数字孪生 打造生力产品，重塑客户体验 未来的“生力产品（Living Product）”，将分为两部分， 一个是实体，另一个是实体的数 字孪生体。数字孪生正是让产品 “生生不息”的关键。 2 数字孪生：打造生力产品，重塑客户体验 随着新兴的数字化技术层出不穷，定 制化、智能互联、产品即服务等新的产品 和服务模式越来越普及，客户也变得越来 越挑剔，他们对产品体验的期待被抬升到 前所未有的高度。根据2017年埃森哲全球 消费者调研，在更换品牌的消费者中，有 64%是为了追求更贴近自身需求的产品、 服务和体验，随着时间的推移，这一比例 还将不断攀升。 面对这些挑战，企业需要提供更为个 性化的客户体验，并能根据客户需求的变 化持续地调整和优化产品，始终与客户保 持高度的关联度，我们称这样的企业为 “生力企业”（Living Business），这样 的产品为“生力产品（Living Product）”。 但要实现这个目标，企业需要克服重重 障碍： 要打造客户为导向的新体验，企业需要更加敏锐地捕捉到客户需求的变化，并 有能力快速地应对变化。例如产品迭代的速度加快，生命周期缩短，产品的开 发和制造流程需要提速和高度的适应性。 个性化的产品会让产品的复杂性上升，需求波动的不确定性更大，对产品的 设计，供应链，制造都提出更高的要求。 要更快更好地满足客户需求，企业需要开展更加密切的内部协作以及更开放的 外部协作。 数字孪生（Digital Twin）正是帮助企业克服这些挑战的有力工具。通过建立物理 产品的数字映射，并基于产品使用过程中产生的数据形成闭环反馈和优化，“数字孪 生”能全面提升产品的全生命周期管理，打通研发、供应链、制造、营销等不同职能部 门和数据孤岛，乃至企业的生态系统，时时刻刻感知客户的需求，驱动高效、互联、以 客户为中心的运营模式，提升产品体验，降本增效，推动增长。 数字孪生：打造生力产品，重塑客户体验 3 什么是数字孪生 数字孪生是指物理产品在虚拟空间中的数 字模型，包含了从产品构思到产品退市全生命 周期的产品信息。这个“双胞胎”不仅与他真 实空间中的孪生兄弟形似（包含产品规格，几 何模型，材料性能，仿真数据等信息），能模 拟产品实际运行，而且还能通过安装在产品上 的传感器反馈回来的数据，反映产品运行状 况，乃至改变产品状态，所以她将“表现”得 与真实产品一模一样。 例如，飞机制造企业在飞机的研发阶段， 就可以利用飞机的数字孪生模拟所需要的各种 验证和测试，减少飞行试验的次数。当航空公 司接收飞机时，每一架飞机都可以伴随着它自 身对应的数字孪生，并把飞机的真实飞行参 数、表面气流的分布等数据通过传感器反馈输 入到模型中；通过分析这些数据，可以预测潜 在的故障和隐患，降低发生飞行事故的概率。 数字孪生概念的诞生可追溯到2002年，随 着云计算、物联网、人工智能、VR/AR等新技 术的飞速发展，数字孪生得以逐渐从概念变为 4 数字孪生：打造生力产品，重塑客户体验 现实，使它在这两年一跃成为了数字化领域的 “红人”，备受瞩目。相比于传统的产品生命 周期管理和仿真技术，数字孪生有这些新的 特点： 双向：物理产品和数字孪生之间虚实交 融，实现双向的闭环信息反馈。数字孪生不仅 是个静态的数字模型，而且能收集物理产品的 运行数据，乃至能对物理产品实施控制，改变 产品的状态。基于这些数据，企业可以围绕客 户的需求来提升产品的设计、供应链、市场营 销、售后服务等方方面面。 持续：数字孪生和物理产品之间的互动是 不间断的，贯穿产品的全生命周期，能持续地 推动产品的优化，改善客户体验。 