数字孪生：通向零成本试错之路
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创新是一个试错的过程，那把创新跟数字孪生放在一起来看时，数字孪生的价值是什么呢？数字孪生的价值，就是找到了一条零成本试错之路。事实上，零成本永远不可能实现，就像零库存永远不可能实现一样，它背后传递的是一种理念。1953年日本丰田公司提出高质量、低库存的生产方式——及时生产JIT（just in time），丰田生产模式的及时生产、精益生产的理念核心关键词就是零库存。企业能实现零库存吗？也许不可能真正实现零库存，但企业可以不断地去逼近零库存这样一个理想状态。对于一个企业来说，试错总是有成本的，但是今天有了一种新的方法论，这个方法论就叫做数字孪生，可以把试错的成本降到最低，不断地去逼近零成本。
数据+算力+算法，连接起来作为一种信息基础设施，或者把它定义为数字商业基础设施，它有什么价值？它在做一件事情，无论芯片、物联网、大数据、云计算，都在数字孪生的虚拟世界中描述现实的物理世界，在此基础上，持续诊断、预测、决策，找到一条通向零成本试错之路。
达索科学家说达索不是软件公司，而是科技公司。达索的科学家给我们讲心脏的构造，心脏中某一块肌肉的拉力极限是多少？心肌细胞电脉冲的规律是什么？达索与全球最顶级的医学院合作研究心脏的规律，基于此来构造虚拟世界中的数字心脏。这个数字心脏有什么价值呢？它可以缩短医疗器械研发生产周期，可以快速通过设备验证，可以提高实习医生的学习效率，可以提高医生手术的质量。
这套方法论，不仅在医疗上，在经济社会各领域正在成为一种现实，我们称之为数字孪生的世界。物联网、大数据、云计算正在描绘一张蓝图，虽然现在看不清楚长什么样子，星星点点、模模糊糊的，但是可以预测未来，所有这些技术都在虚拟世界重构物理世界。
过去开发一辆新汽车，需要做30次碰撞试验，今天只需要做一次，明天可能一次也不要了；过去要碰撞、再设计、再制造、再碰撞，反复迭代周期很长。今天，人们可以在虚拟世界仿真。
过去研制一架飞机需要上万小时风洞实验，现在风洞实验可以减少很多；过去飞机从立项到首飞需要近20年，现在只需要10年。
过去设计生产火车，需要把火车生产出来，在京沪线上跑起来进行；今天可以通过虚拟高速列车在虚拟的京沪线上跑起来，测量不同的时速下高铁的电流、电压，稳定性、安全性、可靠性，以及每个座位上的噪音。在此基础上快速地迭代产品的研究周期，提高研发效率。
马斯克的SpaceX公司将火箭发射成本已经降低到传统商业发射公司1/10以下，在数字世界重构火箭研发新体系发挥了重要作用。火箭研制绝大部分成本都耗费在试车过程中，火箭发动机研制75%成本在“试验、失败、修改”，SpaceX公司通过仿真技术，一方面替代大量传统实物试验，提高研制效率、降低成本；另一方面，创新研制新方法，如通过仿真分析成功采用机械冷分离，替代传统爆炸式热分离。为了满足仿真需要SpaceX公司甚至自己开发计算流体力学仿真软件（CFD）。
2018年阿里天猫平台上的新品5000多万，2019年发展到有上亿新品。3C产品新品从一年上新一次到每年上新两次以上，美妆从每年上新一次到每月上新一款旗舰商品，个人护肤上新从18-24个月缩短到9个月，电器从2-3年上新到每年上新两次。其背后在于天猫与品牌厂商合作，构建了一套在数字世界中模拟消费者对产品评估、评价、反馈的新机制，大大提高了新产品的研发效率。无论是3C、美妆、个人护肤品、电器、服装等很多产品的研发生产效率大幅提高，他们内在的逻辑跟飞机、汽车开发机制是一样的。
数字建筑也正沿着这个方向去演进。今天，人们可以把城市通过虚拟化的方式在数字孪生世界中呈现出来，每一个建筑、每一个房间、每一个通风口都可以在数字孪生的世界呈现、展示、模拟、优化。未来10年，如果围绕数字化转型做一件事情，那就是重构一个新的数字商业基础设施，在这个基础之上，构造数字孪生的世界。
当今数字孪生的世界还是碎片化的、静态的，未来一定是动态的，实现物理世界与赛博空间数据实时互动，把来自物理世界的数据传递给数字孪生世界，数字世界快速优化、反馈，服务于交通、制造、建筑、医疗等方方面面。
6、人类社会认识客观世界的四种方法论
这场数字商业基础设施的重构，对整个社会带来了什么？它构造了一种新的认识和改造世界的方法论。
首先是理论推理。在过往的几百年间，人类进步依赖于天才科学家牛顿、爱因斯坦等，他们通过抽象、归纳、数学，去认识发现这个世界的规律。
二是实验验证。100多年前，爱迪生为了发明电灯，采用了各种各样的材料，在几千种材料不断试错，发现最好的发光材料，这是试验验证方法论来认识世界。这种方法论今天仍然是我们认识世界的重要方法。
三是模拟择优。今天有了软件、IoT、5G、人工智能这些新技术，我们在构造一个新的改造和认识世界的方法论，这就是模拟择优。在一个虚拟的世界中去还原、优化物理世界所发生的事情。
四是大数据分析，模拟择优是一种基于机理模型的分析，大数据更多是基于相关性的分析。
数字商业基础设施的变化，对整个经济社会带来的影响才刚刚开始，未来还有更广阔的空间。
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