數字化轉型是當前很多組織的發力點，形式多樣。數據要素則是一（yī）個重要線索。數（shù）據要素已（yǐ）經從國家（jiā）層麵正式提出來，這是一種全新的思維方式轉變。每一個數據，其實都是數據要素，但這個要素一直（zhí）在變換形（xíng）態。從（cóng）設計、研發（fā）、生產、製造、營銷，一（yī）直到用（yòng）戶使用，它麵向的群體是不一樣的。因此，數字要素是（shì）有生命力和應用場（chǎng）景的。在數字化轉型過程中，如何發揮數字要素的價值，非常值得關注。而不同的相關群體，如在預測和決策方麵所要求的數據要素，關係也大（dà）不相同。

數字孿生是將數據要素重新編織在一起的重（chóng）要載體。在整個數據要素的變化過程中，包括設計對象數字化、運行環境數字化、運行模型數字化，同樣的數據（jù）參與了不同的（de）流程（chéng），呈現了（le）不（bú）一樣的特征。

數字孿生就像（xiàng）是數字化的替身演員（yuán），與（yǔ）物理實體相比，它的試錯成本會大幅度降低。人們在現場（chǎng）完成調試和改善的成本是（shì）巨大的（de），而（ér）利用數字孿生（shēng）技術則可以利用模型驅動，提前虛擬試錯（cuò），減少昂貴的物理實體的移動和消耗。

筆者（zhě）在2008年就開始組建數字（zì）孿生的團隊，為一家煙（yān）草工廠的設（shè）備零部（bù）件建立起 3D 虛（xū）擬輔助（zhù）維修，以解決昂貴（guì）的（de）機器維修問題。當時一（yī）台設備的投入動輒上億人民幣，近2萬個零部件，沒有三年以上的培訓，工人不敢開動機器；而一旦機器有了故障，往往需要等國外工程師來修複。後來（lái）采（cǎi）用（yòng）了將機器零部件逐一建立1:1的數字模型，然後按照機器運動軌跡，建立空間實際（jì）運動機理，並且將電路圖、使（shǐ）用指南（nán）的（de）知（zhī）識都進行了數（shù）字化。這三者不同的數（shù）據要素重（chóng）新結合在數字（zì）孿生機器裏。當機器（qì）有故障的（de）時候，維修人員（yuán）就可（kě）以按圖索驥，直接在屏幕上分析出（chū）故障位置，並（bìng）且借助於電子手冊，找到合理的維修方式。早期的數字孿（luán）生，讓一台高不可攀的設備，變成可以輕鬆上手的尋（xún）常機器。

十三年過去了，隨著數（shù）字化技術（shù）的完善，數字孿生也越來越成熟。2021年5月27日，國家統計局公布了《數字經濟及其核心產業統計分（fèn）類(2021)》(簡稱“統計（jì）分類”)。數字孿生首次列入其中，正式成為國家統計指標。

從數據要素到數字（zì）孿生，落地（dì）應用越來越務實，這是數字化轉型的快速進步。

那麽，數據源（yuán）從何而來（lái），向何而去？道理很簡單，實踐很繁雜。

這幾年的（de）智能製造，讓IT與OT兩（liǎng）個不同方向的團隊開始走向融（róng）合。但是信息化的團（tuán）隊盡管在絞盡（jìn）腦汁研究機器如何管理，如何做設備控製模型，但實（shí）際對設（shè）備並不了解。而OT的團隊則不懂編（biān）碼（mǎ）技術，心中萬（wàn）千體（tǐ）會也無法實現（xiàn）軟件化（huà）表達。如果這是兩支（zhī）團隊分別行動，那麽IT與OT兩張皮的（de）現象是永遠存在的。後麵我們用數字孿生（shēng）技術最好的（de）方法是，OT人（rén）士和IT人士組成一個緊密的團隊，並且以（yǐ）數字孿（luán）生為對象，將很多數據在邊緣側解決（jué）。特斯（sī）拉電（diàn）動車就代表了一（yī）種很簡單而先進的方式。汽車有兩類芯片，一類芯片（piàn）是控製車子的運行，還有一類芯片在管理現場設備。在行駛過（guò）程中（zhōng），邊緣側（cè）會有自己（jǐ）的處理程序。如果（guǒ）碰到一條新路，雲（yún）端沒有的時候，邊緣側（cè）先（xiān）形成一套路（lù）徑。隨後這段新（xīn）路段的所有數據，就會全到雲上。而後下載（zǎi）到任何一台特斯拉的汽車，一（yī）條新路變成了所（suǒ）有車（chē）的老路。數（shù）據的特征描述也（yě）同樣非常（cháng）重要（yào）。就地處理數據，就涉及到數據清（qīng）洗。很（hěn）多髒數據和不準確的數據需要剔除掉。而對於處理好的數據，由於如此（cǐ）之多，必（bì）須能夠快速合理地設置標簽，以便（biàn）於後續不同（tóng）場合進行（háng）調用。就地處理，實現標簽認定和標識界定（dìng），就可以使得數據的去向變得非常清晰。

