面向未来的竞争

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2021工业4.0研究院院长寄语:包容、开源

        今天是2021年1月1日,这是一个值得纪念的日子,它是工业4.0研究院(China Academy of Industrie 4.0)成立之后第九年了,同时也是我国进入“十四五”时期的第一天。

       在工业4.0研究院同仁的共同努力下,我们见证了不少奇迹,同时也正在不断创造新的奇迹,其中值得大书特书的即为数字孪生体联盟(DTC,Digital Twin Consortium)进入第三个年头了,它是全球第一个数字孪生体行业组织。

        2013年工业4.0研究院成立之初,就确定了“包容和开源”的发展理念,通过标杆兰德智库和DARPA两家机构,从战略研究和技术研发两条线上齐头并进,形成了“工业4.0研究院模式”(Innobase Model)。

工业4.0研究院模式

        2020年是不平凡的一年,新冠肺炎疫情施虐全球,给各个组织机构原有运行带来了挑战。工业4.0研究院在过去多年坚持数字化转型,建设了完善的在线服务系统,拥有5万份资料的数字图书馆给我们日常工作带来了非常大的便利。

        借助先进的数字工作平台,工业4.0研究院获得了有史以来最好的成就,包括获得两个中央部委的研究项目,《数字孪生体》一书的出版,数字孪生体联盟创新发展等。

        这意味着工业4.0研究院长期以来追求的颠覆性创新开始生根发芽,我们创造了多项第一:全球第一个数字孪生体行业组织、全球第一本撰写数字孪生体产业的书籍、全球第一个数字孪生城市开源社区和全球第一个颠覆性创新的“D加速器”等。

        我们可以取得这些成就,既是工业4.0研究院所有人员共同努力的结果,也是我国新一轮改革开放的受益者。

        如果不是中央部委采用公平公正的招标,即便我们在数字孪生体领域耕耘五年之久,也不太可能在26家竞标单位竞争中脱颖而出;如果不是我国逐渐重视关键核心技术,工业4.0研究院长期坚持的颠覆性技术研发路径就不可能产生价值。

        2020年12月18日,财政部和工信部共同发布了《政府采购促进中小企业发展管理办法》,文件明确提出,“中小企业是建设现代化经济体系、实现经济高质量发展的重要基础,财政部、工业和信息化部高度重视支持运用政府采购政策支持中小企业发展。”

        工业4.0研究院判断,中小企业的春天到了。

        按照《政府采购促进中小企业发展管理办法》要求,“采购限额标准以上,200 万元以下的货物和服务采购项目、400 万元以下的工程采购项目,适宜由中小企业提供的,采购人应当专门面向中小企业采购。”

        这实际上对大型企业提出了限制,给了中小企业优先权。这正是工业4.0研究院一直倡导的理念。

        数字孪生体联盟近170家成员单位90%以上均为中小企业,为了帮助它们把握发展机遇,工业4.0研究院决定为中小企业提供以下服务:

        第一,开放工业4.0创新平台独一无二的数据库,包括数字图书馆、工业4.0案例库、数字化转型沙龙等,帮助数字孪生体联盟成员单位和工业4.0研究院合作方开展研究工作。

        工业4.0研究院数字图书馆历经多年积累,拥有5万多份行业资料,1000多万字翻译资料,每天都有专业团队收集、整理和标注相关资料。

        第二,依托数字孪生体联盟,建立顾问委员会和青年专家库,帮助中小企业创新发展。

        顾问委员会以院士和行业顶级专家为主,青年专家由30-45岁的专业人士组成。

        第三,基于国家先进制造产业投资基金、各种VC、天使投资人资源,建立完善的投融资服务。

        工业4.0研究院拥有丰富的投资基金资源,一直帮助行业企业实现投融资服务。在2021年,依托数字孪生体联盟“D加速器”(Disruptive Accelerator),北京翼络数字技术有限公司承诺出资1000万元,邀请相关基金参与数字孪生体基金会(Digital Twin Fund),帮助数字孪生体联盟中小企业加速发展。