开放：通过数字孪生收集到的海量数据， 单靠企业自身的力量来分析和挖掘其中的价值 是不够的，企业需要将数据对第三方开放，借 助外部合作伙伴（包括中小初创企业）的力量 充分挖掘数字孪生的价值。 可以说，数字孪生让企业能将产品变成一个动态的平台，持续地感受客户需求，在合适的时间 和合适的场景，采取合适的行动，为客户提供更好的产品和服务，推动企业核心流程及客户体验的 颠覆性升级。 图1：产品管理的进化 11010100100 101011011 10111000111 10010101100 10101011 100111 附加值 数字孪生和数字主线 产品生命周期管理 协同产品商务 产品数据管理 管理企业内部利益相关者的海 量数据（包括CAD在内的功能 和技术规范，包括CAD），参 与产品开发 加强制造商、供应商和客户之 间的协作，以促进他们之间在 产品开发方面的合作，提升产 品生命周期的透明度 将产品价值链的各个环节（从 工程、制造到售后支持）以及 产品生命周期各阶段的可追溯 物料清单相整合，将人员、流 程和系统有机联系起来 利用MBSE、物联网、分析技 术、AI、AR/VR、机器学习、 3D打印等技术，打造持续、双 向、开放的模型驱动型信息反 馈回路，统一管理物理和数字 环境中的智能互联产品、平 台、生态系统和商业模式 未来的 目前的 “预期最佳水平” “预期最佳水平” 目前的 时间 “最佳水平” 根据2017年埃森哲针对150家全球领先通信、媒体、高科技、航空及国防行业 公司的高管调研，数字孪生已被绝大多数领先企业纳入中长期战略： 90% 90%的公司正在为其现有 的或新的产品与服务，评 估应用数字孪生的可行性。 30% 大多数公司高管认为，数 字孪生先行者将实现30% 的收入增长。 5年 预测未来5年内，数字孪生 的技术应用将会翻倍。 数字孪生：打造生力产品，重塑客户体验 5 数字主线与数字孪生 当我们谈论数字孪生时，就不得不提到数 字主线（Digital Thread）。数字主线是贯穿于 公司各个职能部门和产品生命周期的信息流， 涵盖产品构思、设计、供应链、制造、售后服 务等各个环节，乃至包括外部的供应商、合作 伙伴、和客户产生的数据，使其能对产品及其 运行提供全景的动态信息，赋能数字孪生的开 发和更新。 在近年来数字化的浪潮下，绝大多数企业 的信息化都已经达到一定水平，但大多系统架 构复杂，产品生命周期数据被分散在多个系统 中。根据埃森哲调研，近3/4的高科技企业感到 被过于大量的数据淹没，不知从何着手梳理数 据并从中挖掘出价值。 图2：数字孪生及主线示意 6 数字孪生：打造生力产品，重塑客户体验 而数字主线可端到端地在流程与系统间穿 针引线，助力在企业和其生态系统中构建一个 互联的产品信息网络，打破企业内部藩篱，加 强与外部供应商的协作，整合产品全生命周期 的数据资源，为数字孪生的应用创造条件（见 图2）。 数字孪生必须要有数字主线向其输送数据 这一“血液”，这样数字孪生才是“具有生力 的双胞胎”⸺始终保持实时性或准实时性。例 如，根据某手机产品设计时的数据创建了该模 型的数字孪生，却在后续的生产、物流、销 售、维保等环节未能及时反哺数据，则这个数 字孪生是死的，与传统的CAD与仿真没有实质 区别。 