从萌芽到开花,安世亚太整理数字孪生体的标准化之路.pdf

数字孪生体（Digital Twin）是一种模拟物理世界对象或系统的虚拟模型，它通过集成数据、软件和算法来反映现实世界的运行状态，并用于预测分析、优化决策以及故障诊断。随着第四次工业革命的到来，数字孪生体作为通用目的技术受到了广泛的关注，其标准化工作显得尤为重要。 标准化的目的是促进技术的互通性、互操作性和兼容性，确保不同厂商和组织之间能够顺利合作。在数字孪生体领域，韩国和美国走在前列，ISO（国际标准化组织）、IEC（国际电工委员会）和IEEE（电气和电子工程师协会）等主要标准化机构均积极参与其中。工业数据和智能制造是数字孪生体标准化的重要切入点，前者关注系统全生命周期的建模和仿真，后者关注IT和OT（运营技术）在生产制造环节的融合，这是数字孪生体最核心的应用场景。 测试床和概念验证项目在标准化过程中起到关键作用，它们不仅反映了不同利益相关方的需求，也为标准的制定和推广提供了实践依据。此外，数字孪生体的标准化还涉及到与其他应用领域（如智慧城市）的协同，以及对CPS（ Cyber-Physical Systems）和物联网物理层的优化，如智能传感器的升级。 数字孪生体与资产管理壳（Asset Administration Shell, AAS）的关系也引起了关注。IIC（工业互联网联盟）和德国工业4.0平台的合作，以及ISO/IEC JWG 21成立的“TF8 数字孪生资产管理壳”任务组，都表明两者之间的联系正在加强。尽管AAS在德国的标准化工作较为领先，但其应用范围和影响力尚未能与DT相提并论。DT作为更广泛接受的术语，有望在未来统一这一领域。 数字孪生体标准化的挑战主要包括定义的模糊性，这需要通过术语定义和架构开发来解决。标准化工作应遵循开放架构原则，充分利用现有的成熟标准和技术，包括AAS相关标准。图1和图2描绘了数字孪生体标准化工作的顶层活动和一级分解，包括术语定义、架构开发、体系规划、基础标准制定、应用标准制定和验证项目研发等关键步骤。 数字孪生体的标准化工作是一项复杂而紧迫的任务，它将有助于推动第四次工业革命的深化，促进不同行业的数字化转型。通过全球范围内的协作和标准化，我们可以期待数字孪生体技术的广泛应用和持续创新，为未来的工业和城市发展带来巨大潜力。