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软件工厂:工业4.0研究院2025年主题

      经过10年时间的发展,工业4.0研究院已经完成了12个主题任务,在工业4.0、人工智能、数字孪生体以及开源软件等领域有较大的突破,为引领第四次工业革命的目标奠定了基础。

      还有一个多月就将进入2025年,工业4.0研究院经过审慎分析,近期确定了2025年的主题为“软件工厂”(Software Factory)。

      工业4.0研究院认为,数字孪生体、人工智能和数据科学等新一代数字技术是推动军事和工业发展的关键技术,它们的进步改变了传统的军事行动和工业运行,加速重塑未来战争和新工业时代。

软件工厂

      正如工业4.0研究院院长胡权提出的“二八定律倒置”原理,软硬件的占比正在从现在的20%:80%向80%:20%转变,未来将是一个软件定义的世界。

      传统软件的生产效率不高,成为某些受过严格训练的人员才能参与的领域,这导致过去几十年的工业化进程被硬件主导,人们只能接受千篇一律的产品,包括汽车、家电和手机等常用的商品。

      虽然苹果公司引领的智能手机革命还在进行中,通过应用商店让每个人的手机与众不同,但每年发布的iPhone并没有太大变化,则成为大众诟病的槽点。

      为什么不大规模采用软件呢?

      熟悉该领域的行业人士应知道,软件开发的起点太高,生产效率不太高,这些问题导致软件的大规模应用还不成熟。

      不过,以美国互联网企业和美国国防部等为代表的组织,已经为软件工业化提供了一条路径:软件工厂。

      传统的软件开发基础设施和方法,都是为了个人或小团队研发准备的,当大团队协同开发大型或分布式系统的时候,其中的协调工作成倍数增长,导致其漏洞百出,让软件产品的质量控制成为一个大难题。

      为了解决这些问题,世界顶级大学、研究机构和领先企业等协作起来,已经建立了完善的软件工厂体系,围绕“零信任”(Zero Trust),形成了数据运行(DataOps)、模型运行(TwinOps)和开发运行(DevOps)三位一体的现代软件工程模式。

      通过几年时间的研究探索,工业4.0研究院已经积累了较为丰富的经验,在SEDRIS、Cesium、AFSIM等典型应用上获得了较大的成功,为2025年推动“软件工厂”主题提供了基本条件。

      跟过去每年的主题方法类似,工业4.0研究院将在数字孪生体联盟成员中推广软件工厂方法,并协助对接部分软件工厂的需求。

      由于2025年是我国十五五规划的关键时期,数字孪生体联盟将在2025年举办软件工厂系列活动,同时争取有远见的大型企业参与,提供软件工厂应用场景或相关项目,让数字孪生体联盟成员在实践中践行相关原则、方法和流程。

      2025年,我们关注“软件工厂”。

 

数字孪生战场实验室到访北航计算机学院交流

      2024年9月20日,数字孪生战场实验室胡权一行到访北京航空航天大学计算机学院,参观考察虚拟现实技术与系统全国重点实验室,并与负责数字孪生体领域的周彬教授团队进行深入交流。

      针对双方感兴趣的话题,双方团队做了深入的探讨,并围绕“数字孪生模型软件工厂”建设相关问题做了讨论。

      数字孪生战场实验室是工业4.0研究院下属平台,提出了数字孪生国防体系,目前专注解决数字孪生战场关键技术探索与应用问题。

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      根据X战略计划安排,数字孪生战场实验室推动与特色突出的单位共建主题技术平台,推广和扩展数字孪生战场创新生态和应用开发能力。

      作为数字孪生战场创新生态的预选合作方,虚拟现实技术与系统全国重点实验室是国内最早开展虚拟现实技术研究与应用的单位之一,成立于2007年。

      经过多年的发展和建设,围绕航空航天、国防军事、医疗手术、装备制造和文化教育等五个领域的重大应用需求,瞄准虚拟现实国际发展前沿,深入进行理论研究、技术突破、系统研制和应用示范。

      于2022年作为全国首批20个“标杆”实验室,率先完成了全国重点实验室优化重组,致力于突破解决虚拟现实2.0的重大核心科技问题,产出重大原创成果,使我国率先实现从3I虚拟现实1.0到6I虚拟现实2.0的跨越。