优化产品生命周期管理， 提升客户体验 数字孪生能有效提升产品生命周期管理的经济性和有效性，为客户带来更佳的体验，主要体现 在以下几个方面（见图3）： 图3：数字孪生优化产品生命周期管理 产品概念和 组合管理 设计和 系统工程 供应链整合 产品仿真/ 虚拟原型 更新： 推动产品和商业创新 制造工程 制造/ 质量控制 产品发布 更快： 快速响应客户需求 产品 运行监控 售后服务 和维护 更好： 优化销售和售后服务体验 · 智能产品创意 · 快速的产品模拟和迭代 · 多媒体营销内容 · 基于数据的产品策略 · 制造过程的虚拟验证 · 最优销售配置和建议 · 产品概念精炼 · 生成式设计（Generative Design） · 沉浸式产品审核 · 按效果收费 · 授权/许可服务 · 基于产品数据的服务 · 更快的供应商整合 · 互联员工 产品退市 · 增强或虚拟现实客户体验 · 实时订单跟踪 · 售前到售后服务无缝过渡 · 远程诊断/健康管理 · 智能维护 · 自助服务 数字孪生：打造生力产品，重塑客户体验 7 更新： 推动产品和商业创新 数字孪生可以成为一个创新的测试沙盒， 让很多原来由于物理条件限制、必须依赖于真 实的物理实体而无法完成的操作，如模拟仿 真、批量复制、虚拟装配等，成为触手可及的 工具，激发人们去尝试新的产品创意。企业可 以将数字孪生结合人工智能技术产生更好的 产 品创意，如利用生成式设计（Generative Design），根据客户要求和现实的约束条件， 由人工智设计出新的产品概念；并根据产品原 型的测试数据和客户反馈及时调整产品的功能 目标，完善产品概念。设计工程师随后可通过 数字孪生进行设计迭代和优化，最终实现产品 8 数字孪生：打造生力产品，重塑客户体验 目标（例如重量、成本、功能、上市时间、可 维护性等）。通过数字孪生，还可以做到沉浸 式设计审核，通过提供协作式虚拟和增强型现 实体验，使得产品相关方能够详细审核概念/设 计，缩短审查周期，降低审核成本，减少审核 频率。 此外，通过数字孪生还可创造新的商业模 式，如按产品运营效果付费，或是提供软件类/ 授权类服务，咨询服务，物联网金融与保险服 务等，对那些希望向平台模式发展的企业来 说， 数字孪生是帮助其实现梦想的有力推手。 更快：快速响应客户需求 现今产品迭代速度越来越快，在激烈的市 场竞争中，领先一步将新技术/服务推向市场， 才有更高机会获得更大的市场占有率。而传统 产品原型设计及验证需要生产出物理产品，并 对产品的性能及制造过程进行验证，且通常需 要重复多次，仿真技术的出现虽然简化了产品 开发流程，但产品实际运行数据的反馈很少甚 至几乎没有，产品的迭代优化仍然耗时耗力， 个性化的产品趋势更是提升了产品设计和制造 的复杂性。 有了数字孪生技术，可以提高研发、制造 和供应链的适应性和灵活性。在生产出物理产 品之前，建立产品的虚拟原型，对产品和制造 过程进行仿真测试和验证，如利用硬件和软件 工程数据来查找产品的设计缺陷或软件缺陷， 还可以加快供应商整合的流程，对新的零部件 进行模拟验证，看能否达到预期效果。更重要 的是能收集到产品在客户端运行时的数据，并 及时根据客户的需求对产品进行相应的调整， 1 在虚拟原型上快速验证。此外，还可以模拟测 试产品的可制造性，并在购买昂贵生产设备前 对制造布局/工艺设计进行优化。对员工来说， 可 以 通 过 数 字 孪 生 随 时 随 地 访 问 产 品 最 新相 关数据，及时获得操作反馈，从而提升效率。 如此一来，整个产品开发周期缩短，成本 降低，且更具灵活性，能更及时地响应客户需 求变化， 更从容地应对需求波动。 中国领先的造船企业江南造船厂基于“单 一数字模型”核心理念，用三维体验平台进行 数字化设计和VR建造模拟，提前进行空间可达 性、设备可操作性和可维护性评估，从源头上 提升设计质量，增强用户体验，并通过智能生 产终端以三维模型直接指导生产建造与管理。 其设计的改单量约为同类型船舶的40%，工程 进度也显著提升，原计划3个月的搭载周期仅花 了31天。