        第四,在IOT 3000开源社区基础上,加快推进数字孪生创新生态。

        工业4.0研究院技术团队把一些研发成果以IOT 3000呈现,例如,数字孪生城市、智能杆、数字孪生制造、数字孪生网络等工程应用。

        众所周知,即便政府把一些项目公开,数字孪生体联盟一些成员也难以承接,为此,借助工业4.0研究院提供的支持和资源,有望解决中小企业的难点和痛点,在帮助它们发展的同时,工业4.0研究院自身也获得跨越式发展机会。

        2021年,工业4.0研究院来了,包容和开源仍然是我们的选择。

 

作者:胡权,工业4.0研究院院长,数字孪生体联盟理事长

 

第二届数字孪生体挑战赛特别奖正式揭晓

      按照数字孪生体挑战赛计划,近期经专家组评审,两个项目团队获得第二届数字孪生体挑战赛特别奖,分别为“基于Cesium的数字孪生城市示范平台”(CDTPP,Cesium-based Digital Twin Pilot Platform)和“智能杆数字孪生体”(SPDT,Smart Pole Digital Twin)。

      2020年8月14日,数字孪生体联盟发布《关于第二届(2020)数字孪生体挑战赛的通知》,公布了柴油机共轨燃油系统、智能杆数字孪生体平台和无线频谱数字孪生化三大赛题。

      跟传统的考题式比赛不同,数字孪生体挑战赛只设定目标,参赛团队自行设计解决方案,完成项目效果最好的团队胜出。项目成果以开源项目方式发布在开源工业互联网平台(openii.cn)上。

第二届数字孪生体挑战赛

      据数字孪生体联盟理事长胡权介绍,数字孪生体挑战赛借鉴DARPA挑战赛模式,相关项目来自实际客户需求,例如,第一个挑战赛项目来自某发动机厂商的需求,第二个挑战赛题目来自数字孪生城市实验室,该实验室得到了中国自动化学会、深圳工业总会和深圳市信息基础设施投资发展有限公司的支持,第三个项目来自深圳无线电检测技术研究院。

      为了保证数字孪生体挑战赛按照自然年度开展,相关项目有可能当季无法获得成果,因此,每届数字孪生体挑战赛只宣布获得成果的获胜团队。

      参与第二届数字孪生体挑战赛的十几只团队针对以上三个项目提交了方案,并在IOT 3000开源项目基础上做增量开发,最终两只团队完成了相关开发工作。

      由于数字孪生体挑战赛的模式较为创新,不少参赛团队还不适应其规则,特别是要求开发成果以开源项目公开给数字孪生体联盟成员,这导致最终成功提交代码的团队并不多。考虑到实际情况,最终聚焦到智能杆数字孪生化项目遴选了获胜团队。

      第二届数字孪生体挑战赛组委会负责人表示,在已有的两届挑战赛举办基础上,2021年将吸取经验,计划在3月份宣布相关赛题,并跟合作单位共同宣传推广,让更多的具有颠覆性创新能力的团队参与。结合到数字孪生体联盟近期设立的“D加速器”(Disruptive Accelerator),加大对参赛团队的天使和风险投资支持力度。

 

数字孪生体联盟2020年度会议成功举办

      2020年12月30日,数字孪生体联盟(DTC,Digital Twin Consortium)在国投金融大厦召开了“2020年度会议暨《数字孪生体报告》发布会”,来自20多家单位的领导和专家齐聚一堂,共商2021年发展大计。

      这是数字孪生体联盟进入第三个年头之前的一次盛会,由工业4.0研究院和国投招商投资管理有限公司联合承办,并得到了十多家联盟成员单位支持。

      国投招商公司研究部负责人宋洪军向参会人员作了欢迎致辞,回顾了数字孪生体联盟一年来跟国投招商的协作越来越深入,展望2021年将更加深入建立合作,包括数字孪生体联盟正在推进的“D加速器”(Disruptive Accelerator)等。

数字孪生体联盟2020年度会议

      在年度会议的分享环节,工业4.0研究院院长、数字孪生体联盟理事长胡权分享了《数字孪生体的本质》,为与会人员深入浅出讲解了数字孪生体技术和产业发展的基本规律,启发大家进一步思考数字孪生体的价值。

      随后能链集团执行总裁、数字孪生体联盟青年专家王石峰做了《智能汽车的数字孪生体应用》,数字孪生体技术研究院副院长刘继业和北京视翼科技有限公司战略总监周泽平分别分享了《打造数字孪生体开源社区》和《基于Blender的智能杆设计》。

