面向未来的竞争

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热烈庆祝数字孪生体联盟成立六周年

      2019年10月16日,数字孪生体联盟(DTC,Digital Twin Consortium)正式成立,宣告全球第一家数字孪生体行业组织的诞生。

      今天(2025年10月16日),数字孪生体联盟已经六岁了。感谢一起成长的三百多家成员单位。

      工业4.0研究院在六年前发起数字孪生体联盟,其目的是为了团结来自各行各业的企事业单位,共同推动数字孪生体创新生态的发展。

      虽然数字孪生体联盟成立仅仅六年,但它经历了数字孪生体产业的繁荣、发展和大浪淘沙,现在进入到新的发展时期。

      在数字孪生体联盟成立之初,正好处于我国十四五规划期,当时对第四次工业革命有多种说法,工业4.0研究院把数字孪生体、人工智能和数据科学等判定为第四次工业革命的通用目的技术,展现了利用数字孪生体等颠覆性技术推动经济持续增长之意图。

      近期瑞典皇家科学院将2025年诺贝尔经济学奖授予乔尔·莫基尔(Joel Mokyr)、菲利普·阿吉翁(Philippe Aghion)和彼得·豪伊特(Peter Howitt),以表彰他们“对创新驱动型经济增长的阐释”。

      从颠覆性技术推动创新经济持续增长的角度,数字孪生体、人工智能和数据科学等第四次工业革命的通用目的技术,成为驱动经济持续增长的新动力,或者,它们就是当前最核心的“新质生产力”。

      然而,从颠覆性技术推动新经济增长的历史规律来看,数字孪生体等先进技术转化为新质生产力,需要有效的研发和产业化。

      相比美国完善的数字孪生体研发生态,中国数字孪生体产业还处于初级阶段,大学和研究机构在数字孪生体领域的投入不足,相关核心关键技术未能在过去六年形成突破,导致我国数字孪生体产业发展速度较慢,典型案例不够突出。

      工业4.0研究院针对中美德等多国的数字孪生体产业对比研究显示,美国国防部是其数字孪生体产业发展的核心动力,相比之下,我国还缺乏龙头企业,产业普遍缺乏啃硬骨头(关键核心技术)的动力和实力。

      我国十五五规划期即将开始,工业4.0研究院主持编写了《十五五数字孪生体发展规划》,计划在未来五年期间,推进数字孪生创新计划2.0。

      按照规划思路,利用X孵化器平台,借助近期设立的“工业AI实验室”,在数字孪生体联盟内部,遴选一批基础较好的企业,培育为具有示范效应的创新企业。

      欢迎数字孪生体联盟各成员单位代表,积极联系秘书处交流,把握数字孪生体产业在十五五时期的发展机会。

 

工业4.0研究院面向十五五规划推出“工业AI实验室”

      近期,工业4.0研究院完成了《十五五数字孪生体发展规划》的初步研究编制,确定了十五五规划期的工作重点。

      相关负责人透露,《十五五数字孪生体发展规划》将围绕数字孪生体、人工智能和数据科学的融合发展,以X孵化器平台为基础,通过X项目的方式,邀请行业领先的企业参与,共同推动数字孪生体的高质量发展。

      作为十五五规划期的首个X项目,工业AI将依托“工业AI实验室”运行,承接X孵化器平台近期的边缘AI研究和创新成果。

工业AI实验室

      工业4.0研究院最新研究显示,数字孪生体跟人工智能的融合趋势明显,呈现了互相促进加强的态势。

      从数字孪生体的关键技术数字孪生化(Digital Twinning)来讲,人工智能能够有效解决这个问题,从而破除传统的建模仿真技术发展的瓶颈。

      另一方面,把物理世界的物体数字孪生化,能够产生大量的数据,这对于数据驱动的新型人工智能至关重要。对于当前高速发展的生成式人工智能技术来讲,数字孪生体和数字线程的共同作用,将改变互联网领域生成式应用(例如ChatGPT)缺少数据的困局。

      工业4.0研究院早在2015年就对工业人工智能开展相关研究,经历了物理信息系统、工业互联网和数字孪生体三个阶段,最终发现数字孪生体跟工业人工智能的融合价值最大,能有效推动智能制造愿景的实现。

      在我国大力推动十五五规划工作之际,工业4.0研究院牵头编制《十五五数字孪生体发展规划》,并把工业AI确定了未来五年发展重点。

      根据实际需要,工业4.0研究院启动了“工业AI实验室”(公众号:XONE-AI),为行业人士分享工业AI相关的动态和信息,推动我国工业AI高质量创新发展。

 

数字孪生体联盟再次启动“数字孪生太空研究小组”

      早在2022年,数字孪生体联盟就启动了“数字孪生太空”(DTS,Digital Twin Space)相关工作,当时还专门写了《我们为什么提出“数字孪生太空”?》一文,介绍数字孪生太空实验室的运行情况。

      建立面向颠覆性创新的实验室,是工业4.0研究院开拓创新的一种方法,为了把数字孪生太空相关研究成果转变为可以持续改建的平台,于是启动了数字孪生太空实验室的建设工作。

      数字孪生体联盟有部分成员对数字孪生太空很感兴趣,申请加入了相关工作。

数字孪生太空研究小组

      数字孪生体联盟宣布“数字孪生太空”项目的时候,已经运行了近一年,该项目处于毕业前夕。

      按照工业4.0研究院的计划,把数字孪生太空项目列入“第四届数字孪生体挑战赛”(DTC 2022)内容,参与DTC 2022的团队有机会成为该项目的骨干,分享该项目增值带来的价值,并成为开拓“数字孪生太空”的一份子。

