中国数字孪生体发展到哪个阶段了？

为了帮助成员单位了解行业动态，数字孪生体联盟于2023年8月5日举办了一次小型交流活动，受邀成员单位代表对新出现的一些单位或组织做了讨论，并分析了它们发布的报告。

众所周知，数字孪生体联盟把行业参与者分为三个流派：仿真、连接和数据。

以行业单位发布的公开报告来看，北京航空航天大学、中国信通院和工业4.0研究院成为三大流派的主要代表，分别为仿真派、连接派和数据派。

工业4.0研究院院长、数字孪生体联盟理事长胡权以《中国数字孪生体产业发展》为题，为与会人员做了介绍。

作为数字孪生体仿真派代表，北京航空航天大学牵头把Michael Grieves的三维模型扩展为五维模型，在物理实体、虚拟实体及二者间的连接基础上，加了孪生数据和应用服务两个维度。

按照数字孪生体五维模型的设计目标，它希望成为一个通用参考架构，能适用不同领域的不同应用对象。

通过借鉴Ansys的Twin Builder，北京航空航天大学团队提出了“数字孪生工业软件”和makeTwin参考架构。

北京航空航天大学团队认为，makeTwin是一个平台架构，具有十大功能，包括twinModelBuilder、twinDataProcessor、twinAlgBuilder、twinIoTConnector、twinInteractor、twinSimulator、twinVisualization、twinLibrary、twinSceneTemplate和twinAppDeployer。

胡权认为，makeTwin参考架构对制造业（特别是机械制造）的需求考虑比较多，设计的makeTwin参考架构对自动化行业有一定启示。

对于机械工程或自动化来讲，当前有两个方面的需求：一方面是现有工艺和生产的改进，通过对它们的建模，可以实现一定的改善目标；另一方面是体系级的制造体系不断优化能力，这不是传统仿真可以实现的。

简单讲，如何破解当前工业的“非标”限制，是数字孪生体作为第四次工业革命通用目的技术的历史使命。

中国信通院经过多年研究，在2021年发布了《工业数字孪生白皮书》，建立了基于网络、计算和数据的数字支撑技术体系，最终提出了“工业数字孪生技术架构”。

在该白皮书发布之后，未见到公开发布的新报告，不清楚数字孪生体连接派有了新的进展。

从工业数字孪生技术架构来看，它把数字线程解释为正向和逆向两种，前者等同于基于模型的系统工程（MBSE），后者似乎借鉴了德国工业数字孪生体协会把管理壳等同于数字孪生体的做法。

在这个体系中，数字孪生体则包含模型构建、模型融合、模型修正和模型验证。

工业4.0研究院是数字孪生体数据派的代表，一直致力于建立一套全新的理论体系，主要标杆DARPA和美国国防部的数字工程体系，把数字孪生体看成颠覆性技术，跟传统的仿真没有直接关系，同时也不是传统大数据的应用。

数字孪生体的最大特点是动态组合，它给工业和军事带来了非常大灵活性。

在工业领域的数字孪生体应用，会给制造企业带来难以想象的成本优势和方案灵活性，从而破解工业领域的“非标”之谜。

数字孪生体在这一轮军事革命中的作用非常关键，它是通用目的部队（General-Purpose Force）的基础，为未来战争带来高度的灵活性，从而有可能成为影响军事力量走向的革命性技术。

针对工业和军事两大领域，工业4.0研究院开展了系列研究，并取得了巨大的突破，既能有效解释特斯拉、SpaceX等工业企业在同行的成本优势，又能牵引军事领域的颠覆性创新发展，其中，包括近期提出的通用目的部队概念体系。

从数字孪生体以上三个流派的典型代表来看，各个流派已经有了一定共识的理论体系，分别形成了对应的认同人群，接下来应在实践中进行验证。

最后，与会人员对数字孪生体发展的关键问题进行了讨论，纷纷认为数字孪生体联盟及时召开研讨会，对各成员单位开展数字孪生体业务有很大的指导作用。