      在《数字孪生体报告(2021)》发布仪式上,数字孪生体联盟秘书长王明芬作为编委会主任,介绍了报告编写的初衷,并精选了报告内容作了介绍。

数字孪生体联盟2020年度会议

      王明芬指出,在即将过去的一年期间,数字孪生体联盟积极响应国家发改委和中央网信办提出的“数字孪生创新计划”,通过数字孪生体开源社区的建设,突破数字化转型关键核心技术,推进数字孪生体产业高质量发展。

      工业4.0研究院自2016年开始,每年都发布《全球工业4.0研究报告》,已经开展了四年时间,随着研究重点聚焦到“数字孪生体“,工业4.0研究院从2020年开始,将以《数字孪生体报告》(Digital Twin Report)发布年度报告。

      《数字孪生体报告(2021)》介绍了全球数字孪生体产业竞争格局、数字孪生体的关键核心技术、基于开源的数字孪生创新生态、通过“D加速器”打造新赛道和数字孪生体联盟10大案例精选。

数字孪生体联盟2020年度会议

      数字孪生体联盟10大案例精选来自成员单位的实践,在20多家企事业单位提交的案例中,精选了上海宽带网络与虚拟孪生创新中心、深圳无线电检测技术研究院、深圳市洲明科技股份有限公司、亚信科技(中国)有限公司、德国EPLAN公司、北京视翼科技有限公司、北京天拓四方科技有限公司、北京博能科技股份有限公司、不鸣科技(杭州)有限公司、北京达美盛软件股份有限公司的数字孪生体解决方案。

      通过从数字孪生体联盟成员单位精选案例,可以展现最新创新成果。按照计划,这些案例将上报相关部委,分享给其他相关协会及联盟,并给相关客户推荐这些解决方案。

      作为全球第一个数字孪生体行业组织,数字孪生体联盟将以颠覆性创新为己任。以系统深入的专业研究为基础,帮助联盟成员掌握数字孪生体产业发展规律,专注数字孪生体关键核心技术的研发,提升企业核心竞争力。

      根据数字孪生体联盟理事会通过的决议,2021年将围绕“数字孪生体案例库”建设,延续过去“工业4.0案例库”建设经验,收集整理全球各国(以美国、英国、德国、日本和俄罗斯等为主)案例,实地调研国内企业在数字孪生体领域的探索实践,编辑发布典型案例。

      数字孪生体联盟理事长表示,“在2021年新年即将到来之际,对支持工业4.0研究院和数字孪生体联盟工作的中国工业互联网研究院、中国自动化学会、深圳工业总会和国投招商投资管理有限公司等单位表示感谢,多谢数字孪生体联盟成员单位的陪伴。”

      2021年数字孪生体联盟将更加精彩。

 

数字孪生体概念和术语体系(实施稿)

      2020年11月26日,数字孪生体联盟发布了《数字孪生体概念和术语体系(征求意见稿)》(Digital Twin – Concept System and Terminology System)。

      数字孪生体联盟成员和行业人士积极提出意见,标准工作组根据研讨结果,采纳了部分意见。近期数字孪生体联盟正式发布《数字孪生体概念和术语体系(实施稿)》,欢迎企事业单位采用。

      按照数字孪生体联盟标准工作组计划,接下来将继续研制数字孪生体平台和应用标准,重点基于IOT 3000开源项目进行研制。欢迎各界人士交流探讨,并参与到数字孪生体标准研制中来。

以下为标准文本全文:

数字孪生体概念和术语体系

Digital Twin – Concept System and Terminology System

      2020 – 11 – 26发布

      2020 – 12 – 26实施

 前  言

      本标准依据国标GB/T 1.1—2020给出的规则起草。

      本标准由数字孪生体联盟(DTC,Digital Twin Consortium)提出并归口。

      本标准起草单位:安世亚太科技股份有限公司、北京翼络数字技术有限公司

      本标准主要起草人:段海波、胡权、刘继业

      相关意见请发送邮件:INNOBASE@QQ.COM

引  言

      经过十年时间的发展,数字孪生体技术和应用正在引发国内外学术界和工业界的极大关注。数字孪生体技术为跨领域、跨层级、跨尺度的物理世界和数字空间建立了沟通的桥梁,以更少的能量,以信息换能量的方式来消除不确定性,成为数字化转型的关键核心技术,是发展数字经济的新型基础设施。

