北航张永平副教授等：数字孪生车间制造运营管理平台

数字孪生作为实现信息空间与物理空间深度融合的重要使能技术，已被应用于制造业数智化升级改造中。数字孪生车间制造运营管理平台是智能生产运行的中枢系统，随着制造运营管理精益化、柔性化、智能化发展趋势，其运营管理方式也从制造信息化管理向着数字化运营管理升级。数字孪生车间制造运营管理平台虽作为一种管理平台，其更是一种管理理念的体现。

随着信息技术和数字化技术的应用,以及制造服务化趋势,物理资源和虚拟资源相互渗透呈现出弱边界特征,制造运营管理的对象从物理空间向物理-虚拟空间融合转变，其界定范围也逐渐向着供应链上下游企业扩大，当前制造运营管理主要存在制造运营管理能力与物理需求难适配、制造运营管理模式与物理状态难适用、制造运营管理策略与物理场景难适应的问题。

针对以上问题和挑战，本文首先从物理空间、虚拟空间、数据域、模型域、能力域、业务应用五个部分阐述了数字孪生车间制造运营管理平台的组成，进而总结了数字孪生车间制造运营管理平台分布式要素可融合、动态过程可适应、生产状态可预测、异常事件可预知、制造能力可重构的特点。针对制造运营管理从广覆盖到深融合的发展趋势，构建了一套基于“数据域-模型域-能力域”支撑的制造运营管理平台关键技术。并针对数字孪生车间从面向特定行业向面向单个客户的个性化需求发展的应用趋势，提出了一套组织内、组织间、企业间跨层级的“组织-管理-规范-洞察-决策-改善”协同运营管理策略，以期为数字孪生车间在多领域的落地应用提供理论和方法参考。