胡权 2024-08-09发布 阅读:185次 ⋅ 数字孪生体   ⋅

最近一年时间,数字孪生战场实验室接待了数十家机关和军工单位的调研考察,他们对数字孪生体技术非常感兴趣,但一番沟通下来,笔者发现他们对自己或其他单位开展的数字孪生体项目都不甚满意。

熟悉数字孪生体概念体系发展史的都清楚,2009年DARPA率先提出数字孪生体,其后,美国空军研究实验室(AFRL)启动了第一个数字孪生体项目,再后来推出了数字孪生靶场体系,以及目前正在大力推进的数字孪生战场管理系统。

一言蔽之,数字孪生体概念的提出,就是为了解决军事领域的难题的。

然而,来访这几十家单位过去几年都开展了各种各样的数字孪生体项目,但几乎都没有满意的成功案例。事实上,我国过去几年期间,已经支持了几千个数字孪生体项目,但一直没有达到满意的颠覆性效果。

为什么我国军事数字孪生体应用不及预期?

结合数字孪生战场实验室的研究,可以把这种现象背后的原因总结为以下几点:

第一,数字孪生体是第四次工业革命的通用目的技术,同时它也是一种颠覆性技术,它解决的是新需求和新问题。

按照笔者在《数字孪生体:第四次工业革命的通用目的技术》一书介绍,数字孪生体本来是DARPA为了解决军事上的复杂系统或体系问题,以及叠加动态对抗场景带来的模拟需要。

从实际项目需求来看,大部分项目都没有这样的要求,因为在专家设计项目需求的时候,就会找大型企业调研需求,基本上都是按照传统项目的要求来提出考核指标,避免项目中标后完不成或验收不了。

第二,由于数字孪生体可以分为三大流派,即仿真、连接和数据,给项目资助和评审过程带来了难分良莠的困难。

按照我国现有的评审机制,承接项目单位的资格占比非常高,以及项目业绩也会占据非常大的评分比例,剩下不过30-40%是项目方案占评分的比例。

这样的情况对大型企业非常有利,不管是单位资质还是项目业绩,都拥有压倒性的优势;加上项目方案采用传统的仿真工具和手段填充,大型企业能轻松获得这种集成性的数字孪生体项目。

第三,我国过去30多年模仿借鉴的模式,导致对颠覆性技术的知识积累和甄别能力都比较弱,甚至有部分行业人士不认同颠覆性技术的存在。

颠覆性技术的探索有较大的风险,这种风险体现在不确定性和成本代价高两个方面。

DARPA在引入数字孪生体概念的时候,花了两年时间开展理论研究,形成了数字孪生体和数字线程一体化的认知体系,然后在2012年由AFRL预算了5000万美元和几架F-15C战斗机,加上AFRL自身先投入开发了一套软件平台,对数字孪生体概念体系进行了验证,认为其潜在军事价值非常巨大。

不过,在这个过程中,美军技术保护部门严格要求核心团队不能发表任何学术论文,这也是我国行业人士希望找到标杆的难度之一,同时也使我国学者占据了全球数字孪生体论文重量的一半以上,引用率也是遥遥领先。

最后一点值得注意,数字孪生体技术的通用性好,它可以用在装备设计、制造、试验鉴定、使用和维护等全生命周期,还可以用在作战管理领域,以及在电磁战、网络通信、指挥控制等领域亦有非常好的应用价值。

在非装备领域的数字孪生体应用,需要体系设计师在深刻理解数字孪生体理论的基础上,拥有专业知识和IT经验,并具备对未来战争的创新能力,才可能设计出数字孪生电磁、数字孪生通信或者基于数字孪生战场的指挥控制系统等。

这样复杂的需求,需要承接大型集成项目的大企业自身承担,因为这些项目难以通过几十万的咨询项目完成,在现有的项目外协机制下,无法由大乙方来花费数百万开展研究,当然也无法把这样的高级研究工作转嫁给传统的供应商。

数字孪生体技术的军事价值释放,需要对整个国防工业或价值链进行变革,这样做的难度显然不小。

对于美军,这是它引入对手不看好或看不懂的新型技术的机会,体现了第三次抵消战略的核心价值;对于我国来讲,如果不面向颠覆性技术要新质战斗力,就难以达到预期的目标。


作者:胡权,工业4.0研究院院长、数字孪生体联盟理事长


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