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工业4.0研究院2024年主题:数字孪生体内嵌

      作为第四次工业革命的通用目的技术,数字孪生体的发展进入了新的发展阶段,为此,工业4.0研究院根据产业生态状况,确定2024年主题为“数字孪生体内嵌”(Digital Twin Inside)。

      在DARPA、美国空军以及工业4.0研究院等多方机构努力下,数字孪生体的科学体系逐步形成,推动该技术将进入创新应用阶段。

      当前,数字孪生体行业发展出现分化,部分行业人士或企业过度消费该概念,导致客户对数字孪生体产生怀疑,迅速把该领域变成一个“传统”的行业。

数字孪生体内嵌

      工业4.0研究院秉承初心,在数字孪生体的科学、技术和工程整个链条上布局,经过多年的努力,已经成为数字孪生体体系中的关键角色,运行了全球第一个数字孪生体联盟,比美国同类型机构早了7个月。

      针对数字孪生体科学体系,工业4.0研究院开展了长期的研究,以2020年发行的《数字孪生体:第四次工业革命的通用目的技术》为代表,迄今指导了数百家企业的数字孪生体应用探索。

      对于数字孪生体未来的发展,工业4.0研究院判断,在行业分化环境中,蕴含大量的产业应用机会,但过度营销的客户不太容易因概念而下定决心创新。

      为此,工业4.0研究院决定在未来3年左右的时间,采取“数字孪生体内嵌”(Digital Twin Inside)的策略,即不再突出数字孪生体的体系,而让数字孪生体融入到客户关心的解决方案中,驱动数字孪生体行业持续创新发展。

      工业4.0研究院院长胡权指出,在落实数字孪生体内嵌策略的过程中,应重视人工智能和数据科学两大通用目的技术的融合,瞄准工业和军事两大领域的颠覆性创新需求,打造几个典型的应用场景,推动数字孪生软件工程的成熟。

      正如个人电脑时代英特尔提出的Intel Inside,数字孪生体内嵌体现了技术创新生态的思路,有助于遏制恶性竞争,提升工业4.0研究院在行业中的地位。

      欢迎认同工业4.0研究院理念的行业企业或投资机构,共同分享“数字孪生体内嵌”绽放异彩的时代机遇。

 

《数字孪生体报告(2024)》发布了

      按照预定计划,由工业4.0研究院编写,达钯科技发展中心(DAPA)支持,数字孪生体联盟发布了《数字孪生体报告(2024)》(Digital Twin Report 2024),引起了国内外人士的关注。

      《数字孪生体报告(2024)》洞悉行业发展趋势,为数字孪生体联盟成员提供了一个了解行业全貌的机会。

      在刚刚发布的年度报告中,工业4.0研究院以“在分化中迈向‘数字孪生+’纵深应用”为题,重点分析了中美两个国家的情况,并指出,数字孪生国防应用处于领先,当前数字孪生软件体系正在形成中。

数字孪生体报告(2024)

      作为DARPA十多年前提出的概念,数字孪生体得到了美国国防部高度重视,并投入大量资金开展基础科学研究,近期确定了数字孪生体的科学体系,再次在该领域确定了基础研究的领先地位。

      不仅如此,以洛马公司、波音公司、通用电气、亚马逊以及特斯拉等公司为代表,美国正在推动数字孪生软件体系的建设,企图成为未来数字孪生体产业供应链的主导者。

      由于中国缺少数字孪生体基础研究,企业客户往往关心热门技术带来的实际效用,数字孪生体经过最近几年的热炒,成为了不少客户闻之色变的概念,不敢尝试或使用数字孪生体解决方案,宁愿用其他概念包装其应用。

      受到过度推销影响的行业众多,包括智慧城市、机械制造、电力电网、水利工程和航空航天等领域,这些行业既是数字孪生体应用的拥抱者,当前又成为对数字孪生体评价不高的行业,成为我国分化非常严重的代表。

      美国把数字孪生体列为改变世界的关键领域之一,并认为该技术对国防安全有重大作用,因此,它针对中国等设计了完善的应对策略,要求在基础研究、关键技术和应用示范等方面设置障碍,据最近几年的发展来看,它取得了预期的效果。

      虽然数字孪生体世界处于分化中,但是一些具有远见的企业在蛰伏中,期待在数字孪生体产业爆发的时候,能够成为其中的一部分。

      《数字孪生体报告(2024)》预测,在未来5年时间,数字孪生软件体系将基本建成,美国将主导该产业链,数字孪生体典型应用将逐步浮出水面。

      建议数字孪生体联盟成员做好准备,进入2024年的“数字孪生+”纵深应用浪潮中。

 

工业4.0研究院启动“数字孪生健康创新中心”建设计划

      为了落实《“十四五”数字孪生体发展规划》(简称“发展规划”)设定的目标,工业4.0研究院近期跟某顶级医院初步商定合作意向,计划建设“数字孪生健康创新中心”(Digital Twin Health Innovation Center)。

      作为第四次工业革命的通用目的技术,数字孪生体在各行各业都有应用潜力,工业4.0研究院遵循先易后难的原则,在发展规划中列入了10个行业,根据资源就绪情况,逐步推进相关建设工作。

      针对医疗健康领域,工业4.0研究院通过各种方式,积累了大量的研究成果,将携医疗领域的专业人士,设计“数字孪生健康”概念体系,为人们的医疗健康服务提供一种通用目的平台。