1 来源：http://www.zgsyb.com/html/content/2019-03/22/content_951975.shtml 数字孪生：打造生力产品，重塑客户体验 9 更好：提升产品购买和售后服务体验 数字孪生可提供沉浸式和差异化的购买体 验来推动与客户的互动。营销内容将根据最新 的工程数据自动生成，并且可适用于多种媒介 （网络、视频等），并能根据客户选择的配置 动态生成VR/AR体验，让客户能体验产品及其 与环境的互动方式。例如，将工程数据转换为 真正沉浸式的产品体验和虚拟应用，使得汽车 用户可通过交互式应用定制化选择汽车外观与 内饰，360°旋转汽车，为消费者带来全新的汽 车体验。 对销售人员来说，他们还可以实时查看最 新的产品型号，并根据产品生产的实时状况 （比如因某个零件供应问题导致产品交货推 迟），为客户配置最优订单。 售后市场服务是制造企业一大重要收入来 源，特别是对航空航天、装备制造业、汽车等 长生命周期的大型设备制造行业格外重要。但 在售后服务市场，制造企业不但要与第三方服 务提供商进行激烈竞争，还往往因为缺少产品 运行状况的信息，难以及时主动地提供客户需 要的服务。有了数字孪生后，企业可开展健康 管理、远程诊断、智能维护等售后服务。例 如，企业能及时对产品的功能实施远程更新， 升级和修复；并通过对产品运行数据的分析， 提供预防性维护等增值服务；基于人工智能的 服务人员可以提升服务应答速度，减少服务呼 叫频率，提供更好的服务；用户也可通过账户 自主调度服务，获取设备参数和备件实时库存。 图4：数字主线与数字孪生带来的商业价值 产品设计研发 10%+ 效率和表现的提升 生产制造过程中的质量控制 30% 错误减少 预防性维护及售后服务 5% 产品质量提升，带来销售及客户忠诚度增加 来源：埃森哲分析 10 数字孪生：打造生力产品，重塑客户体验 商业价值 10-50% 5% 30% 70% 上市时间缩短 效率提升 3-5% 服务水平增加 工艺设计变更减少 处理时间减少 20-25% 保修成本减少 销售增长 收益率增长 上市速度增快 预测准确性 迈向数字孪生 作为一门新兴的技术，数字孪生获得了业界众多的关注。但要成功实施数字孪生绝非易事，而 是一个渐进的过程。这个过程大致分为下面四个阶段，实际发展的过程也并不一定完全是线性 的，可能这几个阶段都同时在涉足，需要在实践中不断摸索整个发展过程沿着基础，融合，应用和 治理这四个维度演进。 阶段一 探索未来业务愿景，开展试点。 阶段二 稳步推进，侧重于建立基础，提升内部效率，及有选择地实现某些战略性目标。 阶段三 采用新技术来规模化地推进数字孪生的应用，在苦炼内功的同时， 让外部合作伙伴及客户也参与进来。 阶段四 和生态圈的合作伙伴一起，运用数字孪生来实现成果导向，打造新的商业模式。 11 数字孪生：打造活力产品，重塑客户体验 9 数字孪生：打造生力产品，重塑客户体验 图5：数字孪生的进化 阶段四 利用智能平台 实现整个企业 的数据互联 基 合 支持与非结构化 数据相关的大数 据/知识图谱 远程监控产品 的使用和运行 即服务 （as -a- service) 业务模式 自动化/优化 利用分散的数 据集实现概念 验证/试用 孤岛式数 据所有权 12 数字孪生：打造生力产品，重塑客户体验 跨越多个团队 的复杂流程 基于模型的企业 （MBE)/确定合作重点/ 规模化的敏捷框架 （SAFe) 单个团队内的 简单流程 确定未来愿 景和路线图 治 由上至下制定主 数据管理（MDM) 战略和治理结构 确定数字孪 生生态系统 的行业标准 建立数字服 务工厂 用 阶 段一 采用结构化数据 库，实现一次性 静态报告 