工（gōng）業互聯網平台的架構，從（cóng）邊緣層、PaaS，到SaaS層來區分，這（zhè）是一種視角。如果完全從另外（wài）的角度來看，也就是數據（jù）要素（sù）的架構。一個工業互聯網平台裏麵，它（tā）的數據（jù）要素是什麽？所有數據放在（zài）這（zhè）裏是幹什麽，為什麽要放在這個位置，哪些數據是在Paas層，哪些是在邊緣層，搞清楚（chǔ）這個原理了，工業互聯網（wǎng）平台就迎（yíng）刃而解了（le）。

原來的信（xìn）息化係統都是由N個不同信息化公司建立的，所有（yǒu）數據都是單列的，天生就是（shì）煙囪式一樣的相互分離。很多數據庫，如ERP數據庫、MES數據（jù）庫、大數據數據庫、邊緣側的數據庫（kù），都各自為政。但是（shì）如果從場（chǎng）景應用出發，從數字孿生角度看，就可以把數據庫做成（chéng）一體化。有了被標識（shí）過的數（shù）據，無論它們（men）來自何方，都可以按照（zhào）一個數據庫進行統一排隊和分類。就像（xiàng）是用同一個數（shù）據庫，將各種數據庫直連（lián），人（rén）們可以在任何時候，尋找所需要的（de）數據（jù）模型（xíng），改變（biàn）響（xiǎng）應的指標參數。

數字（zì）孿生（shēng）是應（yīng）用場景的（de）虛擬化，每一個領域、每一個行業、每一（yī）個設備、每一個（gè）裝備、每（měi）一個產（chǎn）品都是不一樣（yàng）的，而不一樣的數字孿生的數據（jù）要（yào）素，如何變成統一？就是要靠數據標識。隻有數據（jù）標識統一（yī），才能讓數據實現自動（dòng）化流動，可以實現橫向集成或（huò）者縱向集成。

那麽既有的信息化係統需要（yào）重構嗎？

並不需要。原有係統的數據可以看（kàn）成是風箏，而這些係統自（zì）有的標準和規範，就像是風箏（zhēng）的拉線。任何第三方的數據（風箏（zhēng））抽取以後，都可（kě）以（yǐ）帶著“尾巴”參與業務的重新編排使用，而借（jiè）助於拉線則很容易跟原有係統建立關聯。在新的數字化平台上，數據是自（zì）由（yóu）流動的，而且可以實（shí）現數據自動（dòng）化，推（tuī）動數字孿生完成規（guī）定動作。。

數字孿生（shēng）為場景而生。如（rú）果它（tā）無法快速複製，那麽建（jiàn）立一（yī）個一個數字孿生將是昂貴（guì）的。最好的方法就是將（jiāng）支撐數字孿生的數據要素形成模型（xíng）化和規（guī）則化的方式。同時要有數字孿生生產（chǎn）平台實現數字孿生的快速生產、調用、複製和組合。

如果把數字模型、驅動模型、設計模型、管理模型全部融合成數據標簽，實現自由流動，那麽這樣數字孿生（shēng）將可以變得（dé）廉價。而且，它可以實現跨界麵的應用。例如原（yuán）來一台人機界麵隻能看到某一台設備的情況，而現在數（shù）字孿生（shēng）的跨界麵性，可以使（shǐ）得一個人可以隨時調出其他（tā）機器的設備運行（háng）情況，而且可以實現交互，甚至反控。