      作为正处于迅速发展的新一代数字技术,业界对数字孪生体概念的内涵外延理解不一,相关定义众多,一定程度影响了数字孪生体技术的研发和应用。数字孪生体联盟牵头提出本标准的目的是通过标准化来做数字孪生体相关的概念协调和术语统一工作。

      为保持本标准的适用性和可操作性,使用者在采标过程中,请及时将对本标准的意见及建议函告数字孪生体联盟秘书处或编制单位,以便修订时采用。

数字孪生体概念和术语体系正文

      1 范围

      本标准建立了数字孪生体相关的概念体系,进而推演和规定了数字孪生体的相关术语定义。

      本标准适用于第四次工业革命大背景下,数字孪生体在人类文明的工业化、城市化和全球化的各种应用场景。

      2 规范性引用文件

      下列标准中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本标准;凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。

      GB/T 20001.1-2001 标准编写规则 第1部分:术语

      ISO 10241-1 标准中的术语条目 第1部分:通用要求和示例(Terminological entries in standards – Part 1: General requirements and examples of presentation)

      GB/T 15237.1-2000 术语工作 词汇 第1部分:理论与应用

      ISO 1087 术语工作和术语科学(Terminology work and terminology science – Vocabulary)

      GB/T 19100-2003 术语工作 概念体系的建立

      GB/T 10112-2019 术语工作 原则与方法

      ISO 704 术语工作 原则与方法(Terminology work – Principles and methods)

      GB/T 16785-1997 术语工作 概念与术语的协调

      ISO 860 术语工作 概念与术语的协调(Terminology work – Harmonization of concepts and terms)

      3 原则和方法

      3.1 概念体系

      概念体系是建立术语体系的基础。现有术语的分析、定义和新术语的确立都应在概念体系的指导下进行。本标准概念体系的建立采用GB/T 19100-2003提供的原则和方法。

      3.2 术语体系

      本标准按照GB/T 15237.1-2000、GB/T 20001.1-2001和ISO 1087、ISO 10241-1的原则和方法对术语词条进行组织和处理。本标准的术语体系主要由一系列词条组成,包括编号、首选术语、英文对应词和对术语的定义。

      本标准按照GB/T 10112-2019和ISO 704提供的原则和方法对术语进行定义。术语定义优先选择相关国际标准或国家标准等规范性文件现有术语定义。部分词条还包括广泛认可的同义词(许用术语)、示例和注释,以便于理解概念和与其他领域相关术语之间的关系。

      3.3 概念和术语的协调

      本标准未来的修订版本将按照GB/T 16785-1997和ISO 860提供的原则和方法,对数字孪生体与其他相关概念,如资产管理壳(Administration Asset Shell)等,进行概念和术语的协调。

      4 概念体系

      数字孪生体的概念体系如图1所示。根据数字孪生体和数字孪生系统的逻辑结构,本标准将数字孪生体的概念和术语体系分成以下四个大类:数字孪生体相关、数字线程相关、实体相关和分类框架相关。

数字孪生体的概念体系

图1 数字孪生体的概念体系

      5 术语和定义

      5.1 数字孪生体相关术语

      5.1.1 数字孪生体 digital twin

      数字孪生体 digital twin entity

      其服务能为利益相关方提供价值的数字资产;通过算法引擎实现现有或将有的所关注实体的一个或多个视角的数字模型的表征和执行,分析处理来自所关注实体的测量数据,感知、诊断或预测所关注实体的状态,实现与所关注实体的状态同步,并产生优化所关注实体行为的控制信息。

      注:数字孪生体通常是组织的数字资产。数字资产是以数字实体形式存在的认知资产。

      5.1.2 数字孪生化 digital twinning

      数字孪生 digital twinning

      为物理实体、数字实体、物理虚拟混合实体等可以有数字模型的实体或实体组合建立数字模型的过程。

      5.1.3 同步性 synchronism

      数字孪生体按照适当的速率实现与对应的所关注实体的状态同步的性质。

      注:同步性是数字孪生体的本质特征。

      5.1.4 数字孪生类型体 digital twin type (entity)