创新民主化以 及基于成果的 营收模式 合作伙伴之 间标准化的 数据交换 全新的客户体验 支持跨职能的 随机报告 数据离散， 组织孤岛 提供标准 API框架，用 于数字孪生 生态系统的 数据交换 闭环设计、 生产和服务 主数据管理（MDM)/ 唯一事实来源 孤立的企业应 用中碎片化的 数字孪生 支持边缘计 算和分析 支持先进的分 析和人工智能 驱动洞察 应 阶 段二 利用设计、生产 和服务数据建立 企业数据湖 在内部应用 之间进行点 到点集成 利用开放式、可 扩展平台进行外 部数据交换 础 利用物联网平台， 收集有关在用产品 的数据 融 阶 段三 利用外部数据源 （社交媒体、供应链等) 数字孪生 生态系统和 成果经济 互联伙伴与数字 孪生生态系统 理 数据隐私和 安全控制 在这个过程中，我们认为以下四大要务是关乎数字孪生成功的关键： 做好能力规划：有的放矢 构建数据平台：夯实基础 从消除内部壁垒到建立外部生态：协同是关键 人机协作：维系安全 数字孪生：打造生力产品，重塑客户体验 13 做好能力规划：有的放矢 数字孪生的实施需要相当大的投资，并非 适用于所有企业，需“谋定而后动”，识别真 正能够带来商业效果的能力点进行发展，逐步 实施，确保投资回报率。 愿景，识别出为实现愿景需要具备的能力点。再 与现状对比，即可清晰的规划出应该构建的能 力及相应的优先级。 大多数企业了解数字孪生后，都会认可这 个具有前瞻性的概念，但可能又觉得无从着 手。毕竟这需要大量投资，横跨内部各部门甚 至外部伙伴的协同，时间跨度大，是否要实施， 从何处开始推进，这需要审慎决策。 首先，需要对企业进行面向数字主线与数 字孪生的能力诊断，明确产品全生命周期各个 方面能力的成熟度。再运用设计思维（Design Thinking），定义战略性的产品生命周期管理 不过，我们也不能忽视的是，数字孪生固 然美好，但并不适合所有企业。如不能为企业 带来实际价值，则失去意义。根据埃森哲经 验，从现有痛点/风险、高价值产品入手，能实 现最大价值。举例来说，给自行车创建数字孪 生，虽然会实现产品服务的提升，但其带来的 额外收益难以平衡相应的投资；但如果是高价 值、高复杂度、售后服务市场潜力大的产品， 例 如 飞 机 发 动 机 ， 数 字 孪 生 必 能 带 来 潜在价 值。事实上，航空业就是数字孪生应用最早最 为广泛的行业。所以企业进行规划时，需要对 ROI进行量化，以价值为导向，进行决策。 图6：数字孪生能力框架 产品运行、维护，服务和退市 能力评估 制造战略 数字工厂和互联资产 互联制造员工 质量和持续改善 生产谱系（production genealogy) 产品发布战略和追踪 产品原型设计（虚拟/实体） 数字化工作说明 数字工厂模拟与验证 模具和优化 数据 分析技术 主数据管理 · · · · · 产品 运行监控 产品发布 原型设计和制造工程 · · · · 售后服务 和维护 人工智能 主数据架构和战略 统一产品模型 数字孪生ID战略 主数据所有权和治理 数据质量和完整性战略 14 数字孪生：打造生力产品，重塑客户体验 概念和产品 组合管理 数字 孪生 制造/ 质量控制 设计/ 系统工程 供应链 整合 产品仿真/ 虚拟原型 数字化驱动因素 增强现实/ 虚拟现实 产品概念和产品组合管理 商业案例 机遇定义 产品退市 生产、质量控制和产品发布 · · · · · · 转型路线图 区块链 互联数字化生态系统 售后体验 互联产品和遥测 工程、制造和质量集成 客户服务和保修 维修零件/后勤 安装资料库管理 互联服务员工 产品成熟度和退市 主数据管理 · · · · · · · · 