对话腾讯张少宇：产业数字孪生正当时 原创

2010年是中国互联网风起云涌之年，这一年，腾讯深圳总部大楼投入使用仅仅一年，就因为员工数量激增超过负荷，开始筹建新总部大楼。

作为一家彼时悄然崛起的中国互联网公司，腾讯当时在建新总部大楼时，设计团队一直在思考另一个问题：在现实世界中建造一座真实大楼时，有没有可能在虚拟世界一并建造一座对应的数字化大楼？

当时的设想是，这座大楼可以实现现实世界与虚拟世界的连接，由此兼顾大厦的能耗管理、员工便捷出入，从而让员工在这里舒适地工作。

一个最简单的例子是，员工可以在手机上预约某部电梯，等到员工到达电梯门口时，不必再花时间等电梯。这种通过在虚拟数字大楼中规划出一条路径，模拟员工经由哪部电梯到哪层，会在什么时候通过哪扇门，是否需要提前打开这里的廊灯……，正是腾讯对于数字孪生最早的思考与实践。

2022年7月，腾讯数字孪生产品部正式成立。“部门是新的，但我们在模拟仿真、建筑空间孪生领域已经沉淀了有十年之久，”腾讯地图副总裁、腾讯数字孪生产品负责人张少宇如是说。

这一年，作为腾讯全真互联网战略下的关键一环，腾讯的数字孪生已经不只停留在单一领域，而是成为交通、建筑、园区、城市、汽车、能源、工业制造等诸多行业的底层数字化逻辑。

从赛车游戏到智慧交通

2009年，美国国防高级研究计划局（DARPA）国防科学办公室举办了一场未来制造研讨会，在这场研讨会上，一位来自NASA兰利研究中心的科学家分享了一个材料科学领域的概念——原子孪生，正是基于这一概念，DARPA提出了数字孪生。

早年间对于数字孪生的研究更多是来自制造业领域的企业，诸如西门子、GE、达索等工业自动化、工业软件领域厂商对于数字孪生的研究颇为积极。随着越来越多新技术融入到数字孪生体系中，越来越多互联网公司也逐渐参与到数字孪生技术研发与体系构建中。

“数字孪生从技术上来看已经越来越成熟，开始具备向更多行业应用的基础。”

张少宇提到，腾讯也已经具备了这样的技术储备。

腾讯以云、图、AI等基础能力为基础，依托在游戏领域积累的渲染引擎能力、大规模在线游戏的协同技术、AI驱动和游戏化的交互技术，社交领域的音视频技术、交通和自动驾驶领域的大规模并行仿真技术、领先的安全技术等，打造了一朵数字孪生云，并由此开始对外提供开放的孪生场景开发平台。

不过，这些技术要融入数字孪生体系中还需要冲破鸿沟，中间难免会有诸多再研发的工作，这也是腾讯今年新成立的数字孪生产品部仍以技术研发人员为主的一个主要原因。

张少宇特别向至顶网介绍了腾讯是如何将自身强项的游戏科技应用到产业领域：

在极限竞速、极品飞车这类赛车游戏中，既有玩家自己操控的赛车，也有很多AI控制的赛车。在实际游戏场景中，玩家和AI在游戏开发者事先通过游戏引擎设计的赛道、道具、规则等游戏策略中进行比赛，你的赛车跑到另一辆赛车前面时，这辆赛车就需要绕行。

这样的场景正可以复用到交通的数字孪生场景构建中，针对交通仿真流，开发人员可以将城市所有车流历史数据导入到数字空间中，同时也可以将交通事故信息导入其中。

在发生交通事故时，开发人员通过游戏引擎中的AI驱动技术将所有车流中的车辆进行分析，例如每辆汽车的起点、终点在哪里，如何规划路线以避开事故发生地，整个交通路网按怎样的策略运行才不会发生拥堵。在更精细的策略中，甚至可以通过AI算法形成拥有自主行为的车辆，这些车辆有的开得慢，有的甚至在开小差，由此模拟真实交通事故现场中的车辆。

这就为智慧交通构建了一个很好的数字孪生模拟场地，同时也成了自动驾驶的天然训练场。

实际上，腾讯早在2018年就发布了由游戏科技和真实数据驱动的自动驾驶数字孪生测试平台TAD Sim，如今腾讯的TAD Sim已经在国家智能网联汽车（长沙）测试区、中国汽车技术研究中心、国家汽车质量监督检验中心（湖北）、深圳5G+智能网联测试示范平台等检测机构以及多家国内外头部汽车企业落地应用，相应的智慧交通数字孪生平台也在深圳、长沙、重庆、成都、天津等智慧城市交通试点中相继落地。

