元宇宙概念從去年開始不斷出現(xiàn)，國(guó)內(nèi)外科技巨頭也紛紛布局元宇宙，在經(jīng)歷了元宇宙第一股ROBLOX上市、Facebook改名META，元宇宙的發(fā)展也更加迅速，數(shù)字孿生技術(shù)也更深入我們的生活，成為元宇宙的技術(shù)基礎(chǔ)。

對(duì)此，創(chuàng)E+特別邀請(qǐng)水木清華校友種子基金已投項(xiàng)目元能星泰CEO凌暉，詳細(xì)介紹“云端”里的“工廠”。

特邀嘉賓—凌暉：

MetaStar元能星泰創(chuàng)始人&CEO，2011年畢業(yè)于清華大學(xué)，曾供職南方電網(wǎng)及某IDC領(lǐng)域上市公司，2015年起帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開展數(shù)字孿生平臺(tái)研發(fā)，落地電網(wǎng)及燃?xì)夤芫W(wǎng)領(lǐng)域標(biāo)桿試點(diǎn)項(xiàng)目。2021年與合伙人共同創(chuàng)辦元能星泰，專注能源工業(yè)元宇宙PAAS級(jí)工具鏈研發(fā)及產(chǎn)業(yè)應(yīng)用推動(dòng)。

了解產(chǎn)業(yè)前沿

請(qǐng)分享一下您對(duì)宇宙的看法

2021年下半年到2022年，Metaverse元宇宙概念熱度在持續(xù)攀升。我們也非常清晰：元宇宙不是一個(gè)新的技術(shù)，它其實(shí)是一個(gè)超級(jí)“新興技術(shù)融合體”，其顯性體現(xiàn)主要包括XR、區(qū)塊鏈、虛擬仿真、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等。

同時(shí)，元宇宙也是人與人、人與計(jì)算機(jī)全新交互方式的體現(xiàn)，它將會(huì)在這個(gè)劇變的時(shí)代，帶來(lái)更多不可預(yù)知性，包括生產(chǎn)工具、生產(chǎn)力乃至生產(chǎn)關(guān)系的系統(tǒng)性變化，并深刻影響每一個(gè)行業(yè)領(lǐng)域。

新技術(shù)應(yīng)用往往從軍用、G端、B端起步，然后在C端放大并形成行業(yè)規(guī)模。我個(gè)人認(rèn)為，元宇宙目前正處于B端垂直行業(yè)規(guī)模價(jià)值輸出的階段；而MetaStar元能星泰正在深耕的工業(yè)元宇宙領(lǐng)域，恰好就是非常有效的落地場(chǎng)景，覆蓋生產(chǎn)流程、運(yùn)營(yíng)管理、產(chǎn)業(yè)升級(jí)等多個(gè)方面，極具時(shí)代特性。

因此，工業(yè)元宇宙實(shí)際上是萬(wàn)物虛實(shí)共生的重要組成部分，其技術(shù)基礎(chǔ)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字孿生與泛XR交互的有機(jī)融合。

請(qǐng)介紹元宇宙的邊界和關(guān)鍵技術(shù)以及數(shù)字孿生在元宇宙中的地位與核心作用

數(shù)字孿生，是真實(shí)物理世界的數(shù)字鏡像，該數(shù)字鏡像不僅限于靜態(tài)數(shù)據(jù)的具體描述，也包含對(duì)象狀態(tài)與變化過(guò)程的采集與實(shí)時(shí)映射。除此之外，數(shù)字孿生還能夠針對(duì)與空間關(guān)聯(lián)的運(yùn)行邏輯機(jī)理進(jìn)行分析與優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)雙向互聯(lián)及自主運(yùn)轉(zhuǎn)迭代。

一.數(shù)字孿生、元宇宙與數(shù)字化轉(zhuǎn)型三者之間的關(guān)系

數(shù)字孿生是數(shù)字化發(fā)展量變產(chǎn)生質(zhì)變的必然產(chǎn)物。我們認(rèn)為在經(jīng)歷數(shù)字化階段后，最終會(huì)演化出數(shù)字孿生體這個(gè)終極形態(tài)。而數(shù)字孿生體，是元宇宙的“數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施”；當(dāng)出現(xiàn)了足夠多且內(nèi)容豐富的數(shù)字孿生體，虛實(shí)共生元宇宙就有了大規(guī)模應(yīng)用落地的土壤。