制造工程 云技术 互联数字化生态系统 · · · · · · · 创新战略和管理 客户行为和市场趋势 技术评估和复杂性管理 产品性能分析 项目定义和规划 产品组合开发和管理 项目监测和管控 · · · · · · · · 跨职能需求管理 基于模型的企业与协同开发 软件工程 零件/SKU管理和重复利用 产品结构、层级和变量管理 产品绩效管理 概念批准和设计模拟 集成式变更管理 · · · · 合作伙伴支持和协作 合作伙伴数据交流 直接物料采购 供需规划 设计/产品工程 供应链整合 物联网 · 跨生命周期的自动数据整合 · 可扩展的当前和未来产品组合平台 · 为数字化驱动因素提供支持的灵活架构 构建数据平台：夯实基础 构建数字孪生，需要开辟各系统间的数据 通道，对现在的、历史的、分散的业务数据进 行钻取和整合，为不同的应用场景提供支撑， 这需要建立综合性的数据管理平台。 由于数字孪生覆盖产品的全生命周期，需 要大量的数据支持和系统实施，及公司内外系 统间的协同，数据治理是非常关键的因素。传 统意义上来说，数据孪生并没有“唯一”的负 责人。数字孪生所需的数据来源于企业的各个 部门，他们对各自拥有的数据负责。为了整合 数据，企业可以考虑设立首席数据官或者数据 委员会。这个职位或委员会应该独立于IT部门和 业务部门，负责整个企业的数据治理、数据格 式和数据标准，与企业的各个部门以及外部的 合作伙伴协调如何获得这些数据。 此外，这些系统有些是已经存在的，有些 是需要构建的，那么未来的信息化、数字化的 路如何走，不能贸然而为，且一下子完成所有 投资是不现实的。企业需要根据上述能力的诊 断结果，结合公司整体数字化转型升级战略， 全景考虑各个能力/系统/流程的紧迫性、协同 性、制约性、短期回报等方面，来逐步完善数 字化基础，实现端到端的流程、数据、系统的 顺畅连接。 图7：构建数据平台的四个维度 1. 数据基础 2. 数据融合 数据收集及数据架构 · 打破各个环节的竖井，并编织一个动 态的数据知识网络 · 运用新技术来延伸数字主线的辐射 范围 组织协作 · 用集成的、标准的流程和工具来进行 协作 · 运用数字孪生赋能的新技术来重新设 计流程 数据治理 4. 3. 数据应用 数据关联 · 建立一个统一的产品数据模型，并在 数据层将有价值的数据集合在一起 · 部署抽取及共享数据的技术和架构 数据获取及可视化 · 从数字孪生中抽取相关的数据，来构 建目标能力 · 实时数据抽取及分析能力 内部数据及流程管理 · 数据质量及管理 · 发展方向及路线 数据分析及优化 · 通过对端到端流程的数据分析， 识别改善点，驱动流程优化 · 将产品表现数据反馈回产品设计、 运营、计划中 · 实施高级AI/ML应用 新体验 · 运用增强现实及虚拟现实技术 · 智能机器人及人机协作 外部协作及数据共享 · 隐私及数据安全控制（GDPR等） · 生态系统数据标准化 · 数据许可及合作伙伴协议 15 数字孪生：打造活力产品，重塑客户体验 9 数字孪生：打造生力产品，重塑客户体验 从消除内部壁垒到建立外部生态： 协同是关键 数字孪生的发展是从分散的数据，独立的 企业部门，迈向不同部门之间以及生态圈的整 合，实现成果经济。在这个过程中，协同是关键。 公司价值链的各个环节通常是各司其职： 产品设计、工艺设计、零部件采购、制造、仓 储、物流、销售、售后，线性向前推进，自己 的部分完成后，往往就拍拍手不管了，如有改 善也多局限于一个环节内，但产品的最终客户 体验，却是所有环节共同决定的，部门间的壁 垒阻碍了产品的开发和优化。 所以，要成功部署数字孪生，首先要打破 部门之间的壁垒，消除组织孤岛和信息孤岛。 