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数字孪生体联盟成员畅谈“中国制造2025”

      2025年1月16日,数字孪生体联盟迎来新的成员日。

      近期,来自数字孪生体联盟多家单位的成员聚集在清华科技园星巴克,围绕“中国制造2025”主题,做了一场深入的交流和探讨。

      作为2015年发布的“中国制造2025”(China Manufacturing 2025),今年进入收官阶段,围绕该主题,数字孪生体联盟秘书处组织了该活动。

中国制造2025

      经过10年时间的发展,中国制造已经完成了部分预定目标,部分领域的目标还远远超出,例如,新能源汽车目前已经形成了完整的产业链,在国际上处于领先地位。

      中国制造的数字化网络化智能化的发展也有不小的进展,特别是通过工业互联网的应用,促使中国制造的工业互联网供应链非常成熟。

      不过,中国制造仍然有不小的挑战,部分产业的竞争日益激烈,进入人们常说的“内卷”状态,这是接下来10年发展中应加以注意的。

      由于中美两国步入“大国竞争”时期,美国采取多种手段遏制中国制造业的现代化发展,这给中国制造带来了两方面的影响:一方面是中国制造借此加速推进自主技术的发展,一批具备自主创新能力的企业开始崛起;另一方面,中国制造“丢失”部分美国市场,制造业全球化开始受到影响,对我国制造企业的战略管理能力提出了更大的要求。

      与会人员围绕大国竞争背景下的中国制造发展,提出了创新突破的思路,大家一致认为,借助数字孪生体联盟在数字孪生体、AI/ML和数据科学等的积累,在未来3-5年时间内,推动一波新的颠覆性创新浪潮。

      工业4.0研究院院长、数字孪生体联盟理事长胡权表示,“在十五五规划期,数字孪生体联盟将借助数字孪生体、AI/ML和数据科学等先进技术融合发展机会,重点推动落实数字工程的应用,帮助成员单位跨越式发展。”

 

数字孪生战场实验室设立“杀伤链工程办公室”

      杀伤链(Kill Chain)是现代联合作战的核心,经过20多年的发展,已经形成了系统的工程应用体系,被广泛应用到作战样式研究、武器装备研制和战斗管理体系等场景。

      近期,数字孪生战场实验室完成《杀伤链研究报告》,总结了多年探索研究的杀伤链和杀伤网的成果,圆满完成了设立杀伤链集成小组(KCIT,Kill Chain Integration Team)的核心任务。

      在研究杀伤链的过程中,杀伤链集成小组积累了数百份相关资料,包括军事条令、演讲稿和研究报告,充实了杀伤链资料库。

      在此基础上,杀伤链集成小组进一步对杀伤链任务工程做了深入研究,初步形成了联合作战概念(JWC)、联合瞄准、联合火力和JCIDS等组成的工程研发体系。

      基于以上成果,数字孪生战场实验室决定在2025年设立“杀伤链工程办公室”(KCEO,Kill Chain Engineering Office),专注杀伤链的设计、研发和应用等工作,为行业企业和单位赋能,提升我国杀伤链研发和创新水平。

      杀伤链工程办公室标杆DARPA适应性能力特设办公室,以及美国空军杀伤链集成分部,以杀伤链工程研究和咨询为核心业务。

      为了集中精力服务领先企业或单位,杀伤链工程办公室在2025年聚焦服务《杀伤链研究报告》客户,帮助客户提升杀伤链设计水平,更好完成承担的课题或研发任务。

      按照预定计划,杀伤链工程办公室还将继续研究杀伤链相关内容,通过图书出版、专题讲座、培训课程和咨询服务等方式,分享最新的信息和研究成果。

      对杀伤链感兴趣的读者,可以持续关注“数字孪生战场”公众号。

 

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。