二.數(shù)字孿生技術(shù)，或元宇宙中的一些技術(shù)，我們認(rèn)為包含大致四個(gè)方向

第一，物理環(huán)境采集與精細(xì)化描述技術(shù)；

第二，基于引擎的高質(zhì)量人機(jī)交互技術(shù)；

第三，多源異構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)融合技術(shù)；

第四，邏輯機(jī)理映射實(shí)時(shí)仿真技術(shù)。

三.數(shù)字孿生的四個(gè)發(fā)展階段

數(shù)字孿生1.0，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)實(shí)靜態(tài)物理世界的精準(zhǔn)描述；

數(shù)字孿生2.0，實(shí)現(xiàn)對(duì)物理世界與動(dòng)態(tài)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)信息的映射描述；

數(shù)字孿生3.0，數(shù)字孿生體具備部分自主仿真能力，能夠主動(dòng)預(yù)測(cè)與模擬暫未發(fā)生、即將發(fā)生或者追溯已經(jīng)發(fā)生但非臨近時(shí)空的某些狀態(tài)。

數(shù)字孿生4.0，數(shù)字孿生體針對(duì)真實(shí)世界的運(yùn)行，提供部分自主反饋控制與優(yōu)化，形成真正的“智能大腦”。這也是人類邁向星辰大海的必要條件。

請(qǐng)大概闡述數(shù)字孿生在不同行業(yè)中應(yīng)用存在的不同的技術(shù)特性

數(shù)字孿生在不同行業(yè)的應(yīng)用，確實(shí)會(huì)在技術(shù)、方向以及一些難點(diǎn)方面存在差別。

比如說(shuō)智慧城市領(lǐng)域，它的數(shù)字孿生近幾年的需求及規(guī)模都比較大，重點(diǎn)關(guān)注的是地理信息數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，它要把城市的樓、道路、地下管線以及一些輔助設(shè)施準(zhǔn)確的還原到數(shù)字孿生場(chǎng)景中，然后基于此去做一些城市服務(wù)，所以對(duì)于它來(lái)講，這種數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)以及高效地呈現(xiàn)，就會(huì)是它的核心難點(diǎn)。

再比如說(shuō)離散制造業(yè)，像汽車組裝廠，它對(duì)于數(shù)字孿生的需求就不是基礎(chǔ)信息的準(zhǔn)確性，因?yàn)樗幕A(chǔ)信息比較簡(jiǎn)單，它的需求是因?yàn)楫a(chǎn)線經(jīng)常會(huì)調(diào)整，需要能夠在數(shù)字孿生的系統(tǒng)上去模擬產(chǎn)線變化之后，要怎樣去組合及運(yùn)行，這樣就可以節(jié)省現(xiàn)場(chǎng)去搬動(dòng)這些設(shè)備的成本。當(dāng)然，數(shù)字孿生在汽車研發(fā)環(huán)節(jié)的應(yīng)用也非常多。

最后說(shuō)到我們自己聚焦的流程工業(yè)，它的現(xiàn)場(chǎng)不會(huì)有這種變動(dòng)，所以它更關(guān)注的是實(shí)時(shí)孿生，例如對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)控制系統(tǒng)大量數(shù)據(jù)接入、運(yùn)算、呈現(xiàn)以及仿真模擬、AI等，把這些應(yīng)用在平時(shí)生產(chǎn)成本降低和非常重要的安全管控上。

所以關(guān)注點(diǎn)不一樣，技術(shù)難點(diǎn)也會(huì)有比較大的區(qū)別，也會(huì)催生出一些不同的技術(shù)派系。目前在三維呈現(xiàn)方面，其實(shí)是有兩個(gè)技術(shù)派系：一種是基于瀏覽器GL的渲染技術(shù)派系，通常是需要采用輕量化方案，另外一種就是基于Open終端渲染，然后它是采用瀏覽器或者App推流技術(shù)?？傮w來(lái)講，都是可以適用在不同場(chǎng)景，目前也沒(méi)有非常明確某個(gè)場(chǎng)景會(huì)適應(yīng)某種技術(shù)流派。

目前國(guó)內(nèi)或國(guó)外發(fā)展情況如何，還有哪些技術(shù)需要突破？

我們認(rèn)為任何技術(shù)的發(fā)展，也是依托市場(chǎng)需求的發(fā)展。目前能源的數(shù)字孿生在市場(chǎng)上來(lái)講還處在相對(duì)早期的發(fā)展階段，我們測(cè)算目前整體應(yīng)用的滲透率在1-3%，但也是最近兩年，有越來(lái)越多能源企業(yè)在嘗試往這個(gè)方向去做投入，所以我們也是看到未來(lái)三到五年，將會(huì)是一個(gè)有機(jī)會(huì)的市場(chǎng)，那這就會(huì)催生出相對(duì)比較成熟的產(chǎn)品。