一個數字化工廠在建設過程當中，可以同步（bù）建立一個數（shù）字孿生平（píng）台。設（shè）計圖紙（zhǐ）會同時導（dǎo）入到數字（zì）孿（luán）生平台，二（èr）者按照1:1的比例關係。與此同時，這些模型之（zhī）間，按照一定的約束關係進行重新（xīn）組合。當生（shēng）產線發生變化的時候，由於數字孿生帶有的數據，具有邏輯可追溯性，因此（cǐ）很容易進（jìn）行再（zài）次組合。一（yī）台機器原來放在A廠區，現在放到B廠區了。隻要點擊相關運行程（chéng）序（xù），A廠區所有的數據都會全部調用過來，B廠區的（de）人就隻（zhī）需要尋找變化量進行（háng）配置，其他數據配（pèi）置都是一鍵導入。大大降低（dī）了生產線的調試時間。五年前一個工廠的數字孿生，20個人需要（yào）一年。而現在5個人2個月就能建一個數字化工廠的數字孿生空間，而且展（zhǎn）示的麵板都是不用寫代碼的。

表麵的柔性，離不開底層的支撐。在建（jiàn）設數字孿生平（píng）台的過程中，首先需要支持多（duō）種協議接口，強大的集成功能包括輔助決策。而（ér）數據（jù）則是多（duō）樣化，包括設計數據、經（jīng）營（yíng）管理數據、裝備銘牌數據等（děng）。除了這些靜態數據之外（wài），還要包括各種生產工藝配方、設備消（xiāo）耗、人員管理、日常排班等動態數據。數字孿生在建設的過程當中，它（tā）與數據要素是交融的。除此之外，每（měi）一個環節裏麵（miàn）還需要加入控製（zhì）邏（luó）輯，實（shí）現具體的業務模型驅動。隻有這樣，一個工（gōng）廠才能從數據工廠變成模型工廠，最終走向智能工廠。

筆者十年（nián）來通過（guò）實踐，建立了一個龐大的知識圖譜，很多知識通過數（shù）字化進入了一個企業的（de）知識體係。一家（jiā）製造商生產的價值7000萬的設備，在賣給（gěi）客戶的時候，沒有一頁（yè）說明書，沒有一本操作（zuò）手（shǒu）冊。所有數據（jù）、信息和知識點，都（dōu）包含在機器係統之中（zhōng）。這種連裝備（bèi）帶知（zhī）識（shí）的一體化數字化交付機器的方式，引（yǐn）起了（le）用戶的高度好評。昂（áng）貴機（jī）器的使用，再（zài）也不需要很高的（de）門檻。數據要素，通過知識圖譜，構建了一個一個友好界麵的數字孿生，與工廠操作工可以實現高度互動（dòng）和智能性輔導。一台（tái）設備的旁邊，悄然（rán）駐紮了設計師（shī）、工藝員和故障維（wéi）修工。

這（zhè）種數字（zì）孿（luán）生平台可以實現跨產業的應用。在一個省的數字化轉型（xíng）項目中，它需要從（cóng）一產一直到三產的全產（chǎn）業鏈聯動。首先從原產地的育（yù）苗、山林、陽光等開始記錄數據。隨後進入複雜的製造環（huán）節，既有發（fā）酵等流程行業工（gōng）序，也有高速包裝這樣的典型離散製造。最後進入流通環節，也可以實現消費（fèi）者一碼（mǎ）追溯。數據（jù）要素在全環節的流（liú）動過程中，層層（céng）增值，而不同形式的數字孿生，則相互交融（róng）、套合，形成（chéng）一（yī）套全鏈價值的提升。

數（shù）據要素已經獨立解放（fàng）出來，呈（chéng）現出自己（jǐ）活靈活現、天（tiān）馬行空的風格，但有效（xiào）的約束是（shì）必不可少的。而數字孿生則讓數據流動變得井（jǐng）然（rán）有序，充分吸收不同係統的數據來形成價值合（hé）力，逐漸釋放數據（jù）要素的交易性特征。從這些角度出（chū）發（fā），數（shù）字化轉型就有了堅實的基座。