为什么举办第三届数字孪生体挑战赛？

数字孪生体是第四次工业革命的通用目的技术，在理论（范式）和应用两方面都不成熟，但它是全球各国正在争夺的“无人区”，特别是中美两国，先后设立了数字孪生体联盟，以推动本国数字孪生体产业发展为目标。

作为物理世界和数字空间交互的技术体系，数字孪生体具有变革性的意义和产业价值，美国国防部和产业界对数字孪生体建立了共识。然而，如何建立各个利益相关者参与的体系，则是任何国家面临的挑战。

从DARPA推动颠覆性技术的做法来看，挑战赛（Challenge）是一种较好的方式。过去20年期间，DARPA举办了无人驾驶、机器人、人工智能、太空等多种挑战赛，其中以无人驾驶成效最为明显，直接推动了无人驾驶的发展，创造了一个新的产业。

早在2019年，工业4.0研究院就开展了首届数字孪生体挑战赛（DTC，Digital Twin Challenge），虽然参与团队不多，但验证了挑战赛模式在推动颠覆性技术方面的可行性。通过这次数字孪生体挑战赛，促使工业4.0研究院发起全球第一家数字孪生体联盟（Digital Twin Consortium）。

通过举办数字孪生体挑战赛，增强了各个参赛团队对数字孪生体技术的认识，为各方建立战略合作提供了机会，实现共同研发数字孪生体关键核心技术的目标，促使大家在创新业务和解决方案寻找突破点。

在国内开展数字孪生体挑战赛挺不容易，主要表现为两点：一是传统仿真等技术容易给行业人士带来困惑，导致人们对突破数字孪生体关键核心技术有疑虑；二是缺乏行业企业的场景支持，对优秀团队的吸引力还不够。

为了解决这个问题，工业4.0研究院采取多管齐下的方式，力求解决认识和参赛的难题。

出于实现第三次抵消战略（The Third Offset Strategy）的考虑，以DARPA和AFRL为首的美国机构对数字孪生体技术采取了误导和抵制的措施。虽然DARPA和AFRL在数字孪生体技术方面有了大量的突破，但它们并不公开相关成果，使得国内不少专家误判数字孪生体的发展阶段；AFRL支持对象管理集团成立美国数字孪生体联盟，不让中国企业或组织加入，避免相关技术泄露。

数字孪生体技术在军事应用和产业发展上具有战略价值，但由于其跨学科和跨领域的特性，我国相关部门及行业人士对其价值认识不深。之所以出现这样的情形，是因为国内基础研究导向出现了问题，不少青年学者缺乏资金支持，不敢或不愿意投入精力去研究数字孪生体相关基础问题。

在全球新科技革命和产业变革之际，工业4.0研究院作为独立的研究机构，过去六年时间聚集到数字孪生体的基础研究上，在理论体系和关键技术等方面有了突破，这也是我国先于美国发起数字孪生体联盟的底气。

针对行业人士认识不足的挑战，工业4.0研究院通过编写《数字孪生体报告》（Digital Twin Report）和数字孪生体系列书籍等方式，尽其所能做些可以做的事情。截止到今，已经发布了2021和2022年度的《数字孪生体报告》，还出版了《数字孪生体：第四次工业革命的通用目的技术》。

对于前述第二个问题，工业4.0研究院利用合作方的项目机会，尽量对接数字孪生体联盟成员，帮助具有创新能力的企业获得项目，例如，秘书处为成员单位对接了德国大陆集团、南方电网、华电煤业等知名企业，部分企业已经建立项目合作关系。

在探索项目对接的基础上，数字孪生体联盟设立了项目管理办公室，进一步加大服务成员的力度，以此激活成员企业的创新活力。

数字孪生体联盟成员大部分是中小企业，部分成员具有较强的创新能力，但由于规模较小，难以在市场推广和方案设计上占据优势。如何帮助这些企业参与数字孪生体技术创新，成为了持续举办数字孪生体挑战赛的主要目的之一。

借助工业4.0研究院的影响力，数字孪生体联盟和数字孪生体挑战赛在行业内已经有较大的影响力，不少合作方联系我们，希望推荐有创新能力的企业，然而我们难以真实判断这些企业的实际能力。如果具有创新能力的企业参与数字孪生体挑战赛，展现自己的技术实力，让需求方了解相关成果，将是一个较为可行的方式。

首届数字孪生体挑战赛于2019年举办，当时我们缺乏经验，做得还不好，但我们不忘推动颠覆性创新的初衷，根据参赛团队反馈的信息，虚心听取各界朋友的批评和建议，我们不断进行改进。在举办第二届数字孪生体挑战赛的时候，取得了较好的效果，获得了参赛团队的好评。

在筹办第三届数字孪生体挑战赛时，我们持续跟行业专家沟通，对各个赛题做了基础研究，甚至做了一些开发工作，以验证其可行性。在不少朋友和专家的支持下，我们确定了“AI+数字孪生体”的主题，并完善为三大赛题：无人系统兵棋推演理论研究、无人系统数字孪生体管理平台和基于人体姿态识别的应用。

目前我们手头上拥有多个“AI+数字孪生体”项目，希望通过第三届数字孪生体挑战赛，遴选出一批能够把数字孪生体和人工智能结合在一起的团队，他们可以通过这场比赛，获得系统的培训和锻炼，如果达到一定的标准，还能获得丰厚的奖金。

除了参与数字孪生体挑战赛直接获得的经验和奖金之外，工业4.0研究院还准备了几个重点项目，拟分享给获胜的参赛团队。

2022年，我们希望跟您通过实际项目磨砺“AI+数字孪生体”颠覆性技术。

作者：胡权，工业4.0研究院院长，数字孪生体联盟理事长