      按照计划,预计在2024年将编写并发布《数字孪生健康》(Digital Twin Health)书籍,力求引领该领域的发展。

      目前,数字孪生健康创新中心将依托合作医院的项目,选择适合推广数字孪生健康应用的园区,共同落地实施数字孪生健康创新中心,把它建设为国内外领先的医疗技术创新平台。

      数字孪生健康创新中心将基于“数字孪生人体”(Digital Twin Human),融入5G、智能传感、AI/ML等关键技术,为我国人民的医疗健康服务作出应有的贡献。

 

通知 | 征求《数字孪生电磁》编写委员会专家

      近期,数字孪生战场实验室拟与国防科技大学建立战略合作关系,延续已有数字孪生电磁研究成果,编写《数字孪生电磁》一书,特公开征求编写委员会专家。

      早在2023年2月28日,数字孪生战场实验室发布了《认知电磁战白皮书》,吸引了各主管部门及机关单位的关注,部分领导建议进一步开展研究和试验工作,把认知电磁战的工程方法设计出来。

      通过近半年时间的准备,围绕“数字孪生电磁”主题,计划跟合作方编写《数字孪生电磁》一书。

      作为第四次工业革命的通用目的技术,数字孪生体可以应用在电磁空间,便于机器学习及人工智能的应用分析,提高对抗环境下的灵活性。

      跟传统的电磁类书籍不同,《数字孪生电磁》有几个特点:

      首先,把电磁空间看成一个具有独立特征的域,为它建立一套认知理论体系,便于其他专家学者进一步开展研究工作。

      其次,数字孪生电磁是电磁领域数字化转型的高级阶段,跟机器学习等先进技术融合在一起,实现互操作、动态组合和重用的目的。

      由于把电磁空间数字孪生化,便于建立数据驱动的一套电磁运行机制,从而让电磁应用融入到其他域,产生难以想象的效果。

      最后,数字孪生电磁技术为军民两用提供机会,最终将提升电磁频谱的利用效率,为国家数字经济高质量发展提供新的动力。

      为了让更多优秀专家学者加入数字孪生电磁研究中来,借《数字孪生电磁》一书的编写机会,公开邀请大家报名参加。

      请有意参与《数字孪生电磁》编写的人员,把个人简历及拟参与计划(包括贡献)情况,发送邮件到:innobase@qq.com

 

数字孪生体不是一个“仿真”问题

      在近期举办的“中国数字孪生体产业发展”研讨会上,参与交流的数字孪生体联盟成员提出了不少有趣的问题,大大启发了笔者的思考。

      这次参加交流活动的人员都阅读过笔者写的《数字孪生体》这本书,对书中提出的仿真、连接和数据三大流派划分非常认同。

      但是,他们提出了一个问题,为什么大家(包括客户)总觉得数字孪生体是一个仿真问题?

      10多年前,DARPA提出数字孪生体概念,其理论发展仅仅为了满足军事需求,后来并未公开多少理论成果,实际的数字孪生体应用更是秘而不宣。

数字孪生体仿真派

      在这样的背景下,国内自称数字孪生体供应商和客户少了引领的标杆。

      从数字孪生体发展的规律来看,虽然企业并不在乎理论,但如果要保证长期良性发展,当前对数字孪生体理论的需求就是刚性的。

      国外知名仿真软件在军事和工业领域应用时间较长,转售公司、集成厂商以及某些“独立自主”软件企业乐于继续为客户提供仿真软件,“数字孪生体=仿真”的结论迅速成为“主流”。

      经过多年的发展,数字孪生体深受仿真专家的影响,他们很大程度上把数字孪生体看做或认为其是仿真的一个分支。

      如果大家了解熟悉的仿真企业在美国军工体系几乎未涉足数字孪生体应用,就知道这样的看法的局限了。

      美国经济学家在《冲突的战略》一书中,专门写了“缓慢发展的国际战略学”一章,指出大多数人研究战略思想是为了解决实际问题,而非真正关心这一理论的完善和发展,而且一些学者也有这样的想法,他们并非想发展解决问题的方法论。

      对于数字孪生体领域来讲,以上结论也是成立的。

      作为第四次工业革命的通用目的技术,数字孪生体科学、技术和工程的发展涉及的范围比较广,需要解决的理论问题比较多。

      这些问题应该由获得国家资助的大学或研究机构解决,但既然连院士都认为这是一个“仿真”问题,那么把它纳入到建模仿真体系中,就成为一个必然的结果。

      仿真视角的数字孪生体具有价值,但国内似乎难以真正推动,主要原因是国内几乎没有广泛使用的自主仿真软件,当前的主要任务是先解决“卡脖子”软件问题,并由此提出了“工业软件”的说法,后来还形成了“数字孪生工业软件”的概念。

      理论研究是牵引一个领域繁荣发展的先头兵,产业政策是为了调和结构不合理和动力不足。

      当理论研究“屈从”或“迎合”政策,那么其领先性难以得到保障,最终就只能变成一个研究项目,而不是为行业长期发展提供知识基础。事实上,政府官员本意是希望得到理论专家的指引,避免产业政策出现明显的错误或失误。

      在第四次工业革命到来之际,搞清楚数字孪生体是一项技术升级还是一种新技术范式很关键,前者认为它不过是“仿真”的一个分支,后者则认为它为军事和工业发展提供了新的可能。

      笔者认为,我们不能简单的把数字孪生体等同于一个“仿真”问题。