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数字孪生必将成为促进未来经济发展的通用技术

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发表时间:2020-09-16 13:58

数字孪生必将成为促进未来经济发展的通用技术

数字孪生体研究中心(DTRC,Digital Twin Research Center)阶段性成果发布,笔者在《秀品牛数字孪生》分享中,明确提出了2020年以后将成为“数字孪生体时代”(the Age of Digital Twin),并指出数字孪生体是数字经济发展的基础。一些行业人士对此产生了浓厚的兴趣,但也对工业4.0研究院把“数字孪生体”放到这么重要的地位表示不解,为此,笔者尝试写一篇文章,阐释数字孪生体的经济增长(economic growth)意义。

数字孪生必将成为促进未来经济发展的通用技术


我们首先需要明确数字经济的范围,传统的消费互联网等应用已经成熟,目前处于跟实体经济融合的阶段,这需要有新的工具和方法实现物理世界的数字化,早期的两化融合、信息物理系统等概念体系部分体现了这种趋势,但仍然成效不彰。

从主要推动信息物理系统的美国国家科学基金会(NSF,National Science Foundation)2019年资助信息物理系统的文件NSF 19-553的介绍来看,信息物理系统跟工程系统(engineered systems)有关,它主要表现为飞机和汽车等大型系统,当然也包括医疗设备和微型机器人等小型系统。

数字孪生必将成为促进未来经济发展的通用技术


美国国家科学基金会用无缝集成(seamless integration)简明扼要明确了信息物理系统的核心特点,信息物理系统本质上还是基于嵌入式系统(Embedded Systems)演化而来,其目的是为了“集成”。

对于数字孪生体系,可以参考美国国防部的数字工程战略(Digital Engineering Strategy)所描述的内容。

美国国防部在2018年、2019年两年发布的相关报告中指出,数字工程是为了实现“服务”的,其工作重点在系统的生命周期行为(lifecycle activities)。虽然美国国防部也提出数字工程战略要制造(build)国防系统,但测试(test)、部署(field)和维护(sustain)占据了同等重要的位置。

换句话讲,数字孪生体是为了实现服务经济,而信息物理系统则是为了实现工业经济,两者代表了不同的需求,也体现了不同的效率。

数字孪生必将成为促进未来经济发展的通用技术


美国和德国两个国家的经济结构不同,美国在服务业的比重非常高,也更擅长做服务业的创新,德国的传统工业非常成熟,加上其路人皆知的“隐形冠军”模式,使得其他国家的模仿难以奏效。

德国在几年前推工业4.0的时候,选择信息物理系统作为其技术基础,跟德国经济和产业结构不无关系;美国在服务业领域具有非常强的优势,企业也拥有丰富的经验,例如,2005年的时候,IBM就公开宣布进入到了“服务产品化”的阶段。

随着云计算和人工智能等新型技术的出现,IBM在10多年前提出的服务产品化,已经可以进入到一个更为成熟的阶段,加上数字孪生技术,IBM可以更好实现服务经济,或者数字经济,事实上,工业4.0研究院观察到IBM正在大力部署数字孪生体。

数字孪生必将成为促进未来经济发展的通用技术简而言之,如果一个国家希望推动现代服务业,就应该大力发展数字经济,而要让数字经济在国民经济中占更高的比例,就应该加强数字孪生体的建设,理由很简单,服务业的经济规律决定了其更高的利润和更美好的前景。

利用数字孪生体对实体经济带来的服务化特征,的确可以实现“制造业服务化”、“技术即服务”,或者在长期努力下,有机会实现“一切皆服务”。

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数字孪生必将成为促进未来经济发展的通用技术

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附图仅供参考:

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