工业互联网的基础模型和技术依托于数字孪生体(DigitalTwin),虽然这个概念产生于军事领域,但很快得到了领先工业企业的认同,并投入大量资源进行研究,其中,美国通用电气和德国西门子最为积极。不过,由于这个概念比较新颖,同行业人士了解的不多,有必要通过追根溯源的方式做一个介绍。
从可以找到的书面证据来看,2011年3月美国空军研究实验室(AFRL,AirForceResearchLaboratory)做的一次演讲,明确提到了数字孪生体,是最早的提出机构。
在2015年,工业4.0研究院已经对德国工业4.0有了非常深入的研究,开始发现信息物理系统(CPS,Cyber-PhysicalSystems)不如美国工业互联网联盟(IIC,IndustrialInternetConsortium)采用的数字孪生体有效,为了加深对数字孪生体的理解,工业4.0研究院启动了“数字孪生体概念及历史”(ConceptandOriginsofDigitalTwin)的研究课题。
对于数字孪生体概念的提出,工业4.0研究院项目组找到了一份2011年3月的演讲资料,其题目就是Condition-basedMaintenancePlusStructuralIntegrity(CBM+SI)&theAirframeDigitalTwin,演讲人是PamelaA.Kobryn和EricJ.Tuegel,他们就职于美国空军研究实验室结构力学部门(StructuralMechanicsBranch)。
从演讲资料可以看出,美国空军研究实验室希望利用数字孪生体这个概念来解决战斗机机体(Airframe)的维护问题,这也是当时美国国防部正在进行的一个项目——基于状态的维护+(CBM+,Condition-basedMaintenancePlus),而美国空军研究实验室希望实现飞机的维护可以数字化,数字孪生体被寄予达到该目的的创新工具。
至此,对于谁首先提出数字孪生体这个概念,应该有基本的判定,目前没有任何书面证据显示Grieves提出了数字孪生体这个概念,而且,正式对外公开的资料显示,美国空军研究实验室在2011年3月提出了数字孪生体这个概念。
在与国内外一些专家交流数字孪生体这个概念起源这个问题时,工业4.0研究院发现即便按照Grieves勉强称自己是发现数字孪生体的基本作用,也是难以得到支持的。
一直以来,Grieves主要围绕产品生命周期(PLM,ProductLifecycleManagement)在做一些工作,但从他各种研究成果来看,他主要强调的是通过数字化来实现可视化,这一点跟海尔强调的透明工厂如出一辙。毫无疑问,利用数字化实现管理现场的透明化,或者实现产品生命周期的透明化,是有意义的,但不是数字孪生体的全部。
对比美国国防部利用数字孪生体的情况,它首先对应的就是基于状态的维护+(CBM+),这就是说,美国国防部把数字孪生体看成降低维护成本、提高维护效果的工具,这跟后来美国通用电气的资产性能管理(APM,AssetsPerformanceManagement)是一致的。
由此可见,国内一些专家强调数字孪生体的仿真功能,是与其产生初期的核心价值不同的,简单把数字孪生体理解为建模、仿真甚至于CAD等,过于简单的理解数字孪生体的含义,这对于中国制造业转型升级,利用数字孪生体来实现工业互联网是不利的。
希望通过本文的介绍,可以帮助行业人士更好理解数字孪生体的渊源、历史和价值,从而进一步推动中国工业互联网创新发展。
2018年6月27日,由工业互联网产业联盟(AII,AllianceofIndustrialInternet)主办,翼络工业互联网(重庆)有限公司承办,重庆江北区经信委支持举办的“数字孪生体引领工业互联网创新发展”高端研讨会在重庆市江北区政府行政会议大楼举行,来自省内外近百人参加了会议。
在研讨会召开前,重庆市江北区经信委主任张勇接待了与会专家,并表示希望来自国家顶级的专家参与重庆正在推进的大数据智能化建设工作,与会专家与经信委领导进行了亲切的交谈,同时也对重庆正在发生的翻天覆地的变化表示赞赏。
本次高端研讨会是工业互联网沙龙第九十九期,翼络工业互联网公司立足重庆,希望通过工业互联网沙龙,引入国内外高端资源,帮助重庆建设创新的工业互联网生态,探索我国制造业高质量转型发展的重庆模式。
接下来,来自工信部信通院、工业4.0研究院、中科院微电子所、SAP和中国电子的专家对工业互联网、数字孪生体、大数据和MBSE等主题做了演讲。
工业4.0研究院胡权院长就“数字孪生体的历史与发展意义”做了追根溯源的介绍,同时,结合到生产性服务和制造业服务化的辨析,指出了企业家可以以“轻资产”的方式,实现制造业服务化,从而构建面向未来的工业互联网新商业模式。
中科院微电子所智能制造研究中心陈曙东主任结合到过去近10年开展的无锡物联网基地、工业互联网大数据、人工智能和开源项目等工作,展现了中科院面向科学探索和项目落地,做出的杰出成就。
由于数字孪生体涉及到模拟和仿真软件的开发,来自SAP大中华区副总裁,首席数字官(CDO,ChiefDigitalOfficer)彭俊松介绍了德国企业SAP在数字孪生体的商业化方面做的一些工作,凸显了企业追求务实发展的思路。