创建数字孪生需要建立贯穿企业价值链的多条 数字主线，其前提是要去除各环节间的藩篱， 形成跨部门的组织架构和流程，来确保数字主 线之间畅通的数据传输。再者，数字孪生的实 施还需要各部门之间的密切协同，如通过分析 数字主线传来的数据，发现某特殊设计对产品 性能和客户体验影响不大，但是采购上复杂度 或是成本高，会影响定价和产品的可靠性，这 时研发部门就可与供应链部门一起平衡设计的 独特性与供应链成本效率之间的矛盾；此外，IT 和OT的融合至关重要，IT部门不只是作为中后 16 数字孪生：打造生力产品，重塑客户体验 台提供支持，还需要融入第一线，与业务部门 携手，挖掘数据价值，进行分析和模拟，提供 用于优化产品的洞见。 要实现跨部门的协作，首先需要高层领导 的全面支持。产品的改善很可能会牵涉到零部 件的变动，那么此时需要企业与供应商高层统 一战略目标，进而打通数据连接。此外，需要 构建跨部门团队（如上述的首席数据官或数据 委员会），和明确统一的、各职能部门都认可 的标准及目标，推动各个部门执行。这样才能 够实现价值链的产出最大化，而非单一的职能 优化。 此外，数字孪生虽然是个闭环的回路，但 其发展的终极目标是建立一个开放的平台，以 充分发挥数字孪生的价值，而这单靠企业自身 的力量是远远不够的。企业需要和包括中小企 业在内的生态伙伴有更密切的合作，如通过互 联平台和API将数据开放给第三方开发者，推动 生态圈伙伴共同参与创新；此外，这个平台还 需要能将工业物联网、人工智能、大数据、 VR/AR等技术很好地融合进来，才能满足不同 的应用场景。 人机合作：维系安全 由于数字孪生能对物理产品实施控制，改 变产品的状态，这可能会产生安全风险。如自 动驾驶状态下的汽车和飞机，如果数字孪生作 出错误的判断并执行控制，又没有完备的人为 干预机制，可能就会危及人身安全，造成不可 弥补的灾难；或者数字孪生对设备的运行状态 发出错误的指令，导致其宕机，影响产线的正 常运作，给厂家带来损失。所以，如何使得数 字孪生包括产品实时的完整信息，建立有效、 安全并且可靠的数字映射，比建立数字孪生本 身更为重要。在这个过程中，企业必须注重构 建数字孪生的安全防范手段，同时，亦不可忽 视人为干预机制，人机协作才是最佳模式 。 埃森哲所著的《机器与人》一书中，提到 人机协作应该有个“维系者”的角色，这个维 系者能确保数据质量，标记误差和机器的错误 判断，用批判性思维看待人工智能，在人工智 能系统做出不恰当行为时进行适当干预等等， 以确保人工智能系统有益无害。所以，在数字 孪生的应用中，也可以设置类似的角色，确保 数字孪生的安全运行。 数字孪生：打造生力产品，重塑客户体验 17 案例一 某客户是全球领先的企业级解决方案和消费电子产品提供商。其产品研发部门运营相对独立， 对上下游流程不够了解。研发、生产、安装服务部门运用各自独立的流程和系统，数据零散分布在 各处。公司希望能加强各个部门的合作，优化产品生命周期管理，比如能结合数据和AR/VR技术， 为产品的制造、销售、安装服务提供帮助，并发掘新的增长机会。 埃森哲为其设计并实施产品数字化变革项目，初始阶段包括新产品数据模型，数字孪生ID，未 来产品研发，产品生命周期管理和数字主线架构。该项目包含多个产品的生命周期管理，物联网供 应商的数字主线规划，实现基于模型的工程设计，和运用物联网集成的闭环产品设计，为数字孪生 技术的运用打下了基础。该项目将为企业带来以下收益： • 加速产品上市，减少从产品设计到制造的周期； • 提升运营效率，包括产品研发、生产制造、支持及服务，并降低单位销售额对应的IT支出； • 通过提升产品质量和提供新产品服务来驱动收入增长。 