      对应的所关注实体属于抽象实体的数字孪生体。

      5.1.5 数字孪生实例体 digital twin instance (entity)

      与现有所关注实体单个实例对应的数字孪生体。

      注:数字孪生实例体既可以依附于数字孪生类型体存在,也可以独立存在。

      5.1.6 数字孪生聚合体 digital twin aggregate (entity)

      所关注实体所对应的数字孪生实例体的组合。

      注:数字孪生聚合体可以共享数据和信息,形成所关注实体全面的数字化表征和执行,相互依存的关系增强了每个数字孪生实例体表达现实的能力,可用于所关注实体的状态预测和机器学习。

      5.1.7 算法引擎 algorithm engine

      实现数字孪生体的数字模型的数字化表征和执行,以及数字孪生体与所关注实体状态同步的软件工具和平台。

      注:算法引擎可以分为数据驱动、基于模型和机器学习三类。

      5.1.8 数字孪生系统 digital twin system

      为改进利益相关方在其所关注实体的生命周期内的决策,由所关注实体、与之对应的数字模型、保证数字模型之间通信的数字线程,以及实现数字模型和所关注实体之间通信的测量、控制、安保等子系统,外围的由软件和超系统数字孪生体等数字实体与相关组织形成的用户域,一起构成的人工物理系统和物理虚拟混合实体。

      注1:数字孪生系统的应用场景可根据实际需要,按5.4.1节中的图2进行实例化和展开定义。

      注2:超系统数字孪生体是指其他系统或环境中的数字孪生体。

      5.1.9 数字孪生化对象 digital twinning target

      物理实体、数字实体、物理虚拟混合实体或这些实体的组合等可以有数字模型的实体。

      注:数字孪生体是数字孪生化对象进行数字孪生化的结果。在数字孪生系统中,数字孪生体所对应的实体或实体组合是数字孪生化对象。

      示例:通信网络、智能电网、城市。

      5.2 数字线程相关术语

      5.2.1 模型 model

      实体或实体集合的抽象表示,能够在感兴趣的条件或情况下描绘、理解或预测该实体或实体集合的属性。

      注1:模型可以使用基于数学、科学原理和概念的形式化抽象。模型可以由已建立的元模型产生。元模型通常用于开发准确、完整、一致和可理解的模型。

      注2:模型可用于构造或表达实体架构。模型可分为描述模型和分析模型。视具体情况,模型可以是架构模型、架构实体模型、概念模型或参考模型。模型的视角可根据实际需要,按5.4.1节中的图2进行实例化和展开定义。

      5.2.2 数字模型 digital model

      实体或实体集合的、以数字实体形式存在的模型。

      注:数字模型的视角可根据实际需要,按5.4.1节中的图2进行实例化和展开定义。

      5.2.3 数字线程 digital thread

      一种可扩展、可配置和组件化的通信框架,基于该框架可以促进数字空间内的各种数据-信息-知识系统间权威性数据、信息或知识的受控互操作和融合,可以构建覆盖所关注实体的生命周期阶段若干阶段或价值链若干环节的跨时间尺度或空间尺度数字模型的集成视图,进而以统一模型驱动所关注实体的生命周期活动,为决策者和各利益相关方提供支持。