2018年6月19日,由翼络工业互联网(重庆)有限公司承办的“工业互联网沙龙第98期”再次迎来了20多位参会嘉宾。本次工业互联网沙龙的题目是“富士康上市对重庆工业互联网的启示”,借助刚刚上市不久的工业富联,探讨在重庆切入工业互联网的方法。
这次工业互联网沙龙由工业4.0研究院胡权院长主讲,他明确指出,由于生产现场的改造周期较长,创新速度较慢,对于投资较少的创业企业,应该把轻资产模式作为重点。
胡权院长首先对富士康工业互联网公司转型工业互联网的三个阶段进行了介绍,强调富士康结合到自己的实际情况,着手的是工厂内部的核心问题,然后再扩展到为行业企业转型提供服务的逻辑。
然后,基于工业互联网产业联盟(AII,AllianceofIndustrialInternet)构建的“互联网+先进制造业=工业互联网”逻辑,胡院长深入剖析了重庆本地蕴含的商机和机遇。
最后,胡院长结合到了海尔的COSMOPlat平台、海智在线、华源创世、领工云以及航天云网,进行了点对点的案例分析,给与会的创业团队指引了一个创业风口。
这次参加工业互联网沙龙的企业嘉宾有长安工业机械动力工程公司、长沙啄鸟网络科技有限公司和重庆泊津科技有限公司等企业家及高层管理人员。同时,一些已经进入工业互联网创业领域的团队也参加了沙龙,他们借此了解了在重庆开展工业互联网的基本方法。
工业互联网沙龙的主办方负责人表示,随着我国工业互联网战略持续推进,主办单位将继续秉承精简、开放和务实三大理念,通过多种形式的工业互联网主题沙龙,帮助重庆本地的创业创新企业更新观念,提升创新能力。
2018年6月8日下午,由工业4.0研究院主办,翼络工业互联网公司承办的“迎接重庆工业互联网发展大机遇”研讨会在重庆江北嘴金融城举办。来自二十多家单位的领导和专家参与了研讨会,倾听了工业4.0研究院胡权院长做的《迎接重庆工业互联网发展大机遇》的演讲,并进行了热烈的讨论。
这次活动是由工业4.0研究院2016年发起的工业互联网沙龙(原为工业4.0研讨会)系列的一部分,首次在重庆举办。据承办方翼络工业互联网公司的负责人介绍,本次举办的工业互联网沙龙已经是第九十七期,同时也是在重庆举办的第一期。
重庆工业互联网沙龙具有三个方面的特点:精简、开放和务实。
首先,与国内不少研讨会动辄上百人的规模不同,重庆工业互联网沙龙通常保持在20人以下,以保证沟通的私密性和深度。由于规模较小,所有参与的人员都有机会跟主讲嘉宾有互动交流的机会,这样可以达到更好的沟通效果。
其次,重庆工业互联网沙龙强调开放性,这与不少企业会销或赞助等模式迥然不同,由于有了具体的企业进行赞助,很难保证其包容性(inclusive),通过开放性原则的实施,可以融百家之长,让不同的观念和想法进行碰撞,促进重庆工业互联网生态的有机发展。
最后,研讨会或沙龙虽然是思想交流的地方,但由于规模较小,参与者有充分的机会进行沟通与互动,较容易就具体的事情达成共识,甚至于建立合作关系,这可以延展沙龙的创新推进价值。
本次研讨会参与人员比较广泛,有来自巴南区经信委、北碚区经信委等政府机构的领导,也有来自国投创新投资管理有限公司、重庆科技风险投资有限公司和东方园林投资等的投资管理人员,还有来自咨询公司、系统集成商、制造企业、工业互联网平台等行业专家。
工业4.0研究院胡权院长对工业互联网概念及发展规律进行了介绍,提出了生产力陷阱(ProductivitySlump)是工业互联网产生的历史背景,同时,胡院长还就重庆工业互联网发展机会进行了深入介绍,主要对工业电子商务、杀手级应用(KillerApp)和工业互联网操作系统等三大机遇进行了深入浅出的分析,并提出将在重庆建设人才、技术和资本三位一体的工业互联网创新生态。
针对重庆的工业互联网人才培养,胡院长透露,在2018年下半年期间,翼络工业互联网公司将重点把工业4.0研究院的工业4.0大学在重庆落地,帮助重庆构建领先的工业互联网人才高地,为重庆经济的创新发展助力。
长达3个小时的重庆工业互联网沙龙结束之后,与会人员在研讨会的横幅下合影留念,大家纷纷表示,对于即将举办的第二期工业互联网沙龙颇为期待,同时,大家也表示,希望通过本次沙龙活动,加强重庆产业的交流以及企业的合作,共同打造良性发展的重庆工业互联网生态。
秉承工业4.0研究院一贯的开放式创新理念,数字孪生体研究中心欢迎任何有意愿贡献研究力量的机构加入,并成为中心的会员单位。
数字孪生体(DigitalTwin)这个概念是由美国空军研究实验室(U.S.AirForceResearchLaboratory,AFRL)在2011年首先提出,该概念迅速得到了系统工程领域的行业人士认同。
工业4.0研究院认为,数字孪生体概念体系的提出,弥补了美国国家科学基金会(NSF,NationalScienceFoundation)在2006年提出信息物理系统(CPS,Cyber-PhysicalSystems)的不足。
遵循研究及工程(R&E,Research&Engineering)的方法,数字孪生体研究中心紧紧围绕工业互联网解决方案的需要进行推进,重点解决工业企业在转型升级过程中实现数字化、网络化和智能化的难点及痛点问题。