合在一起，帮你统一管起来。”

当一个概念从逻辑层面被普遍接受以后，就要从执行层面做更多的工作。其中，最重要的，就是要为企业用户提供一条清晰、可遵循的实践路径。从工业企业数字化转型，到数字孪生，再到工业物联网、AI等，所有的技术概念和方法知识都不陌生的情况下，如何将其真正组合起来，为企业用户创建一个能够按步骤实施部署的计划，很多时候，也许不仅仅是一个技术难题。