關(guān)于技術(shù)突破，其實(shí)數(shù)字孿生一直以來(lái)有兩個(gè)瓶頸：一是如何去更低成本、更有效、更精準(zhǔn)的刻畫物理世界，獲得靜態(tài)數(shù)據(jù)模型，近幾年像激光掃描技術(shù)、語(yǔ)義拆分技術(shù)的發(fā)展，都會(huì)對(duì)成本降低有比較好的促進(jìn)。二是萬(wàn)物的數(shù)字孿生其實(shí)是基于萬(wàn)物物聯(lián)網(wǎng)體系，如果沒(méi)有物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施，或者建設(shè)比較初級(jí)的話，那建設(shè)數(shù)字孿生體就是一個(gè)空中樓閣。

只有物聯(lián)網(wǎng)的體系相對(duì)比較完善，才有可能是真正的把數(shù)字孿生做得比較扎實(shí)，比較有效。所以說(shuō)數(shù)字孿生的整體發(fā)展，也會(huì)依托于整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的節(jié)奏。

在這么多行業(yè)及賽道中，您認(rèn)為滲透率提高最快的是哪個(gè)？

其實(shí)我們面向更多的是央企、國(guó)企等擁有更多大型基礎(chǔ)設(shè)施的生產(chǎn)企業(yè)，然后還有一定的政策性因素。在數(shù)字孿生領(lǐng)域值得一提的是，水利部在去年12月份召開了推進(jìn)數(shù)字孿生流域建設(shè)工作會(huì)議，下發(fā)了做水利行業(yè)數(shù)字孿生試點(diǎn)的相關(guān)要求，使得在整個(gè)水利、水電方面，今年會(huì)有相當(dāng)規(guī)模的數(shù)據(jù)需求出來(lái)。

所以，雖然說(shuō)整個(gè)水利體系在前一個(gè)階段數(shù)字孿生走得并不是特別快，但目前來(lái)講，反而是一個(gè)爆發(fā)式的發(fā)展。所以也要看政策性市場(chǎng)的推動(dòng)，然后在這個(gè)過(guò)程中再去催發(fā)它能夠真正落地的應(yīng)用價(jià)值和提升性價(jià)比，然后讓它變成剛需市場(chǎng)。

您認(rèn)為目前數(shù)字孿生國(guó)內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模是怎樣的，能源工業(yè)數(shù)字孿生能占多少？

其實(shí)國(guó)內(nèi)也有一些統(tǒng)計(jì)口徑，預(yù)測(cè)今年市場(chǎng)規(guī)模能夠達(dá)到150到200億左右。但是實(shí)際上70%以上可能是要?dú)w到智慧城市、智慧園區(qū)這種通用的市政管理領(lǐng)域，工業(yè)領(lǐng)域規(guī)模在今年應(yīng)該是還不到50億，所以規(guī)模還有非常大的增長(zhǎng)空間，而且目前不管是產(chǎn)品還是業(yè)務(wù)形態(tài)，都還沒(méi)有定型，市場(chǎng)滲透率可能還不到3%，所以我們認(rèn)為它其實(shí)還是有非常大的市場(chǎng)空間。

從您的角度來(lái)講，能源工業(yè)數(shù)字孿生遞進(jìn)的路線圖是怎樣的？

路線圖實(shí)際上還是會(huì)從某個(gè)市場(chǎng)的認(rèn)可率去走。我們現(xiàn)在在做的事情也是這樣的，通過(guò)在不同行業(yè)去打造相應(yīng)的樣板點(diǎn)，讓更多客戶看到，應(yīng)用基于數(shù)字孿生的管理體系，是能夠從管理、性能優(yōu)化及整體應(yīng)用建設(shè)上面來(lái)去做改變和提升的，能夠產(chǎn)生真正的經(jīng)濟(jì)效益和管理效益。

我們目前也處在打造樣板點(diǎn)的階段，在打造完樣板點(diǎn)之后，我們會(huì)去做相應(yīng)的推廣，在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中，也會(huì)帶動(dòng)市場(chǎng)滲透率的發(fā)展，所以還是要讓客戶真正的去看到它在應(yīng)用過(guò)程中產(chǎn)生的實(shí)際價(jià)值。