该项目预期每年给企业带来超10亿美元的收益。 案例二 埃森哲旗下的Mackevision运用工程数据构建实体产品的视觉“数字孪生”，可在任意类型的 媒体渠道，全渠道活动，线上线下，模拟或数字领域生成逼真的3D视觉图像。Mackevision拥有先 进的数据处理能力，他们的解决方案能运用在产品设计、虚拟验证、营销以及服务支持等领域。除 传统的渲染数据处理方式外，他们还基于Unreal或Unity实时引擎，运用实时数据渲染技术，打造 逼真的用户体验。 最典型的应用是为线下销售和在线汽车选配方面提供端到端解决方案，包括汽车配置、培训材 料、远程维护指导和维修服务指导等。此外，他们还推出一系列用于打造交互式体验（虚拟现实、 增强现实、混合现实）视觉内容的实时应用程序，这些新型应用程序可应用于产品生命周期管理， 如汽车概念设计、生产以及质检流程的设计和改进。虚拟验证是另外一个绝佳应用：通过改变环境 变量（如天气、时段、道路状况等）来实现自动驾驶传感器的虚拟测试，从而大大缩短传感器通过 认证所需时间和里程数。 18 数字孪生：打造生力产品，重塑客户体验 数字化企业的本质就是数据驱动的企业， 而数字孪生正是实现数据驱动的关键推手，在 企业数字化转型历程中发挥着关键作用。虽然 数字孪生仍然处于应用的早期，其发展和物联 网，人工智能，扩展现实（XR）等技术的成熟 和普及也息息相关，随着这些新兴技术的发展 和融合，数字孪生会在越来越多的产品上得到 应用。我们相信，未来供应商在交付一个产品 时，交付一个数字孪生将会成为标配 。 数字孪生：打造生力产品，重塑客户体验 19 研究指导： 潘峥 埃森哲大中华区供应链与运营咨询 董事总经理 jane.zheng.pan@accenture.com 江崇龙 埃森哲大中华区工业X.0业务主管、董事总经理 chonglong.jiang@accenture.com 作者： 盛浩 埃森哲大中华区资深市场经理 denis.hao.sheng@accenture.com 张文辉 埃森哲数字服务咨询总监 wenhui.zhang@accenture.com 鸣谢（按姓氏拼音顺序）： 陈旭宇，范跃龙，费蓓娅，顾晓曦，黄雪明， 沈佳齐，王晶晶，王若霈，王秀琪，沃纯华 关于埃森哲 埃森哲公司注册成立于爱尔兰，是一家全 球领先的专业服务公司，为客户提供战略、咨 询、数字、技术和运营服务及解决方案。我们 立足商业与技术的前沿，业务涵盖40多个行 业，以及企业日常运营部门的各个职能。凭借 独特的业内经验与专业技能，以及翘楚全球的 交付网络，我们帮助客户提升绩效，并为利益 相关方持续创造价值。埃森哲是《财富》全球 500强企业之一，目前拥有约47.7万名员工， 服务于120多个国家的客户。我们致力驱动创 新，从而改善人们工作和生活的方式。 埃森哲在大中华区开展业务30年，拥有一 支约1.5万人的员工队伍，分布于多个城市，包 括北京、上海、大连、成都、广州、深圳、香 港和台北。作为可信赖的数字化转型卓越伙 伴，我们正在更创新地参与商业和技术生态圈 的建设，帮助中国企业和政府把握数字化力 量，通过制定战略、优化流程、集成系统、部 署云计算等实现转型，提升全球竞争力，从而 立足中国、赢在全球。 详细信息，敬请访问埃森哲公司主页 www.accenture.com以及埃森哲大中华区主页 www.accenture.cn。 免责声明： 本文是由埃森哲研究人员撰写的综合指导报告，并非 是针对贵企业的具体情况提供意见。如果您需要就文中 提及内容获得具体建议及进一步的详细资料，请与我们 联系。