今年3月，【第一新声】特联合【广东省数字化联盟】，基于IT桔子大数据的优势，聚焦数字经济，并面向特定行业，评选数字经济相关领域最具有影响力的数字化解决方案服务商/案例/投资机构/财务顾问机构，正式启动“2021年中国数字经济领域系列榜单”的征集工作。
为了更好地了解中国企业数字化的发展现状和应用情况，第一新声团队于3月底正式启动“数字化解决方案优秀企业”的调研工作，并选择具有代表性的优秀企业和案例，通过深入采访，输出系列调研内容，并在多个渠道进行宣传。本篇文章是我们聚焦工业数字化细分领域，对泰瑞数创进行的深度采访和调研，部分调研内容如下：
全球正在由工业经济向数字经济转型过渡，制造业正在并将长期处于数字化转型发展的历史阶段，沿着数字化、网络化、智能化阶段不断跃升。
但是，工业数字化转型仍然面临着一大挑战，就是制造业数字化转型亟需突破设备设施全面连接的瓶颈，目前全球各国工业设备设施联网率均不高。一是我国企业应用互联网平台拓展市场、提升能力、加速转型、重塑竞争力的需求迫切；二是我国工业设备设施数字化、网络化基础亟待进一步夯实，尤其是中小企业设备改造和数据采集难度较大。截至2018年，我国企业的生产设备数字化率45.9%，而数字化设备联网率仅为39.4%。我国亟需大幅提升工业设备设施网络化水平，突破发展瓶颈。
此外，在工业制造领域，因为存在信息多源、异构、异地、分散形成的信息孤岛，难以发挥信息数字化的价值。虽然国内进行工业数字化转型已经达成共识，但是如何把技术能力和传统工业企业的积淀进行融合，提供最正确的数字化转型方法和路径，成为关键所在。数字孪生技术可以为工业数字化转型解决诸多核心问题。中国是工业大国，数字孪生的研究和应用有非常广阔的空间，也得到了政策的大力支持。今年“十四五”规划纲要里提出“探索建设数字孪生城市”。未来几年里，数字孪生技术将在各行业中有广泛的部署。
数字孪生即通过对物理对象构建数字孪生模型，实现物理对象和数字孪生模型的双向映射，应用于产品研发设计、生产制造等环节，并正向企业经营、城市治理等领域拓展，在提升效率的同时，还可以推动企业生产经营和城市治理实现数字化基础上的模式创新。比如在工业产品中，虚拟的数字孪生空间可以预先完成产品的部件设计修改、尺寸装配等模拟工作，不需要实际生产和验证，从而大幅降低产品的验证工作和工期成本。在制造生产中，为避免意外事故，可以在虚拟数字空间中进行设备诊断、过程模拟等仿真预测，从而防止现场故障、生产异常产生的严重后果。此外，在物流和供应链等领域，运用机器学习和先进网络连接（比如5G）的数字孪生技术，将更多地跟踪、监测、规划路线和优化整个工厂和世界各地的货物流，使得货物位置和所处环境（温度、湿度等）变得实时可见。在无需人为干预的情况下，“控制塔”可以指挥库存转移、调整装配线工艺步骤或重新规划集装箱路线等纠正措施。
IDC 预测2020年全球头部600家企业都会使用数字孪生来提供产品创新，Markets预测到2023年数字孪生市场规模将达到157亿美元，并以38%复合年增长率增长。2024年超过210亿美元，到2025年将突破260亿美元的大关。
数字孪生作为数字经济当中一项关键技术和高效能工具，可以有效发挥其在模型设计、数据采集、分析预测、模拟仿真等方面的作用，助力推进产业数字化，促进数字经济与实体经济融合发展。
目前，国内已出现了全面运用数字孪生技术推动企业数字化转型的有益探索。
成立于2014年的泰瑞数创，提供数字孪生全产业链解决方案，为工业数字化转型提供助力。其中，SmartEarth数字孪生智慧工厂解决方案，以工厂设施全生命周期的相关数据为基础，对整个生产过程进行仿真、评估和优化，主要解决设备设施设计和制造之间的“鸿沟”，实现生命周期中的设计、制造、装配、物流等各个方面的管理功能。
SmartEarth数字孪生城市大脑则实现了城市所有物联网、云计算、数据资源、自动化设备的一体化管理，构建了六能基础能力平台体系。依托于云平台，实现数字星空、社区综治、产业板块、旅游场景、园区场景的可视化展示，为大屏提供基础的三维地理模型。
