“十四五”解读：数字孪生体技术的主战场是“工业”

工业4.0研究院近期发布了《“十四五”数字孪生体发展规划》（简称“规划”），引起了行业人士的关注。本文作为规划报告的解读系列之二，结合历史经验和全球数字孪生体发展现状，介绍工业领域应用对数字孪生体技术的价值和意义。

笔者长期开展技术和经济研究，对于技术的经济价值非常关注，反过来，国家经济增长需要从纷繁芜杂的技术中选择适合的技术。对于第四次工业革命的主动力问题，什么技术可以担当大任呢？

这个问题的答案很多，总体讲有两大类：一类认为不止一种技术会成为主要驱动力；另一类根据政府喜好，把当前正在主推的某种技术作为答案。

第一类情况容易面面俱到，让人们丧失主攻方向，从“抓主要矛盾”来看，还是应该甄别一些作用更大的技术，作为第四次工业革命的主动力。各个国家经济战略或政策体现了这种选择，请读者注意，国家政策应根据技术特点和价值来选择，技术是因，政策是果。

然而第二类情况因果倒置，把政策作为原因，技术选择是结果，工业4.0研究院主导的“十四五”规划希望避免这样的情形。

一些行业人士把国家战略或政策推崇的技术作为第四次工业革命的主动力，这样的选择有“偷懒取巧”之嫌，上个世纪80年代日美之争以日本工业丧失动能结束，跟产业通产省把“智能制造”作为当时经济和产业主攻方向的“失误”有关。

为什么美国能够避免这样的“失误”？答案很简单，让市场来选择。

众所周知，美国在2006年提出信息物理系统（CPS，Cyber-Physical Systems），并资助相关机构做了系列研究，初期几年的成果斐然。由于CPS的技术基础是嵌入式系统，这正是德国的强项，很快德国提出了工业4.0，并把CPS作为其核心技术。

然而美国喜欢一项技术快，但放弃也很快。特别要命的是，美国在放弃的时候，并不喜欢大张旗鼓宣传，这完全看跟进者的“悟性”了。

2013年美国工业部门基本放弃了把CPS作为主攻方向，然而这样的变化并不明显，工业4.0研究院通过近2年时间的研究和试验，才发现这个情况。德国经济与能源部（BMWi，Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie）作为工业4.0主管部门，经过了整整7年时间才醒悟。

大致在2017年的时候，德国工业4.0领域的专家发现美国工业界基本上不谈CPS了，这迫使它跟随美国国防部牵引的数字孪生体转型。它把资产管理壳（AAS，Asset Administration Shell）跟数字孪生体等同，以展示工业4.0的核心技术一直没有变化。

曾经在40年吃过亏的日本对美国颇有微词，对美国言必称“改变世界”保持怀疑，它选择了以静制动的方式。目前日本工业领域总体并未跟进数字孪生体技术，只是在少量的场景尝试引入该技术。

前一段时间本人给中国社科院工经所的专家作了《技术革命背景下的数字孪生体》的分享，有专家提出：日本为什么不重视数字孪生体？本人的解释比较简短：日本没有意识到工业级技术往往是新一轮经济革命的肇始，数字孪生体技术的主战场虽然是工业，但它对其他实体经济的影响是非常巨大的。

虽然数字孪生体产生于美国，但美国的主要应用场景就两个：国防和工业。大家看看我国的情况，数字孪生体技术的应用场景似乎只有一个：智慧城市（或数字孪生城市）。其中缘由不言自明，因为只有智慧城市是政府出资，不像工业企业要经过层层审计，赚快钱必然选择财大气粗的政府了。

智慧城市的技术远远不能跟工业级要求相提并论，从BIM或点云技术转变过来的数字孪生城市技术，跟工业级数字孪生体技术不同，后者需要满足毫米级甚至于更高的要求。

了解人类社会工业革命史的行业人士知道，工业领域是孵化现代文明的地方，一个时代的改变往往来自工业领域的巨大变化。对于产业变革或经济增长，如果没有工业领域的改变，只会实现社会财富的重新分配，并不会产生“工业增加值”。

在编制《“十四五”数字孪生体发展规划》的时候，工业4.0研究院明确把“工业”作为数字孪生体技术的主战场，安排了一个特别工作组——数字孪生制造工作组（DTMT，Digital Twin Manufacturing Team），持续开展相关技术和应用的研发。

数字孪生制造的难度非常高，试验验证的环境成本较高，工业4.0研究院目前以简易数字孪生制造实验室为主，将来根据合作伙伴的意愿，联合开展一些数字孪生制造项目，争取把美国工业界已经完成的数字孪生制造测试床移植到中国来。

需要强调的是，工业级数字孪生体技术的突破，将为国民经济除工业外的领域带来成本低廉的解决方案，加快我国经济持续健康发展，相信在“十五五”时期将呈现这样的场景，希望我国那个时候还来得及跟上第四次工业革命的主流。

来源：百家号

作者：胡权