對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)來(lái)說(shuō)，當(dāng)下似乎有些困難。特別是近幾年，影響全球的新冠疫情削弱了組織的生產(chǎn)力，破壞了傳統(tǒng)供應(yīng)鏈。事實(shí)上這只是行業(yè)諸多挑戰(zhàn)的一個(gè)縮影和集中體現(xiàn)。如果說(shuō)新冠疫情是個(gè)突發(fā)事件，那么還有更多不可逆的趨勢(shì)正在顛覆現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。例如人口結(jié)構(gòu)的變化，老齡化越來(lái)越嚴(yán)重的等等。這些挑戰(zhàn)迫使工業(yè)企業(yè)必須通過(guò)新的技術(shù)和方法來(lái)提升供應(yīng)鏈效率優(yōu)化企業(yè)轉(zhuǎn)型，提高業(yè)務(wù)量和利潤(rùn)。數(shù)字化轉(zhuǎn)型可以從根本上提高企業(yè)效率，更積極地面對(duì)行業(yè)挑戰(zhàn)。數(shù)字孿生技術(shù)則是數(shù)字化轉(zhuǎn)型重要內(nèi)容。

什么是數(shù)字孿生技術(shù)？

Unity工業(yè)產(chǎn)品助力工業(yè)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，工業(yè)數(shù)字孿生技術(shù)蓬勃發(fā)展

在Unity工業(yè)產(chǎn)品的助力下，數(shù)字孿生把真實(shí)世界的物理資產(chǎn)構(gòu)建虛擬“拷貝”，在虛擬世界中完成一些真實(shí)世界中不方便、甚至具備破壞性的測(cè)試，使用數(shù)字孿生體進(jìn)行驗(yàn)證，不僅操控簡(jiǎn)便，而且可以避免現(xiàn)實(shí)情況中，真實(shí)產(chǎn)品的損耗和資源浪費(fèi)。

數(shù)字孿生體還可以用來(lái)作為人機(jī)交互界面的一部分，像數(shù)字城市或者超大型設(shè)備基于數(shù)字孿生的交互，會(huì)更加直觀。同時(shí)，數(shù)字孿生這個(gè)“拷貝替身”還青出于藍(lán)而勝于藍(lán)，能夠做很多實(shí)體本身做不到的事情。比如說(shuō)，數(shù)字孿生可以根據(jù)歷史的狀態(tài)數(shù)據(jù)，對(duì)物體之后的狀態(tài)進(jìn)行仿真和模擬。從根本上改變了工業(yè)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和銷售產(chǎn)品的方式。

Unity汽車數(shù)字孿生，大大提高自動(dòng)駕駛系統(tǒng)研發(fā)的效率

以汽車數(shù)字孿生為例，將真實(shí)汽車的數(shù)字孿生拷貝進(jìn)行展示，不僅可以在移動(dòng)設(shè)備上隨時(shí)隨地觀看，更可以更換各種配置和功能。

在設(shè)計(jì)階段，之前需要建立油泥模型來(lái)做造型評(píng)審，現(xiàn)在完全可以基于真實(shí)汽車的數(shù)字孿生體在虛擬的空間當(dāng)中進(jìn)行協(xié)作、評(píng)審。這種方式的成本更低、效率更高，可以支持遠(yuǎn)程多人協(xié)作，并且可以支持更加自由的對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行檢查和迭代。

汽車自動(dòng)駕駛的人工智能系統(tǒng)，同樣也是汽車行業(yè)數(shù)字孿生的重要應(yīng)用場(chǎng)景。自動(dòng)駕駛汽車需要大量的測(cè)試才能驗(yàn)證整個(gè)系統(tǒng)的安全性，如果全部在實(shí)際道路上測(cè)試，這個(gè)成本會(huì)非常高。寶馬就基于Unity引擎在虛擬環(huán)境當(dāng)中構(gòu)建整個(gè)道路和交通場(chǎng)景的數(shù)字孿生，模擬各種環(huán)境和情景，來(lái)對(duì)人工智能系統(tǒng)進(jìn)行訓(xùn)練和測(cè)試，這就大大提高了自動(dòng)駕駛系統(tǒng)研發(fā)的效率。