解讀企業(yè)干貨

請(qǐng)您介紹下創(chuàng)辦元能星泰的初衷和公司發(fā)展歷程

元能星泰其實(shí)是在去年年底剛剛創(chuàng)辦的能源工業(yè)元宇宙創(chuàng)業(yè)公司，但我們團(tuán)隊(duì)從2015年就開始從事相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)。我本人在南方電網(wǎng)工作過(guò)幾年，一直的心愿就是希望在這個(gè)領(lǐng)域去做一家數(shù)字孿生的企業(yè)，因?yàn)椴皇请娏ο到y(tǒng)專業(yè)畢業(yè)，所以在最開始工作的時(shí)候，會(huì)覺(jué)得整個(gè)電力系統(tǒng)對(duì)我來(lái)說(shuō)很難理解。

在我離職之后，從外部去參與了南方電網(wǎng)早期的一些三維數(shù)字化建設(shè)工作，并且承接了一些數(shù)字孿生的應(yīng)用項(xiàng)目，當(dāng)時(shí)我跟我的團(tuán)隊(duì)都是非電力專業(yè)的，但我們都能夠通過(guò)數(shù)字孿生快速的去理解電網(wǎng)各級(jí)系統(tǒng)的工業(yè)原理，所以我理解電網(wǎng)，反而是在我離開電網(wǎng)并從事數(shù)字孿生相關(guān)工作之后。

這帶給我的體驗(yàn)是數(shù)字孿生帶給人們對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)的理解與體驗(yàn)是全新的、降維的，所以我很希望把這種體驗(yàn)帶給從事相關(guān)行業(yè)并存在相同困惑的人，這就是一開始我們創(chuàng)辦公司的初衷。

請(qǐng)您介紹一下元能星泰團(tuán)隊(duì)的構(gòu)成以及大家為何選擇能源工業(yè)元宇宙賽道？

我們團(tuán)隊(duì)基本上是由技術(shù)人員組成的，我和公司CTO來(lái)自清華，團(tuán)隊(duì)大多數(shù)都是來(lái)自于國(guó)內(nèi)知名高校計(jì)算機(jī)及其它相關(guān)專業(yè)的畢業(yè)生，我們選擇行業(yè)的賽道的三個(gè)原因：

一是我們團(tuán)隊(duì)核心骨干原來(lái)的工作背景。包括我在內(nèi)，都擁有能源行業(yè)的工作經(jīng)歷，我們也在早期打造了能源行業(yè)的標(biāo)桿案例，所以我們是一直在能源行業(yè)發(fā)展的。

二是因?yàn)槟茉葱袠I(yè)是我們國(guó)家支柱型產(chǎn)業(yè)。目前能源行業(yè)處在“雙碳”這樣一個(gè)戰(zhàn)略背景下，面臨著一些優(yōu)化轉(zhuǎn)型的問(wèn)題，數(shù)字化的需求比較旺盛，所以我們認(rèn)為在這個(gè)行業(yè)里存在機(jī)會(huì)。

三是從數(shù)字孿生本身來(lái)講，能源工業(yè)擁有資產(chǎn)密集、專業(yè)知識(shí)密集及物聯(lián)網(wǎng)、智能化基礎(chǔ)設(shè)施較好的特質(zhì)，相比城市或理想制造業(yè)來(lái)講，它的需求更剛性和旺盛，建設(shè)基礎(chǔ)也更好，最終產(chǎn)生的賦能提升價(jià)值也非常大。

開發(fā)了哪些產(chǎn)品，可以解決能源行業(yè)哪些問(wèn)題？

我們PasS級(jí)產(chǎn)品就是專門為能源行業(yè)去打造的，主要涉及的行業(yè)包括水利水電、新能源、電網(wǎng)、電廠、油氣管網(wǎng)、石油化工等等，每個(gè)行業(yè)都有相對(duì)的業(yè)務(wù)痛點(diǎn)，其中三個(gè)痛點(diǎn)比較通用：

第一個(gè)，是基于數(shù)字孿生打通信息化時(shí)代業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的煙囪壁壘。因?yàn)閿?shù)字孿生體天然就是一個(gè)數(shù)字終端展示，在數(shù)字孿生體上做監(jiān)控、操控、運(yùn)行是更貼近于人自己本質(zhì)的一個(gè)需求。

