下一个技术风口:体系数字孪生技术与应用

郭剑武天使投资人2019-12-11
以体系工程方法论为指导,以数字孪生技术为手段,发展体系数字孪生技术与应用将会引领智能制造和智慧城市领域新的发展高度,面向下一个十年,迎接智能化时代的到来。

本文作者 郭剑武,星视界资本 创始管理合伙人

作为一名敏锐的VC天使投资人,我经常在思考、观察和问自己:继AI人工智能和区块链之后,下一个科技风口会是什么?应用在哪里?将解决什么痛点?将怎样改变世界?

我将关注点聚焦到了“数字孪生”技术,且缘分遇到了目前国内最强的数字孪生团队,让我对“数字孪生”技术有了更全面、更体系化、多维度的认识,特别是数字孪生技术应用在智能制造、智慧城市以及城市应急管理等领域。让我坚信:“数字孪生”技术将是下一个改变世界的颠覆性技术。

以下是“赛伯数智科技公司“创始合伙人、中科院博士、北师大博士后邸总关于数字经济时代数字孪生引领智能制造发展的主要观点。

  • 人类社会系统的各个层面被智能化的感知、预测和超自动化技术渐进渗透,未来将会形成人、自然环境和智能化设施设备的交互融合,实现从感知、传输、预测、优化、决策到执行的大闭环回路,支持人类社会的持续安全发展。

  • 新一代智能制造系统(暂且叫“智能制造5.0”吧)应关注产品和服务的全生命周期、多系统维度、全要素体系(包括用户、对象自身、自然环境、合作/非合作目标、生产线、供应链等)进行需求与验证、设计与优化、制造与测试、训练与演练、跟踪与维护、持续优化改进,该过程也将是一个闭环回路。

  • 从设计思想上,21世纪初被科技界普遍接受的“体系工程”方法论为我们提供了指引。体系工程是分析和解决不同种类的、独立的、大型的复杂系统之间的相互协调与相互操作问题的方法。这恰是智能制造领域谋求发展的重要着眼点。

  • 从实施手段上,近几年数字孪生技术受到众多领域的追捧。数字孪生是利用物理世界的仿真模型,结合传感器获取的运行数据,创建随物理空间实体变化而更新和改变的动态数字仿真模型。这为上述大闭环回路提供了数据和基本手段保障。

  • 基于上述几点,以体系工程方法论为指导,以数字孪生技术为手段,发展体系数字孪生技术与应用将会引领智能制造领域新的发展高度,面向下一个十年,迎接智能化时代的到来。

  • 目前,常见的数字孪生技术应用场景主要包括:产品数字孪生,通过模拟物理对象在各种场景下的性能,避免多个原型的重复开发;生产数字孪生也被称为虚拟调试,它主要用于车间的数字化和全自动化作业;性能数字孪生主要通过收集产品、机器和整个生产线的运行数据,以模拟和预测性能故障、能耗峰值及停机风险。

  • 上述数字孪生技术的典型应用还主要在交互层开展,交互层借助3D模型、数据图表、VR等直观展现实际物理对象的状态,进行虚拟装配等模型操作。数字孪生技术的深入应用须立足于机理层,机理层可实现物理实体的状态监控、诊断、分析预测、干预和优化预演。较完整的数字孪生系统与传统的三维模型和虚拟现实系统的主要区别在于:通过机理模型超仿真动态变化的真实世界,并具备未来状态预测、干预方案推演和演练支持。

至今,我见过几个从事数字孪生应用的团队,使用3D仿真建模,或者BIM等技术,看起来很炫,但这些仅开展了交互层的工作。国内目前鲜有研究团队深入到机理模型层,且支持多种类型开发工具。所以说,未来对数字孪生系统机理模型的构建,将成为该领域实力角逐的重要指标。

站在投资人的角度,我们关注的就是应用场景,解决什么痛点,投资回报怎样。据邸总介绍,她们正在与国内几个千亿级上市公司在谈合作,主要应用在智能制造、智慧城市和城市应急管理,很快就会有报道,我们期待中国的技术团队可以改良世界。

“你负责改变世界,我负责让世界看见你”,这也是天使投资人的使命。

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