      注:数字线程的目标是要在所关注实体的生命周期内实现在正确的时间、正确的地点,把正确的信息传递给正确的利益相关方或数字实体。

      5.2.4 时间数字线程 temporal digital thread

      按时间尺度跨越所关注实体多个生命周期阶段的数字线程。

      示例:实现飞机设计、制造、综保阶段模型数据互操作和融合的数字线程。

      5.2.5 空间数字线程 spatial digital thread

      按空间尺度跨越所关注实体多个系统层次或物质尺度的数字线程。

      示例:实现智能家居、智能建筑、智慧社区模型数据互操作和融合的数字线程。

      5.2.6 领域数字线程 domain digital thread

      按系统目的跨越所关注实体多个行业或学科的数字线程。

      示例:实现地理信息、建筑信息、城市信息三类模型数据互操作和融合的数字线程。

      5.2.7 互操作性 interoperability

      两个或多个实体可以交换信息并使用已交换的信息的程度。

      5.2.8 融合 consolidation

      基于标准将来自于异构系统的模型数据,合并形成统一的、有语义、可操作的模型信息。

      5.2.9 基于模型的系统工程 Model-Based Systems Engineering,MBSE

      一种形式化的系统建模应用,是系统工程应用的新范式;为应对基于文档的传统系统工程工作模式在复杂产品和系统研发时面临的挑战,以逻辑连贯一致的多视图系统架构描述为桥梁,实现系统跨领域模型的可追踪、可验证和整个生命周期内的动态关联,进而驱动贯穿于系统生存周期内的、从体系到系统组件各个层级内的系统工程过程、活动和任务。

      注:基于模型的系统工程是构建数字线程的使能技术和起点。

      5.3 实体相关术语

      5.3.1 实体 entity

      感知、已知或推断具有其可区分的存在的事物。

      示例:对象、事件,黑洞、反物质、暗物质、弦理论、神。

      注:实体根据其不同属性有多种分类方式,如物理实体、虚拟实体、物理虚拟混合实体,抽象实体、具体实体,物质、能量、信息,系统、过程,人工物理实体、自然实体、组织,资产、非资产,生物(有生命实体)、非生物(无生命实体),主体、客体,等等。

      5.3.2 数字实体 digital entity

      由数码化或数字化手段或设备产生的,以比特形式存在的虚拟实体。

      注1:数字实体可以存在于计算机等IT系统中,可以作为云服务或作为数据中心中的服务存在,也可以作为网络元素或作为IoT网关存在。

      示例:数字货币、数字签名、数码照片、慕课、数字孪生体。

      5.3.3 抽象实体 abstract entity

      通过从特定实体中提取共有特征而形成的一般实体。

      注:未经抽象(提取共有特征)的实体是具体实体。

      示例:模型、理论、艺术作品。

      5.3.4 系统 system

      (a) 一组相互关联或相互作用的实体。

      (b) 具有某种预先确定属性的关系的任一实体;具有某种预先确定关系的属性的任一实体。

      注:定义(a)和定义(b)等价。

      5.3.5 过程 process

      (a) 一组相互关联或相互作用的活动,这些活动对输入进行处理转化,以交付预期结果。

      (b) 持续的现象或以一系列状态逐渐变化为特征的现象。

      注:定义(a)用于描述人为过程;定义(b)用于描述自然过程。

      示例:日食、地震、增材制造工艺、机器学习、数字化转型。

      5.3.6 人工物理实体 man-made physical entity

      由组织出于一定目的改造自然实体后产生的物理实体。

      示例:城市、食品、电网中的电流、制造工艺。

      5.3.7 资产 asset

      对组织有潜在价值或实际价值的实体。

      注:价值可以是有形的或无形的。资产有多种分类方式。

      5.3.8 认知资产 cognitive asset

      组织或人工物理实体在运营或运行过程中产生的无形资产。

      注:数据、信息、知识和智慧都属于认知资产。

      5.3.9 数据 data, pl

      (a) 关于实体的事实。

      (b) 以适合于通信、解释或处理的形式化方式对信息进行可重新解释的表示。

      注1:数据通常采用定性变量或定量变量值的集合的形式。

      (c) 分配给基本测度、派生测度或指标的值的集合。

      注2:定义(b)和定义(c)等价。

      5.3.10 信息 information

      (a) 实体所呈现(所表述)的过程状态及其变化方式。

      (b) 认识主体所表述的实体过程状态及其变化的形式、含义和价值。

      (c) 经过处理、组织和关联以产生意义的数据。

      注:定义(a)是信息的本体论定义;定义(b)是信息的认识论定义。定义(b)和定义(c)等价。认识主体既可以是组织,也可以是具有信息处理能力或一定智能的物理虚拟混合实体。

      5.3.11 知识 knowledge

      (a) 被维护、处理和解释的信息。

      (b) 认识主体所表述的实体过程状态及其变化规律。

      注:定义(a)和定义(b)等价。认识主体既可以是组织,也可以是具有信息处理能力或一定智能的物理虚拟混合实体。

      5.4 分类框架相关术语

      5.4.1 尺度 scale

      与实体属性映射的一组有序的连续或离散值或一组类目。

      注:本标准利用时间关系、空间关系和目的-手段关系(反映为系统目的、行业领域、质量特性、需求指标的展开)三个维度的尺度建立对实体及其数字模型的视角和数字孪生体的应用场景的分类框架(图2)。

