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《十五五数字孪生体发展规划》确定“AI4DT/DT4AI”发展思路

      近期,工业4.0研究院在数字孪生体联盟部分成员的大力支持下,已经完成了《十五五数字孪生体发展规划》,并通过了内部审核。相关文档已经提交相关部门参考。

      自2019年工业4.0研究院发起全球第一家数字孪生体联盟以来,在十四五规划期间,吸引了来自数十个行业的成员,初步建立了一个多元化的数字孪生体创新生态,有效推动了“数字孪生创新计划”的落地实施。

      从第四次工业革命发展的趋势来看,数字孪生体跟人工智能和数据工程呈现高度融合的机会,《十五五数字孪生体发展规划》把“AI4DT/DT4AI”确定为主要发展思路。

      立足“AI4DT/DT4AI”发展主线,《十五五数字孪生体发展规划》将在2026-2030年期间,聚焦工业、能源、太空、航空和国防等五大领域。

      跟行业内主要关注智慧城市发展的思路不同,《十五五数字孪生体发展规划》坚持通过行业应用突破数字孪生体关键技术的发展瓶颈。

      按照《数字孪生体:第四次工业革命的通用目的技术》所讲,数字孪生体关键技术主要为数字孪生化(Digital Twinning)、数字孪生体平台和数字线程。

      目前,德国、英国、法国、日本、韩国和印度等国虽然也参与数字孪生体产业的发展,但基本处于中美两国主导的状态,两国都有较为活跃的学术研究和产业联盟。

      在十五五规划期间,工业4.0研究院将继续发挥主导作用,利用颠覆性创新的优势,给数字孪生体联盟成员提供完善的服务,通过X孵化器和X应用平台,帮助各成员在工业、能源、太空、航空和国防等领域获得突破性发展。

      今天是12月16日,又是数字孪生体联盟成员日。感谢部分成员代表参加宇宙中心的讨论,欢迎更多成员单位联系参加每个月的成员日交流活动。

 

第七届数字孪生体挑战赛(DTC 2025)第一阶段比赛结束

      近期,正在火热举办的第七届数字孪生体挑战赛(DTC 2025)经过延期半个月之后,评委会从数十支参赛团队中遴选了10支团队参与第二阶段的比赛。

      2025年举办的第七届数字孪生体挑战赛围绕F-47第六代战斗机举行,要求参赛团队自行查找公开资料,结合到飞机设计和建模仿真的方法,完成理论赛题A或软件开发赛题B。

      这届数字孪生体挑战赛收到了数十份解决方案,除了国内行业人士\高校学生和高中生等提交的方案,还有来自国外的团队报名参与。

第七届数字孪生体挑战赛成果展示

      经过评委会再三讨论,根据提交方案的完整性和合理性等多项指标,最终确定了10支团队参加第二阶段的比赛。除了部分团队不宜公布相关情况,通过第一阶段的参赛团队包括金成柱(个人组队)、Jet2 holiday、IMAX-2025和暗凌空天实验室等。

      按照第七届数字孪生体挑战赛规定,完成第一阶段的10支团队均能获得1000元奖金,稍后将有组委会工作人员联系这10支团队的负责人(队长)。

      经跟通过第一阶段的团队沟通后,将公布部分解决方案(通过“数字孪生体挑战赛”公众号发布),以促进更多行业人士参与先进战斗机的设计和工程工作。

      目前,通过第一阶段比赛的参赛团队,正在加紧完成第二阶段的挑战内容。

      据第七届数字孪生体挑战赛组委会透露,在工业4.0研究院X孵化器的帮助下,参与第二阶段比赛的团队,将进一步把设计方案变成实际的研发产品。

 

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。