第二個(gè)，是能夠?qū)崿F(xiàn)多專業(yè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)仿真。這在傳統(tǒng)應(yīng)用上是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，仿真應(yīng)用方式通常比較專業(yè)和封閉，技術(shù)要求也比較高，所以對(duì)于日常工作的工程師來(lái)講，很難去應(yīng)用仿真來(lái)做一些工作輸出，企業(yè)如果有這樣的能力是很有意義的，所以我們希望通過(guò)數(shù)字孿生系統(tǒng)來(lái)賦予每日工作人員實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)仿真的這一可能性，把仿真這個(gè)奢侈品變成日用品。

第三個(gè)，是大幅的提升專業(yè)化系統(tǒng)的交互效率，降低學(xué)習(xí)成本，包括我們的云渲染平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)跨終端去應(yīng)用，能夠把傳統(tǒng)的應(yīng)用系統(tǒng)基于各終端更高效的交互方式去做應(yīng)用。

元能星泰的技術(shù)和產(chǎn)品特點(diǎn)？

相對(duì)于我們的友商來(lái)講，我們比較突出的特點(diǎn)是能夠在實(shí)現(xiàn)高仿真普適化能力的基礎(chǔ)上，保持結(jié)構(gòu)化模型的分析能力，我們基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)仿真和實(shí)時(shí)渲染的功能，并基于此建設(shè)了自主的數(shù)字孿生仿真模型。

比如在某個(gè)燃?xì)庹?，我們將一維的水利績(jī)效模型與數(shù)字孿生結(jié)合，它能夠基于實(shí)時(shí)閥門的開關(guān)狀態(tài)，以及部分點(diǎn)位采集的溫度、壓力狀態(tài)，來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)燃?xì)饬鞒痰姆抡妗?/p>

然后就是基于仿真數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)壓力、流量自主調(diào)節(jié)功能的算法應(yīng)用，傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)方式，是通過(guò)工作人員的經(jīng)驗(yàn)，目前已實(shí)現(xiàn)通過(guò)仿真系統(tǒng)中的智能算法來(lái)完成自助調(diào)節(jié)和控制。

產(chǎn)品已經(jīng)在哪些行業(yè)中實(shí)現(xiàn)應(yīng)用了，效果如何？

我們已經(jīng)在電網(wǎng)、燃?xì)?、水利等幾個(gè)工業(yè)場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生應(yīng)用。在我們已經(jīng)交付的案例中，比較有代表性的案例就是某個(gè)超高壓的換流站，通過(guò)往現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)和信息化系統(tǒng)的數(shù)字中心移植更多業(yè)務(wù)功能，實(shí)現(xiàn)了基于數(shù)字孿生的一體化控制，它每天都在運(yùn)行去為這些班組人員服務(wù)，班組人員也可以通過(guò)終端實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)操作，這樣可以增強(qiáng)工作人員與系統(tǒng)的互動(dòng)粘性。

系統(tǒng)和友商之間有什么區(qū)別，對(duì)于效率有哪方面提升？

現(xiàn)在我們有兩類友商，第一類是比較偏可視化的，這一類相對(duì)較多，大多數(shù)在智慧城市、智慧園區(qū)領(lǐng)域。第二類，就是傳統(tǒng)的去做行業(yè)應(yīng)用以及行業(yè)仿真。

那我們目前定義的數(shù)字孿生其實(shí)是在建立高效交互的基礎(chǔ)上，把更多的應(yīng)用能力與仿真能力進(jìn)行植入的方式。

我們?cè)诎炎约旱亩ㄎ蛔龅孟鄬?duì)融合，所以我們的平臺(tái)跟產(chǎn)品比較有特點(diǎn)，現(xiàn)階段大多數(shù)我們能夠?qū)崿F(xiàn)的功能友商是實(shí)現(xiàn)不了的。

坦率的說(shuō)，在能源生產(chǎn)站場(chǎng)領(lǐng)域，我們應(yīng)該是排名靠前的站場(chǎng)級(jí)數(shù)字孿生供應(yīng)商。

您對(duì)能源工業(yè)元宇宙及元能星泰未來(lái)發(fā)展有什么想法？

雖然我們成立時(shí)間比較短，但我們前期有豐富的基礎(chǔ)積累及高質(zhì)量服務(wù)案例（最早到2015年），我們很多項(xiàng)目能夠得到合作伙伴的高度認(rèn)可，所以我們其實(shí)是伴隨著行業(yè)在共同成長(zhǎng)的。

我們也很有信心能夠成為賽道中的頭部品牌，也希望在這過(guò)程中，能為我們國(guó)家工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型做出相應(yīng)的貢獻(xiàn)。