以上海临港为例，占地315平方公里，面积相当于上海内环的2.5倍。2019年上海临港的“城市大脑”建设初期，核心问题是管理人员数量不足，导致管理速度跟不上上海临港的发展速度。泰瑞数创为上海临港构建了一座虚拟城市，实现了物理世界在数字世界中的真实还原。从空间数据获取、处理、实景三维、语义三维到基础时空云平台，基本涵盖了空间信息全部链条。泰瑞数创基于语义三维城市数字孪生平台支撑了传统城市管理向城市大脑转型升级，成为了辅助城市治理的AI应用的基础设施。例如交通仿真推演、无人机自动巡查、建筑工地污染防控、海岸线巡逻预警、旅游趋势预测等功能，正是在该平台的基础上实现的。此外，在智慧城市领域，泰瑞数创还完成了国家海洋局海洋综合决策支持系统等重点明星项目；在工业互联网领域，为中石油、中移动、国家电网等大型央企提供了一系列能源、电力等方向的工业数字孪生服务支持；在智能驾驶领域，完成了上海临港智能高精地图、长沙智能网联三维数字沙盘、无锡态势交通等车联网项目。
近期，第一新声对泰瑞数创CMO黄慧敏和资深技术专家黄栋博士进行了访谈，就泰瑞数创在智慧城市、工业数字化等方向的产品与服务、解决方案、未来规划及行业趋势等方面进行了深入交流，现将部分内容分享如下。
黄慧敏：作为中国领先的数字孪生技术与服务提供商，从数据的采集、生产和应用三个环节，向各行业提供涵盖数字孪生全产业链的综合解决方案、产品及定制化服务。
目前，公司最核心的产品体系为SmartEarth“数字孪生底座”。包含三个方面：一是综合卫星遥感、中低空航测、地面移动测量采集到的影像和点云等多源数据，输入实景三维重建软件完成建模，利用泰瑞数创在特征识别和人工智能方面的技术积累，实现实景三维模型的语义化和单体结构化，为城市构建起可以无限细分的神经元网络单元，从而承载起城市信息模型（CIM-City Information Model）数据的交互共享和查询分析。二是利用API接口与地理信息数据库、物联感知数据及各部门业务数据挂接，建成孪生数据中台。数据中台接入网络后，进一步在虚拟世界形成与现实世界相映射的数字孪生体。三是在数字孪生体之上，泰瑞数创还综合人工智能、云计算、模拟仿真等技术，自主研发出大数据分析可视化平台、智能时空信息云平台、智能时空语义平台、城市计算平台及智慧城市开发框架等一系列产品，供用户进行细分领域的二次开发、终端展示及系统间信息共享等。黄慧敏：泰瑞数创目前重点发力三大领域，包括智慧城市、工业互联网、智能驾驶。公司利用贯穿全产业链的数字孪生产品，为产业连接了30多个行业、600多个开发商、1000多个客户。
其中，在工业互联网场景，数字孪生的核心价值在于融合空间信息、CAD设计系统、CAE仿真系统，通过模拟物理生产过程和仿真，有效监管生产，模拟生产流程，评估风险和预测未来。虽然智慧城市应用仍是泰瑞数创未来三到五年的核心收入，但未来5年，泰瑞数创将会在工业场景的数字孪生发力。黄慧敏：一是团队优势，泰瑞不仅有着非常纯正德国工业4.0基因也拥有国内遥感测绘及航空传感器的顶尖专家。我们的创始人刘俊伟、黄栋等高层经验丰富，都曾在德国留学，曾在戴姆勒克莱斯勒、西门子等公司工作，他们把前沿的技术带回中国，公司目前的两个核心技术壁垒是高精度数据采集和语义数据处理技术。
二是产品优势，泰瑞数创与其他市场上的厂家相比，提供的是数字孪生全产业链的综合解决方案，在解决问题上更系统、数据更融合。三是经验优势，数字孪生行业必须是长期主义的公司才能发展起来，因为需要技术和经验的积累。我们公司已经发展17年，有30多个行业的1000多家客户，经过千百个项目打磨出来的优秀的执行力。四是供应链优势，在市场上我们还建立“全国一张网”的渠道体系和服务平台，同几百家无人机公司、测绘公司达成合作。 以最优的价格、最高的效率，集约化的进行产业资源整合和利用。五是资本优势，已经完成多轮融资，获得了中信建投、汉威科技、启迪金控等知名机构过亿投资。明年还有在科创板上市的计划。未来，泰瑞数创将会通过纵向并购和横向业务拓展，不断加强壁垒以及延伸触角，与合作伙伴共同拓展市场，成为数字孪生行业的整合者。
黄栋：目前国内工业数字化转型走的比较坎坷，大部分的工业平台在大数据层面过于心急，他们希望通过大数据直接分析，找出其中的规律，解决工业运转中的效率问题或者设备的生命周期维护问题。
但从国际角度来看，不管是美国、欧洲还是其他国家，他们在做工业数字化时，有很长的工业自动化、模拟仿真的历史，通过已经积累下的经验才达到如今在大数据方面的成就。
但我国在这个环节不是特别充分，特别是底层数据还没有发育好之前，直接说大数据有点本末倒置。这些厂商在没有大数据或者采集的数据达不到要求的情况下，通过这些质量不高的数据去做分析、找出问题有些急于求成。
Q：有什么办法解决大数据的问题，国内厂商不可能再延续国外发展路径，发展周期太长了？
黄栋：国内企业有机会用相对合理的成本去获取国外几十年积累下来的工业知识，特别是像日本、德国的企业，他们积累下大量的知识产权或者数据都是可以被国内企业吸收转化的。