Unity虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)，使用數(shù)字孿生技術(shù)復(fù)刻復(fù)雜的外科手術(shù)場(chǎng)景

傳統(tǒng)外科培訓(xùn)一直以來(lái)遵循著“看一次、做一次、教一次”的模式。然而，這種模式正逐漸落后于當(dāng)今先進(jìn)的醫(yī)療技術(shù)和工藝。

瑞士的醫(yī)學(xué)教育混合現(xiàn)實(shí)模擬器開(kāi)發(fā)商VirtaMed就基于Unity數(shù)字孿生推出的手術(shù)虛擬培訓(xùn)系統(tǒng)。VirtaMed用Unity實(shí)時(shí)3D引擎上拓展已有的醫(yī)學(xué)技術(shù)，用最先進(jìn)的圖形重現(xiàn)最真實(shí)的手術(shù)流程和細(xì)節(jié)。使用數(shù)字孿生技術(shù)來(lái)復(fù)刻復(fù)雜的外科手術(shù)場(chǎng)景，目標(biāo)就是轉(zhuǎn)移患者在醫(yī)療培訓(xùn)中所承受的風(fēng)險(xiǎn)。

Unity虛擬現(xiàn)實(shí)和混合現(xiàn)實(shí)的虛擬培訓(xùn)場(chǎng)景，通過(guò)圖形化界面構(gòu)建虛擬評(píng)審、虛擬培訓(xùn)以及維護(hù)

目前Unity數(shù)字孿生虛擬培訓(xùn)也有兩款開(kāi)箱即用產(chǎn)品，INTERACT和Pacelab WEAVR，分別對(duì)應(yīng)虛擬現(xiàn)實(shí)和混合現(xiàn)實(shí)的虛擬培訓(xùn)場(chǎng)景。

INTERACT是一個(gè)VR應(yīng)用工具包，它可以通過(guò)圖形化界面構(gòu)建虛擬評(píng)審、虛擬培訓(xùn)以及維護(hù)等。它支持各種CAD模型的高效導(dǎo)入，精確的物理模擬還提供預(yù)設(shè)的人因工程的評(píng)估模塊。

Pacelab WEAVR則是專注于構(gòu)建XR沉浸式培訓(xùn)應(yīng)用，它包含創(chuàng)作工具、管理后臺(tái)、播放前端等全套工具鏈，使用戶可以高效地構(gòu)建并發(fā)布企業(yè)所需的XR虛擬在線培訓(xùn)內(nèi)容，并且通過(guò)后臺(tái)進(jìn)行有效的內(nèi)容管理和運(yùn)營(yíng)監(jiān)控，特別是在受疫情影響的今天，這個(gè)工具可以幫助不少企業(yè)解決培訓(xùn)難題。

數(shù)字孿生應(yīng)用場(chǎng)景有哪些？如何構(gòu)建一個(gè)覆蓋全生命周期的數(shù)字孿生平臺(tái)？

當(dāng)然，汽車數(shù)字孿生、虛擬培訓(xùn)只是當(dāng)下眾多數(shù)字孿生應(yīng)用案例中兩個(gè)場(chǎng)景。如今，該技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于人工智能系統(tǒng)的研發(fā)、建筑施工、沉浸式產(chǎn)品展示、設(shè)備維修等領(lǐng)域，不過(guò)這些應(yīng)用大多是基于不同的軟件和平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的，各個(gè)環(huán)節(jié)是割裂的，不利于技術(shù)發(fā)揮更大的作用，如果能夠使用Unity這種統(tǒng)一的平臺(tái)和數(shù)據(jù)格式，來(lái)構(gòu)建一個(gè)能在全生命周期各個(gè)環(huán)節(jié)持續(xù)使用的數(shù)字孿生體，這項(xiàng)技術(shù)才能真正發(fā)揮其威力，而Unity也一直為此而努力。