      数字孪生战场实验室与虚拟现实全国重点实验室负责人共同承诺,将秉承开放式创新理念,持续推进“数字孪生模型软件工厂”相关议题,落实共建共赢的发展目标。

 

数字孪生战场实验室到访清华大学电子系交流

      2024年9月4日,数字孪生战场实验室一行到访清华大学电子工程系,参与共同举办的“基于数字孪生人体的集成态势感知系统”座谈会,围绕数字孪生人体和集成态势感知系统等关键问题做了分享和探讨,为下一阶段工作奠定了基础。

      数字孪生战场实验室胡权、王明芬等人,以及清华大学电子工程系李宗瑞、郭辰仪、周学思等参与了座谈会。

      本次座谈会是数字孪生战场实验室推进十五五规划工作的基础工作,立足于面向未来战争需要的颠覆性技术应用,打造基于数字孪生战场基础设施的新质战斗力。

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      清华大学郭辰仪以《数智化技术赋能军事训练》为题,介绍了在智能感知技术在人的体能测试评估等领域的应用情况,并展望了群体辅助支撑系统等前瞻性方案。

      清华大学电子工程系利用其电子设备和系统研发上的优势,为人体测量和评价,以及智能化分析技术应用,打造一体化的智慧训练技术体系,能够满足多方面的应用需要。

      针对通用作战图(COP)在实际应用中的难点和痛点,数字孪生战场实验室主任胡权分享了《基于数字孪生人体的集成态势感知系统》,剖析了连及以下的通用作战图的军事需求。

      结合到美军提出的JADC2战略中的SMA环,引入数字孪生人体平台概念,通过开放式架构和应用商店等应用,为持续改进并不断提升作战人员战斗力提供了一个新思路,符合新质战斗力演进的基本规律和发展要求。

      参与本次交流活动还有来自中科院空天院、兵装集团体系研究部、X孵化器等专家。

 

洪堡大学胡柯到访工业4.0研究院交流数字标准趋势

      2024年5月28日,德国柏林洪堡大学胡柯(Daniel Fuchs)到访工业4.0研究院,交流数字技术标准化发展趋势,探讨中国、德国和美国等在新一代数字技术发展以及标准化的情况,并围绕数字孪生体技术标准的发展为例做了深入沟通。

      工业4.0研究院院长胡权主持了交流活动,原中国标准化研究院副总工程师王平、中航工业夏明、安世亚太丁杰和华控智加周泽平等人参加了活动。

      作为德国知名的发展经济学家,来自曾经产出数十位诺贝尔奖的洪堡大学的胡柯副教授长期关注先进技术发展趋势,围绕中国技术标准发展趋势,撰写了诸多影响较大的文章,引起了学界和产业人士的广泛关注,并获得了世界知名的“阿尔比奖”(Albie Award)。

中德数字标准化发展对话

      其中,比较知名的有《实践的扩散:中德技术标准化伙伴关系的奇事》(Diffusion of Practice: The Curious Case of the Sino-German Technical Standardization Partnership),以及今年4月发布的《中国双管齐下参与全球技术标准化的实践扩散》(Practice diffusion in China’s two-pronged engagement in global technical standardization)等。

      在美国遏制战略的指引下,美国在数字技术标准上开始趋于保守,采取了类似上个世纪遏制日本的技术标准化战略,这一点在美国商务部下属国家标准与技术研究院(NIST)编写的《STEP:伟大体验》报告中做了详细描述。

      亲身经历过STEP标准化过程的王平对此做了补充介绍,很好印证了美国当前采取另起炉灶的标准化推进策略的趋势。

      胡权介绍了美国在数字孪生体、人工智能和数据科学等新一代数字技术领域的举措,重点分析了美国在数字孪生体标准化方面的举措,并介绍了我国数字孪生体联盟(DTC,Digital Twin Consortium)在此过程中的一些做法。

      工业4.0研究院早在2019年就发起了全球第一家数字孪生体联盟;7个月之后,在美国空军支持,美国对象管理集团(OMG)发起了美国版的数字孪生体联盟;1年之后,德国几个协会联合发起了德国工业数字孪生体协会(IDTA)。

