安世亚太田锋：数字孪生体进化论
数字孪生已成为今年最炙手可热的概念 。 这一概念的最大优点是具体直观 ， 易于理解 。 望文生义也好 ， 顾名思义也罢 ， 说者言语一出 ， 听者便猜出大概 。 与此有关的文章铺天盖地 ， 讲座也层出不穷 ， 但大多数要么停留在溯源和概念层面 ， 要么谈论某个具体案例 ， 缺乏系统的理论框架 。 很多案例是把早已存在的案例穿了数字孪生马甲出来蹭蹭热度 。 即使是套用数字孪生概念的新案例 ， 对数字孪生的理解也似是而非 。 涉及到具体技术的时候 ， 要么比较单一 ， 要么多而零散 ， 缺乏严密递进的逻辑 。 本文作者安世亚太高级副总裁、数字孪生体实验室主任田锋 ， 希望在系统性和理论性方面前进一步 ， 从体系框架和核心技术方面做初步厘清 ， 从更完整全面的视角观察数字孪生体系的全貌 ， 以期能对业界做一些微薄贡献 。
安世亚太高级副总裁、数字孪生体实验室主任田锋认为 ， 数字孪生体是个具有社会性的生命体 ， 其产生、进化和社会性 ， 都符合生物进化和社会发展规律 。
一、孪生溯源
当前业界对数字孪生体起源的普遍认定是2003年Michael Grieves博士所提 。 笔者对此没有异议 ， 只是数字孪生体实验室在数字孪生体系研究中发现 ， 构成数字孪生体的关键技术远早于2003年 。 本实验室将这个时点前推至1960年代——CAD技术出现的时点 ， 因为数字孪生体的第一个重要器官是数字建模 ， 基于计算机图形学的CAD技术便是该器官的核心技术 。
数字孪生体的技术起源和概念提出的时点都很早 ， 但为什么这两年才突然兴起 。 数字孪生体实验室认为 ， 数字孪生体的第二个器官——物联网的成熟起到了重要的作用 。 物联网的中国国家标准的提出时间是2016年 ， 国际标准是2018年 ， 这两个标准的提出意味着物联网进入了成熟和工程应用阶段 。 而且 ， 即将推出的数字孪生体标准也是在物联网标准基础上演变出来的 ， 昭示着这两个体系的紧密关联性 。 物联网作为数字孪生体的第二级成熟度（成熟度概念参见后文）的核心技术 ， 是数字孪生体入门级或门槛级技术 。 没有物联网 ， 数字孪生体连起步都很难 ， 不用说进化了 。 2016年是数字孪生体的提速时点 ， 2018年正是数字孪生体的爆发时点 。
二、体系框架
数字孪生体实验室的研究选择了国际公认的高起点——国际标准化组织（ISO）的相关标准ISO_DIS_23247（目前为公示期 ， 年底最终发布） 。 该标准提出了数字孪生制造的参考架构 。 由于标准尚未最终发布 ， 此处不便引用其架构图 。 该参考架构虽然不是最终版本 ， 但其所包含的要素全面 ， 逻辑合理 ， 符合我们所研究的结论 。 但该标准显然是从物联网国际标准ISO/IEC30141基础上的演变 ， 具体本实验室认为对于具体应用来说过于抽象 ， 所以我们在《数字孪生体技术白皮书（2019）》中对这个框架做了术语上的修订和释义 ， 我们下面所提的理论框架是从这个架构出发而设计的 。
在《数字孪生体技术白皮书（2019）》中 ， 我们给出了数字孪生体的定义：数字孪生体是现有或将有的物理实体对象的数字模型 ， 通过实测、仿真和数据分析来实时感知、诊断、预测物理实体对象的状态 ， 通过性能和状态优化和指令发送来调控物理实体对象的行为 ， 通过相关数字模型间的相互学习来进化自身 ， 同时改进利益相关方在物理实体对象生命周期内的决策 。
本定义既承接了国际标准参考架构 ， 也是我们设计理论架构的基础 。 下图是我们提出的理论架构 ， 本架构可以指导数字孪生体的建设与实施 。
（来源：数字孪生体实验室 ， 安世亚太）
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