数字|机器人的新周期( 二 )

新松机器人一位负责人表示，如今各国都在朝着无人且智能化的“黑灯工厂”目标迈进，工业机器人已经能够取代一部分工人工作，但如何复制建造大批量“机器人工厂”，还面临着如何从软件、硬件到系统，从底层到顶层的全体系自主可控的难题：“不但要知道所有机器现状，还要能够精准预测每一部分每一环节的机器人接下来会怎样，以及是否需要检修和维护。”
这听起来非常科幻，要想实现更是困难。为了实现这一目标，发达国家已经走了近20年，早在2002年，美国密歇根大学教授迈克尔·格里弗斯就提出，在计算机的虚拟世界建立一个跟实物一模一样的模型，他把这个模型叫做数字孪生体，这就是数字孪生这项技术的雏形。
此后的多年时间，数字孪生逐渐发展出“基础支撑”、“数据互动”、“模型构建”、“仿真分析”、“共性应用”、“行业应用”六大大核心模块，对应从设备、数据到行业应用的全生命周期，而为实现机器人与数字孪生技术的结合，国内外掀起了一场数字孪生军备竞赛。
2017年5月，英伟达首席执行官黄仁勋在加利福尼亚圣何塞举行的GPU技术大会上发表了主题演讲，当他向公众展示出这个名为Isaac机器人模拟机（Isaac Robot Simulator）的项目时，现场观众爆发出阵阵掌声。

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（图自英伟达）
这是一个会打冰球的机器人，它可以利用深度学习神经网络，找出击打冰球的最佳方法，并能随时间的推移不断自主学习。这听起来就像《钢铁侠》中的贾维斯一样“一代胜过一代”，但值得注意的是，Isaac每一次学习并不需要在现实世界完成，而是通过一个虚拟环境，对于物理世界的的摩擦、受力等进行还原，从而完成训练。
这对于一个即将出现在真实世界的机器人意味着，早在它被制造出来时，就已经在模拟环境中进行了数百万次甚至上亿次训练。一边是虚拟世界设计机器人，一边是在虚拟世界中训练机器人，黄教主把数字孪生技术带入了机器人时代，他认为这是一次巨大的改变：
“人工智能的机器人很有希望改善我们的生活，但建造和训练它们是一项巨大的挑战，英伟达正在通过在现实世界中深厚的模拟专业技术，在机器人产业掀起一场革命，以便让机器人被训练得更精确、更安全，也更迅速。”
借助Isaac机器人模拟机，英伟达数字孪生技术实现了在高度逼真的虚拟环境对机器人进行训练，然后将知识传输给现实世界的机器人，2019年GTC大会，英伟达又为其加入仿真功能，使机器人能够获得由人工智能技术驱动的感知和训练功能，从而可以在各种环境和情况下对机器人进行测试和验证。
随后，这场机器人领域的革命传递到更多领域，海外的特斯拉、宝马、丰田等对产品以及工厂进行了数字孪生技术升级，在国内，华为、腾讯、阿里巴巴、京东、哈工大机器人集团等企业也开始涉足数字孪生技术，其方向涵盖了智慧城市、自动驾驶、工业制造、物流运输等各个领域，也从传统的钢铁、电力等流程型制造企业覆盖到汽车等离散制造业。
今年2月，由腾讯产业生态投资与小苗朗程联合领投的优也科技完成近亿元战略融资，作为面向工业数字化智能化转型提供全栈产品的技术服务商，优也科技通过数字孪生体对工业对象解耦、建构模型、进行实时计算，对包括钢铁、有色金属、发电等一些流程型制造企业带来数字孪生技术应用。
正如小苗朗程合伙人方正浩所说：“我国流程制造业的产成品附加值不高、原材料占成本比较高、能效仅为欧美国家的40-70%，单位产值仅有全球领先水平的1/3-2/3，其数字化、智能化改造的提升空间巨大。”这些流程制造业的数字化转型并非单纯添加几个机器人，而是利用数字孪生技术全方位为企业提效降本，这正是中国产业升级的核心所在。