据张少宇分析，“中国过往几年里高速公路建设速度非常迅速，已经建成超16万公里高速公路，由于高速公路建设有诸多限制条件，未来几年建设速度会逐渐慢下来，这时，如何更有效地建设交通路网就成了关键。”

数字孪生技术的成熟应用，为高效建设交通路网提供了一个新思路——先将交通路网复制到数字世界里，将区域中所有车流、人流等数据同步到数字世界中，以模拟真实交通路网，再通过仿真、推演算法对交通路网进行深入研究。

张少宇相信，当下整个行业已经发展到了亟需数字孪生技术加持的阶段。

值得注意的是，他提到的行业，不只是城市交通，也包括现在处于数字化转型关键期的制造业。

数字孪生进工厂

瑞泰马钢，一家由中国建材集团旗下瑞泰科技与马钢集团控股有限公司于2017年共同出资成立的公司，这家公司的成立即是一次耐火材料制备产业的改革尝试。

作为典型的传统制造业，我国耐火材料生产在过去很长一段时间里面临着诸如工艺装备落后、环保问题突出等问题，以至于不少企业徘徊在亏损边缘，正因如此，瑞泰马钢成立不久，便开始大力引入数字化技术进行产线优化。

据张少宇回忆，“耐火材料生产链条较长，环节也很复杂，瑞泰马钢当时一直在思考如何降低能耗、提升生产效率，基于这样的需求，瑞泰马钢在2019年找到了腾讯。”

随后，腾讯以微瓴等工业能源场景的实时数字孪生、物联网等技术，为瑞泰马钢定制了一整套与工厂生产流程同步运行的「透明工厂」改造方案，这套方案在双方团队合力推动下逐渐落地。如今在瑞泰马钢位于安徽马鞍山雨山经开区工厂中的中央控制室里，一块数字大屏将工厂内5条产线、上百台生产设备的工作状态展现无余。

这块数字大屏也成为人们走进瑞泰马钢工厂中最容易被察觉的改变。

对于数字孪生技术的发展，张少宇认为可以划分为四个阶段：场景重现、展示和描述，实时数据映射交互，智能分析决策，干扰改造和优化。

如今，腾讯数字孪生已经逐步向第四阶段进化，在瑞泰马钢的透明工厂中，基于腾讯数字孪生技术，双方团队不仅让瑞泰马钢的园区和生产状况实现了完全透明可视化，最主要的是从边缘数据采集、数据中台建立、云端安全防护建立起一套完整的数字化产线。

以传统信息系统之间固有的信息壁垒问题为例，瑞泰马钢不仅实现了生产管控系统（PMS）、企业资源计划（ERP）、产品数据管理（PLM）、仓储管理系统（WMS）、客户关系管理（CRM）等诸多信息系统之间多元异构数据互换，还通过搭建生产过程数据采集与分析系统，实现了生产进度、现场操作、质量检验、设备状态、物料传送等生产现场数据自动上传。

基于这样的数字孪生体系，瑞泰马钢最终实现了产线事前预判及告警，事中联动触发及协同，事后快速溯源生产现场问题的目的。

张少宇告诉至顶网，经过这次项目改造，瑞泰马钢的工厂不仅单位产值能耗大幅度降低——从原来90公斤标准煤每万元降低到了35公斤标准煤每万元，还将产线整体生产效率提高了12%，故障率降低25%。

造一个平台，做产业底座

从腾讯滨海大厦到城市交通和高速数字孪生系统，再到瑞泰马钢的透明工厂，这种种过往形成了腾讯数字孪生技术体系产业实践的一个缩影，十年产业实践也让腾讯积累了不少经验，沉淀了不少知识。

2022年12月1日，在腾讯数字生态大会期间，腾讯面向全行业发布了数字孪生云，以数字孪生aPaaS及SaaS服务为核心，支撑起诸多行业应用。

张少宇称，“数字孪生和AI一样，都是通用性技术，我们希望以一个底座形式向行业输出我们在建的、集成腾讯其他BG以及合作伙伴的能力，以一个PaaS平台的形式交付给客户，客户可以基于这个PaaS平台，再结合他们的行业Know-how开发应用。这样带来的好处是，客户伙伴们不必在底层能力上过多、重复投入，而是可以更加聚焦和专注在应用创新上。”

据悉，腾讯数字孪生云已经面向交通出行、建筑园区、能源、制造四大领域打造了行业级数字孪生产品。

为什么优先进入这四个领域？

张少宇解释称，“这些是数字化转型迫切度较高的几个行业，接下来我们还会切入更多行业。”