2021年7月17日，工业4.0研究院院长、数字孪生体联盟理事长胡权应邀参加中国计算机学会2021未来计算机教育峰会，以《数字孪生体和开源》为题做了观点报告，受到与会人员的关注和热议。

      胡权把数字孪生体和开源结合，利用2007年诺贝尔经济学奖获得者提出的“机制设计理论”，引入“激励相容”的概念，为数字孪生体开源社区发展提供了理论基础。

      所谓激励相容，可以一句话来描述，“如果在给定机制下，如实报告自己的私人信息是参与者的占优策略均衡，那么这个机制就是激励相容的。”

      该理论很好解释了开源社区的发展方向：选择面向未来的技术领域，采用开源社区的方式，加速行业专业化分工，实现无人区的突破。

      结合到工业4.0研究院“数字孪生+”战略，胡权展示了正在推进的“数字孪生矿山”和“数字孪生石化”两大数字孪生体实验室，它们都将基于开源社区推进关键核心技术的突破，加强典型应用场景和杀手级应用的开发。

      随后，胡权还参加了“教育助开源”的讨论，分享了工业4.0研究院对人才的看法，特别阐释了通过面向未来项目吸引和培育具有颠覆性创新能力人才的思路和实践。

      数字孪生体联盟部分成员通过现场或在线等方式，参与了CCF未来计算机教育峰会。

      在长期开展国防研究基础上，工业4.0研究院于2021年8月1日宣布，启动《数字孪生国防白皮书》编写，展现全球国防领域数字孪生体应用最新情况，结合到《数字孪生体》一书理论体系，分析“数字孪生国防”概念对全球军事格局的影响。

      习近平在中共中央政治局第三十二次集体学习时讲话提出，“要推进高水平科技自立自强，加快关键核心技术攻关，加快战略性、前沿性、颠覆性技术发展，发挥科技创新对我军建设战略支撑作用。”

      工业4.0研究院认为，作为第四次工业革命的通用目的技术，数字孪生体不仅是“颠覆性技术”，还将遵循从点到面扩散的规律。DARPA作为始作俑者，经过10年时间，为美国国防装备构建了一套类似互联网的颠覆性技术体系。

      虽然美国国防领域全力采用数字孪生体，但工业4.0研究院在2019年发起全球第一家数字孪生体联盟，支撑国家发改委和中央网信办发布“数字孪生创新计划”，以及承接装备数字孪生体应用研究项目等，显示我国数字孪生体研究和探索力度并不小。

      近期来自美国国防部、NATO以及英国国防供应商等的信息显示，全球各国纷纷加速数字孪生体相关研究，在理论、技术和工程上具有较大的突破，已经具有广泛应用的基础，这符合“军事技术和战争形态的革命性变化”的论断。

      定位于DARPA和兰德的融合体，工业4.0研究院基于《数字孪生体》一书中“数字孪生国防”章节内容，结合到我国新时代国防和军队建设新的“三步走”发展战略，深入剖析全球数字孪生体发展趋势，分析数字孪生国防演进路径。

      颠覆性技术对于国防意义重大，它的突破将给国家安全带来巨大影响。

      NATO去年对未来20年影响全球军事格局的技术进行了分析，数字孪生体被选为其中一种颠覆性技术。如果加上去年俄罗斯确定在海军装备中引入数字孪生体，那么全球军事强国在数字孪生体的认识上建立了共识。

      通过对美国、NATO、俄罗斯等相关资料分析，由于美国DARPA提出了数字孪生体，它在理论研究上得到了麻省理工学院等顶级高校教授的支持，理论体系的基础比较坚实，这为它在装备中的应用处于领先地位。其他国家在应用数字孪生体过程中，显然有些混乱，主要受传统的仿真技术影响非常大，还有软件工程理论陈旧，没有跟数字孪生体建立有机联系。