      后来,该项目继续开展研发工作,逐步把目标确定为解决太空态势感知问题。

      公开信息显示,“数字孪生太空”项目进入X孵化器之后,把研发目标定为解决日益拥挤的太空物体管理问题,这些太空物体包括卫星、太空垃圾等。

      目前太空有近2万个太空物体,涉及到10^14立方公里的范围,将来太空形成产业,会有更多的管理需要。

      更重要的是,通过数字孪生太空项目的开展,能够帮助工业4.0研究院以及相关团队积累关键技术,为下一阶段的颠覆性创新提供基本条件。

      2025年8月16日是数字孪生体联盟的成员日,经过多方协商讨论,数字孪生太空研究小组应运而生。

      数字孪生太空的新时机到了。

 

数字孪生体联盟设立“数字孪生核电”研究小组

      数字孪生体是第四次工业革命的通用目的技术,在工业各个领域有广泛深入的应用,核电作为安全保障要求高、新技术应用深入的领域,一直受到各个国家的能源部门重视。

      按照工业4.0研究院胡权在《数字孪生体:第四次工业革命的通用目的技术》一书中对数字孪生体的描述,为了释放数字孪生体的价值,应为目标对象建立完整的数字孪生体。

      结合到近期跟中核浙能公司的交流,以及正在编写的《数字孪生体:数字空间和物理世界交互的“增长效应”》(第二版)案例分析需要,数字孪生体联盟决定设立“数字孪生核电”研究小组,由工业4.0研究院负责组织工作,各成员单位可以报名参加。

数字孪生核电研究小组

      对于数字孪生核电的研究,虽然工业4.0研究院已经开展了多年,但由于缺乏实际的工程基础,工程化应用的场景还非常匮乏。

      相比之下,美国能源部早在2020年就投入专项资金开展数字孪生核电(DTN,Digital Twin Nuclear)研究,从研究结果来看,相关成果引领了全球数字孪生核电的发展。

      作为了解核电站问题空间的第一步,应开发用于核电站应用的数字孪生体描述。

      美国能源局资助的研究项目,构建了数字孪生核电站,包括四个部分,分别为核电站(NPP)、数字孪生体(DT)、从核电站流向数字孪生体的数据及核电站响应和从数字孪生体流向核电站的执行。

      当信息从核电站流向数字孪生体的时候,即物理工厂流向数字孪生体,该信息通过各种方法(例如数据分析和数据知情模型)进行处理和分析,然后最终以诊断、可视化、运维建议和控制信号等有用形式返回核电站。

数字孪生核电模型

      美国核管理委员会(NRC,Nuclear Regulatory Commission)完成了一个以未来为重点的研究项目,旨在评估核电站的数字孪生体的监管可行性。

      该项目由爱达荷州国家实验室(INL)与橡树岭国家实验室(ORNL)合作完成。

      这个项目的目标是了解数字孪生体技术的现状和核工业的潜在应用,识别并评估可能从监管指导中受益的技术问题,确定并调查核应用中数字孪生体的潜在监管方法、基础设施和指导。

      为了研究数字孪生核电的应用,美国核管理委员会组织了两个关于数字孪生体应用以及先进反应堆和工厂现代化的赋能技术的虚拟研讨会,吸引了来自世界各地的75多名演讲者和700多名与会者。

      研讨会评估了数字孪生体技术的范围,并确定了核工业目前专注于特定数字孪生体启用技术的努力。

      同时,研讨会汇编了在当前和先进的反应堆应用中实施数字孪生体启用技术的一系列挑战和差距。

      2025年7月18日,中核浙能能源有限公司董事长钟华一行到访工业4.0研究院,探讨了“数字孪生核电”应用相关的问题。

      为了更深入了解数字孪生体在核电领域的应用问题,工业4.0研究院牵头组织专题研究,将为数字孪生体联盟成员开展相关工作提供坚实的基础,推动数字孪生体创新生态的发展。

      有意参加数字孪生核电研究小组的成员,请提交申请资料到秘书处,申请报告的格式不限,但应说明自身基础,以及为数字孪生体联盟各成员带来什么价值等问题。

 

中核浙能董事长钟华一行到访工业4.0研究院交流“数字孪生核电”

      2025年7月18日,中核浙能能源有限公司董事长钟华一行到访工业4.0研究院,探讨“数字孪生核电”应用相关的问题。工业4.0研究院院长胡权接待并主持了交流活动。

      数字孪生体是第四次工业革命的通用目的技术,在工业各个领域有广泛深入的应用,核电作为安全保障要求高,新技术应用深入的领域,一直受到各个国家的能源部门重视。

中核浙能能源有限公司

      中核浙能以“将金七门核电建设成为‘安全、经济、科技、数字、廉洁’的新质华龙,打造新时代核能建设项目标杆”为总体目标,持续探索数字化、智能化技术在核电领域的创新应用,努力树立行业数字化转型标杆。金七门核电项目已被中核集团列为“数字华龙”技术创新的重要示范工程。

      工业4.0研究院以“引领第四次工业革命”为使命,持续推动数字孪生体、人工智能和数据科学等新一代数字技术的研发和应用。为了促进数字孪生体生态发展,工业4.0研究院发起了全球第一家数字孪生体联盟,目前拥有350多家成员单位,包括华电煤业、沈飞集团、中兴通讯、菲尼克斯等。

      这次中核浙能和工业4.0研究院高层之间的互动,能加快推动“数字孪生核电”相关的创新应用,为我国数字经济发展起到示范代表作用。

      围绕“数字孪生核电”主题,双方分别介绍了已有的成果和进展,达成了进一步合作的意向。

      接下来,工业4.0研究院将在数字孪生体联盟遴选合作伙伴,基于中核浙能数字华龙十五五规划期的项目需要,聚焦可信数据空间、数字孪生核电标准以及企业研发创新中心等核心任务,共创数字孪生核电应用示范基地。