Q：但是国外的工业数据，不一定适合于中国的工业厂商，参考性高吗？
黄栋：之前美国有一家专门做工业设备数字孪生应用的公司，他就是通过收购了一家有市场上所有重型设备的维护数据的公司，然后在重型设备生命周期维护这个细分环节赶超了GE等头部大公司。
这个案例就说明，国外有很多小公司积累了大量的工业数据，例如重型机械的维护数据，原来相对封闭，现在可以通过资本市场去整合，然后就能迅速在一个垂直行业把工艺知识补全。黄栋：我们先把整个工业数据基础打好。例如一个工厂里面有各种信息，包括工厂的布局、流水线的布局、厂房的设计，甚至工位的设计、配件的摆放等这些细节数据都是有用的。工厂的基础空间信息必须采集的精准，才能有比较好的模拟仿真或开发其他设备应用的基础。
目前市场上大部分解决方法不是特别专业，用人工拍照去还原大致场景的方法。 我们的数据采集是综合利用卫星遥感、航空倾斜摄影测量、激光雷达测量等技术手段，囊括对地表、室内、地下、水下等全物理多尺度多空间场景的三维数据采集。这两种采集的成果差异很大，也就导致应用深度的不同。 纯可视化模型只能给工作人员做管理驾驶舱或者现场的工作看板，但实际上无法参与更复杂应用如模拟仿真的过程。泰瑞数创在采集到海量物理世界的原始数据后，利用自动化建模工具进一步加工处理，生成对物理世界真实还原的三维模型。除了对环境的高精度虚拟重建，数字孪生数据更要有效承载各种业务流程。Q：数字孪生系统中存储了大量的信息，数据量的产生是实时且多维的，贵平台如何有效地组织整合数据，找到洞察力，展示变化、趋势？
可以这样理解，AI在建模里的重要应用是将二维视频、图像数据进行“结构化”，识别出里面的人、物等对象。类比到数字孪生中，就是将“三维模型”进行“结构化”，例如识别出建筑类型、占地面积、层高、窗户数量、道路、桥梁等等。这些数据被解译出来后，可以被检索、分析，从而支持更广泛的上层应用。语义化建模的价值，一方面在于实现三维实景的单体化乃至更细颗粒化的自动建模，从而使数据不仅可看，更可用于人工精细化检索、编辑处理等操作；另一方面则在于帮助计算机系统深度的理解真实世界，从中总结规律、提炼知识、构建空间信息知识图谱，支持和满足各类AI应用的开发。
黄栋：应该属于爆发的前期，其实这个技术在国内发展好几年了，但数字孪生在工业领域的市场还没有被教育起来，现在处于一个示范阶段，如果政策引导下头部企业做的好了，未来3~5年才会真正成熟。
Q：数字孪生系统由基础支撑层、数据互动层、模型构建层与仿真分析层、共性应用层和行业应用层组成，您认为未来哪一层的厂家更有商业价值或迎来更大爆发机遇？
黄栋：我们本身在模型构建成和仿真分析层，所以认为这个行业是机会最大的。其实每层的平台为企业解决的问题是不同的，都有机会出现优秀的数字孪生企业。
图源：2020年《数字孪生应用白皮书》
Q：和国外的相比，国内数字孪生的厂商在哪些方面需要提升？
黄栋：国内数字孪生在 IT技术上已经很成熟了，基本上属于国际一流水平。但是对数字孪生的理念和认知角度还是不够，尤其国内做数字孪生的厂家，真正从事过工业的很少，很多创业公司的团队出身于互联网公司，导致他们不能和工业领域的相关业务进行很好的融合。
黄栋：在物流行业的发展速度很快，我们也在服务包括京东、中外运、美团等与物流相关的企业。
黄栋：一是所谓做大数据可视化的企业，例如原来做多媒体或者游戏的公司开始进入进到数字孪生市场。因为目前大家不知道数字孪生是什么，只是被可视化的外表吸引，觉得数字孪生就是做可视化的场景，然后做一个大屏来展示一下，看看业务的指标。其实可视化虽然是一个数字孪生的必须功能，但却不是核心的功能。
二是传统做工业仿真的企业也在进行升级来适应数字孪生的要求， 因为工业仿真企业的方法论还是比较局限，还聚焦在一些为专门领域提供计算服务的工具上，这些企业会渐渐的从工具类企业转型成平台。
三是从技术角度，肯定会出现统一性的技术，有统一的模型来做通用底层的赋能。
黄栋：技术升级和找到适合的商业场景。其实工业领域有很多场景是伪需求，只有部分场景使用数字孪生技术后才能带来效益。
Q：2021年，面对行业挑战，泰瑞数创有什么新规划吗？黄栋：我觉得目前要快速发展，一方面需要从资本市场上获得更多的资源，然后迅速扩张或者是进行产业的并购整合。另外一方面需要在研发上面加大投入，利用国际形势的变化，吸引国内外行业内头部人才。
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数字中国：2021年中国数字经济领域相关榜单启动申报