推荐 | 数字孪生体在工业控制领域第一本书

数字孪生体（Digital Twin）最近几年成为了继工业互联网之后最为重要的概念，行业人士希望系统的了解数字孪生体。数字孪生体研究中心（DTRC，Digital Twin Research Center）自2017年开始运行以来，对数字孪生体主题的学术论文、报告和书籍等进行了系统的梳理，拟在数字孪生体研究中心公众号逐一介绍。

虽然数字孪生体主题的论文和报告高达几千份，但公开出版的书籍屈指可数，这给行业人士系统了解数字孪生体造成了困难。数字孪生体研究中心计划在2020年通过在线课程等方式为行业人士学习数字孪生体提供便利。

从公开出版发行的书籍来看，明确以“数字孪生体”为主题的第一本书当属德国Springer出版的《数字孪生控制：提升机床生命周期的数字孪生体实现》（Twin-Control：A Digital Twin Approach to Improve Machine Tools Lifecycle）。

Springer官方网站提供了开源下载

值得称道的是，Springer在出版该书的时候，采取了开源出版的方式，该书可以自由下载和传播，这为数字孪生体知识的快速推广做出了杰出贡献，这跟数字孪生体研究中心倡导的开源工业互联网思路是一致的。

数字孪生控制是欧盟支持的一个研究项目，2015年10月1日正式启动，运行周期3年时间，共有11家参与单位，主要来自德国、西班牙、法国、英国和比利时等国家，协调单位为西班牙研究联盟IK4-TEKNIKER。

据欧盟官方网站介绍，该项目属于地平线2020（Horizon 2020）的未来工厂（FOF，Factories Of the Future）支持项目，其项目资助资金高达560万欧元。

数字孪生控制（Twin-Control）原理模型图

在构建研究框架的时候，项目工作人员设计了数据驱动的模型。从书中介绍的资料来看，参与项目人员对传统的信息物理系统（CPS，Cyber-Physical Systems）比较熟悉，因此在书中不少章节讲的还仍然是机床和集成方面的知识，而跟数字孪生体系的核心MBSE相关度并不高。

不过读者应该理解，毕竟“数字孪生控制”项目是为了申请地平线2020资助，在预计的3年研究周期内必须出成果，否则会影响验收和未来再申请项目，这一点跟国内的情况是类似的。

数字孪生控制项目研究方法

按照项目计划，数字孪生控制项目组设计了研究方法体系，从《数字孪生控制：提升机床生命周期的数字孪生体实现》一书中介绍的内容来看，略显仓促，不太容易感受到系统性和深度，估计跟其他学术著作一样，作者赶进度的意图比较明显。

从全球第一本数字孪生体著作来看，该书的理论基础还有比较大的局限，例如，美国国防部系统工程研究中心（SERC，Systems Engineering Research Center）已经明确的一些研究方法和结论，在这本书中并未提及，更谈不上进一步完善。

该书对于机床领域的工程师有借鉴作用，它体现了欧洲机床领域的研究人员和企业产学研的工作过程和成果，如何平衡企业核心业务和新型机遇，数字孪生控制项目提供了一个新视角。

回顾我国机床行业动辄智能化或互联网化，导致不少本来拥有优势的企业陷入破产境地，颇让人唏嘘。认识机床行业的创新特点，结合或融合新概念带来的机遇，是中国机床行业应该从该书中获取的经验。

即便如此，来自非机床行业的人士，在阅读数字孪生体第一本书的时候，应该牢记该书的参考意义，而非简单模仿，毕竟不同行业、不同企业，具有不同的特征和规律，盲目模仿可能带来资源浪费和项目失败的结果，这样就得不偿失了。

* 《数字孪生控制：提升机床生命周期的数字孪生体实现》一书免费下载地址：

https://www.innovation4.cn/library/r39757