      为了推进数字孪生体的发展,标准化是难以逾越的部分。

      美国采取类似STEP初期屏蔽日本的做法,为数字孪生体产业发展建立了“小院高墙”,这个做法甚至比40年前更为极端,欧洲的合作盟友也未纳入到美国这个“小院高墙”中,企图以此来避免数字孪生体相关的“技术扩散”。

      对于数字孪生体标准化工作,美国并未积极参与国际标准组织(例如ISO、ITU和IEC等)发起的工作组,而是依托美国自身的标准化组织(例如IEEE)等,形成了一个独立的小圈子,企图借此“垄断”全球的数字孪生体技术和产业。

      在工业4.0研究院牵头发起的数字孪生体联盟中,已经拥有了300多家合作伙伴,利用开源项目和其他颠覆性创新方法,初步建立了具有包容度的数字孪生体技术生态,形成了独具特色的数字技术标准发展模式。

      最后,胡权给到访的胡柯赠送了《数字孪生体:第四次工业革命的通用目的技术》一书。

 

活动 | 数字标准:中德美的思路与实践

      在第四次工业革命时期,数字技术的创新决定了经济发展的动力,并重塑全球经济产业的格局。数字技术的标准化作为技术生态的关键要素,成为各个工业强国和大国参与竞争重点关注的领域之一。

      德国和中国在技术标准化领域有较多协作,特别是工业4.0相关领域,这些合作关系体现在联合标准化提案中。但是,对于一些正在演变的数字技术,中德两国都难以跟美国的领先地位相比,例如,人工智能、数字孪生体、数据科学等新型数字技术领域。

      工业4.0研究院作为第四次工业革命的独立研究机构,计划跟来访的德国柏林洪堡大学助理教授胡柯(Daniel Fuchs)做一次面对面的座谈,围绕数字中德美三国在数字技术标准上的思路和实践进行交流。

      主题:数字标准:中德美的思路与实践

      地点:工业4.0研究院对外交流中心(北京海淀区光耀东方广场)

      时间:2024年5月28日下午14:30-16:30

      语言:中文和英文

      报名:010-63977177

王女士,微信:wangmfbj

      对话嘉宾情况:

胡柯(Daniel Fuchs)

      胡柯博士介绍:

      柏林洪堡大学亚洲和非洲研究所的助理教授。在维也纳和天津完成政治学和中国研究的本科和研究生课程后,胡柯先生在维也纳大学担任研究助理,在东亚研究系和政治学系任教。他还担任北京大学“欧洲汉语语言和文化项目”的董事总经理和讲师。在柏林大学担任教师之前,他曾在伦敦大学东方和非洲研究学院(SOAS)发展研究系以及哥廷根大学社会学系/现代东亚研究中心工作。

      胡柯先生拥有伦敦大学SOAS的发展研究博士学位。根据在成都和重庆14个月的实地工作,他研究了工业搬迁到中国西南部的相关国家反应。最近,他共同编辑了《与中国一起思考未来》(2023年)、《公正的世界经济秩序?》和《新国际经济秩序和南北关系的未来》(2024年)等著作,并在《新政治经济》杂志上发表了关于中国参与国际技术标准化的文章。

      2020年,他和合著者Sarah Eaton获得了“阿尔比奖”(Albie Award),以表彰他们分析中德技术标准化伙伴关系的年度全球政治经济学最佳作品。

      工业4.0研究院代表:

      胡权,工业4.0研究院院长兼首席经济学家

      数字孪生体联盟理事长,国家发改委数字经济新型基础设施课题数字孪生体工作组组长,工信部工业领域评标评审专家库专家,CPHS 2020数字孪生体产业应用论坛主席。参与了中国制造2025、工业互联网、智能制造、数字经济、数字孪生体和“十四五”规划等相关政策文件编制和建议。目前关注数字孪生体、人工智能和数据科学等新一代数字技术的发展,针对第四次工业革命提出了新型通用目的技术(GPT,General-Purpose Technologies)的判断。

      著作有《数字孪生体:第四次工业革命的通用目的技术》。

      其他嘉宾包括来自中国标准化研究院等单位的专家。