按时间、空间和目的-手段关系构建的三维分类框架

图2 按时间、空间和目的-手段关系构建的三维分类框架

      5.4.2 时间尺度 temporal scale

      对实体的生命周期的度量。

      注:这种度量包括两个方面:一是实体生命周期长度的数量级,如秒、小时、星期、年等,或微观、介观、宏观、宇观等;二是生命周期阶段列表。

      5.4.3 生命周期 life cycle

      生存周期 life cycle

      实体从产生或概念构思到消亡或退役报废的演变过程。

      示例:产品生命周期、系统生存周期、软件生存周期。

      注:在PLM领域多用生命周期的说法;在系统工程和软件工程领域多用生存周期的说法。

      5.4.4 生命周期阶段 life cycle stage

      生存期阶段 life cycle stage

      实体生命周期中的时间段,与实体的描述或实现的状态相关。

      注:生命周期阶段涉及实体生命周期中的重大进展和里程碑成就。生命周期阶段可以重叠。

      5.4.5 空间尺度 spatial scale

      对实体的空间范围和系统复杂程度的度量。

      注1:这种度量包括两个方面:一是实体所在的系统层次,如系统元素、子系统、系统、体系;二是实体所占空间尺寸的数量级,也称物质尺度,如原子尺度、分子尺度、生物尺度、地球尺度、宇宙尺度,或微观、介观、宏观、遥观、宇观。物质尺度可以继续细分,如分子尺度包括单原子分子、有机小分子、有机高分子、生物/非生物大分子、超分子;生物尺度包括细胞、组织、器官、系统(等同于系统层次中的子系统)、生物个体。

      注2:体系一词在中文中和在本标准中都是多义词。本标准和GB/T 19100-2003中的概念体系,是指概念系统,即体系等同于系统;本标准系统层次中的体系,等同于一系列系统工程标准(ISO/IEC/IEEE 15288/21839/21840/21841)中的系统的系统(System of systems),这是一类特殊的系统。

      参考文献

      [1] 数字孪生体技术白皮书(2019),安世亚太科技股份有限公司, 2019

      [2] 全球工业4.0研究报告(2020),工业4.0研究院,2019

      [3] 数字孪生体:第四次工业革命的通用目的技术,胡权,2020

      [4] 数字孪生体报告(2021),工业4.0研究院,2020

 

广东电视台采访数字孪生体联盟秘书长王明芬

      2020年11月20日,数字孪生体联盟秘书长王明芬参加2020年中国移动全球合作伙伴大会,与亚信科技副总裁颜研共同发布了《5G城市数字孪生平台白皮书》,并接受了广东电视台的采访,展望了“5G+数字孪生体”的美好发展前景。

      王明芬在采访中回答了广东电视台记者的提问,主要谈及我国数字孪生体产业战略、5G跟数字孪生体的关系、数字孪生体在生活的应用等内容。

王明芬接受广东电视台记者采访

      数字孪生体联盟认为,随着5G技术的成熟和应用,它对数字孪生体产业的发展具有推动作用,主要体现为更便利的生活和更高效的产业应用,这有助于我国数字孪生体产业快速高质量发展。

      在进一步回答广东电视台提问时,王明芬用数字孪生城市和数字孪生制造两个领域的案例,介绍了数字孪生体的价值和意义。

      数字孪生城市的建设将给人们生活带来各种便利,辅以人工智能和大数据等新一代数字技术,能够解决由来已久的交通堵塞、信息融合等难题。

      对于数字孪生体和5G产业发展,王明芬介绍了国家发改委和中央网信办在2020年4月7日联合发布的《关于推进“上云用数赋智”行动培育新经济发展实施方案》,其中包括人工智能、大数据、数字孪生体和5G等七大新一代数字技术。

      最后,王明芬秘书长通过广东电视台表示,数字孪生体联盟秉承包容和开源的核心价值观,团结一切可以团结的力量,共同打造我国数字孪生体产业生态。