      美国国防软件研究机构最近宣称，它利用数字孪生体技术，建立了软件工程和系统工程的桥梁。特别是波音公司，前一段时间发布的《数字孪生体白皮书》显示，它类似日美之争时期推动STEP数据标准一样，建立了三个梯度的数字孪生化体系。

      按照工业4.0研究院计划，《数字孪生国防白皮书》预计在10月前编写完成。

      《数字孪生国防白皮书》将提供给友好单位内部交流，争取进一步推进美国国防部“数字工程”的研究工作，同时在“数字孪生大脑”方面加强人工智能的融合研发；接着考虑在恰当的时机，公布《数字孪生国防白皮书》，让更多行业人士了解全球最新进展。

      自2013年成立以来，工业4.0研究院坚持实施“领先三年”战略，展现了我院颠覆性创新能力，在概念创造、体系研究和技术创新等领域建立了竞争优势。在第四次工业革命肇始之际，工业4.0研究院继续推进“领先三年”战略，以期实现新的颠覆性创新。

      工业4.0研究院定位于DARPA和兰德的结合体，对标兰德战略研究和DARPA颠覆性创新，跟踪德国、日本和英国实践，结合中国国情和行业需要，在第四次工业革命通用目的技术（GPT，General-Purpose Technology）研究方面做出了突出的成就，目前开始落实“数字孪生+”策略。

      2019年，工业4.0研究院发起了全球第一个数字孪生体联盟，它早于美国七个月，比德国领先近一年时间，国内目前还未出现类似的组织；2020年，工业4.0研究院支撑国家发改委和中央网信办起草了《关于推进“上云用数赋智”行动 培育新经济发展实施方案》，提出了“数字孪生创新计划”等内容，显示了我院的前瞻性和战略构建能力。

      过去5年期间，工业4.0研究院对数字孪生体做了系统的研究，在全球首次提出了通用目的技术等判定，并出版了《数字孪生体：第四次工业革命的通用目的技术》一书，引起了国内外行业人士广泛的关注和认可。

      在“领先三年”战略指引下，工业4.0研究院坚持包容和开源的核心价值观，逐步建立了基于开源社区的创新生态，目前通过“数字孪生体联盟”（DTC，Digital Twin Consortium），为行业企事业单位建立沟通渠道，实现共创共赢。

      工业4.0研究院下属北京翼络数字技术有限公司（简称“翼络数字”）开辟了“数字孪生大脑开源社区”，在工业人工智能方面取得了较大突破，并按照“领先三年”战略要求，逐步通过数字孪生城市开源社区等开放给行业企业。

      翼络数字大力推进“数字孪生+”赋能各行业的策略，强化以工程技术人员为主的经营，通过提供创新的技术解决方案，帮助客户在“十四五”期间实现数字化转型，获得行业平均水平之上的经营绩效，实现客户在同行业“领先三年”的战略目标。

      在2021年接下来的时间，工业4.0研究院将聚焦“数字孪生城市实验室”，经过一年多的经营发展，多项指标处于全球领先地位。为了更好服务数字孪生体联盟成员，数字孪生城市实验室将发布《数字孪生城市报告（2022）》，引领真正开放的运行模式。

      结合到翼络数字承担的国家项目，工业4.0研究院近期将发布《数字孪生质量体系白皮书》、《数字孪生电网白皮书》等，深入贯彻“数字孪生+”策略思路，加强跟行业的交流互动，提升我国数字孪生体应用的开放度和创新力。

      我院同事应牢记“领先三年”战略，这既是我们的生存之本，也是工业4.0研究院响应我国科技创新的作为，瞄准全球顶级机构的颠覆性创新，探索适应我国现有环境的创新之道，虽然这个过程会遇到不同的困难，但只要我们坚持不懈，就能为第四次工业革命发展做出应有贡献。

      本人作为工业4.0研究院院长，专门撰写该文，通过邮箱发给各位同事，同时也公开发布，以便合作伙伴了解工业4.0研究院和翼络数字的运行，跟我们一道迎接第四次工业革命的到来。

       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）。

       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