中美数字孪生体产业渐行渐远

2009年，DARPA针对物理系统和数字空间融合发展的问题，提出了“数字孪生体”（Digital Twin）的概念，随后美国空军、NASA和SpaceX等开始进入该领域，经过10年的努力，建立了一套完整的数字孪生体理论和工程体系。

我国对数字孪生体的跟进比较及时，工业4.0研究院在2015年就开始研究数字孪生体的应用，逐步认为它是第四次工业革命的通用目的技术，成为跟人工智能和数据科学等并列的颠覆性技术。

2019年10月16日，工业4.0研究院发起了全球第一家数字孪生体联盟（DTC，Digital Twin Consortium），希望借此推动我国数字孪生体产业的发展，但我国政策和产业环境远比美国复杂，体制的影响实际使得我国跟美国在数字孪生体产业上渐行渐远。

首先，中美对数字孪生体的认知开始固化，这主要体现在相关理论体系和术语使用上。

由于数字孪生体概念体系是美国科学家创造，其理论体系比较完备，在发展过程中较容易建立共识，形成了数字孪生体、数字孪生化（Digital Twinning）、数字线程和数字工程等，为后续学者开展研究奠定了良好的基础。

为了保持美国在数字孪生体的绝对领先地位，参与数字孪生体理论建设的科学家基本没有发表论文，这使得我国以及其他国家（包括欧洲）的学者在跟进开展研究的时候，处于盲人摸象的状态，甚至在这些概念的含义上，也容易受INCOSE和IEEE等机构影响，但这些机构不是推动数字孪生体的核心单位。

中国不少学者在各种刊物上发表了大量的数字孪生体相关论文，其数量和引用量已经处于全球第一，但美国学者不为所动，坚持不发表论文，导致我国缺少对标机会。

经过最近五年时间的发展，中美开始形成对数字孪生体不同的认识，并形成了各自的“行业共识”。

其次，中国的数字孪生体三大流派发展不均衡。

本人在《数字孪生体：第四次工业革命的通用目的技术》一书中，介绍了数字孪生体的三个视角，分别是建模仿真、物联网和大数据，它们构成了三种不同认识视角的数字孪生体发展路径。

跟美国数字孪生体项目主要来自美国军方不同，我国的数字孪生体项目主要来自政府投资的智慧城市，或者科研主管部门的课题，因此数字孪生体连接派发展较快，数据派虽然在一段时间发展不错，但后来随着大数据的“没落”而丧失了市场，我国没有强大的仿真软件，因此数字孪生体仿真派缺乏基础，发展比较乏力。

作为美国数字孪生体产业发展的主要客户，美国国防部及各个军种的需求非常丰富，涉及到武器装备系统、作战模拟、战场环境监测等场景，三大数字孪生体流派都有非常好的发挥空间，因此，美国数字孪生体产业的发展比较均衡。

第三，中国数字孪生体产业链未发展起来。

我国数字孪生体联盟拥有300多家成员单位，对数十家单位的调研结果显示，90%以上的单位都拥有包揽万象的集成业务，毕竟一个数字孪生体项目小的不过几十万，高的不过几百万，如果还分切给其他合作方，很难实现赚钱的目标。

如果有大型企业获得了数字孪生体相关项目，经过层层分包，真正具备完成该项目的单位，很可能是赔本赚吆喝，根本积累不了资金去开展再研发工作。

正是因为这个原因，本人曾经提出，“数字孪生体行业进入“出清”阶段”。

第四，中国数字孪生体产业可能会错过跟AI和数据科学跨界融合发展的机会。

正如在《数字孪生体》一书所讲，数字孪生体分为仿真、连接和数据派，它们之间在未来会融合在一起，经过10多年的发展，美国数字孪生体产业开始步入融合发展的阶段。

当前，美国拥有专注数字孪生地球的英伟达，它拥有最先进的人工智能芯片，其探索的数字孪生体仿真派似有统一该领域的雄心壮志。

提供ChatGPT的OpenAI可以认为是数字孪生体数据派代表，它也拥有改变物理世界的雄心壮志，最近推出的Sora，就具有物理建模的能力。它近期跟美国军工企业Anduril合作，很可能会利用其掌握的数字孪生体和大模型技术，展现融合技术的价值。

以亚马逊、微软和Google等互联网公司为首的数字孪生体连接派，它们利用云服务能力，也在探索多种技术融合的发展路径，值得我国行业人士关注。

今天正值数字孪生体联盟成立5年2个月，特撰写该文章，跟各成员交流讨论。欢迎各位留言，或在数字孪生体联盟微信群提出问题。

作者：胡权，工业4.0研究院院长、数字孪生体联盟理事长