美国如何“卡”中国数字孪生体的“脖子”？

近期，数字孪生战场实验室的胡小花介绍了美国空军阻止中国获得数字孪生体技术的文章，引起了行业人士广泛的关注。为了回应部分读者来信来电，特撰写一篇分析文章。

数字孪生体作为第四次工业革命的一种通用目的技术，我国政府及各界人士都比较重视，但从美国相关报告的结论来看，中国数字孪生体产业陷入类似日本30多年前的境地，用时髦的话来讲，中国数字孪生体的“脖子”已经被“卡”住了。

20世纪80年代，在工业制造领域，日本似乎超过了美国，从统计意义上来看，当时日本制造业劳动生产率确实赶超了美国。

针对日本领先的挑战，美国政府制定了相关法案，要求日本分享工业制造的科技信息，为此，日本启动了“智能制造系统”（IMS，Intelligent Manufacturing Systems）国际项目，计划投入10亿美元“帮助”世界制造业发展。

在美国商务部下属机构的报告中，记录了当时美国政府和产业界的看法，他们认为，美国历来喜欢开拓新疆域，对于日本已经占据优势的传统工业制造，美国是没有多大兴趣的，利用颠覆性技术，开拓新的工业数字工程体系，才是美国继续领先的王道。

为此，美国在基础研究、应用场景和大型企业三管齐下，迫使日本独立搞智能制造系统，剩下的就是利用日本体制的缺陷，等待日本工业经济的发展速度降下来。

首先，从基础研究的实力来讲，不管是过去的日本，还是当前的中国，跟美国都有不小的差距，这体现为基础研究的态度、投入和人才等多个方面。

中国现有的学术环境跟30多年的日本类似。

为了推动数字孪生体的基础研究，DARPA、美国空军科学研究办公室（AFOSR）专门资助了“数字孪生体科学”的基础研究，MIT、卡耐基梅隆大学、斯坦福大学、霍普金斯大学等参与了该研究。

我国科技部近几年发布了数字孪生体相关项目，从研究内容来看，应为工程研究，不属于科学范畴的研究工作，无助于数字孪生体科学基础的改善。

其次，美国为了推进数字孪生体颠覆性技术的突破，以美国空军、NASA等机构为代表，主动为该领域的发展提供应用场景。

工业4.0研究院认为，数字孪生体是一种颠覆性技术，它在对抗性强的军事和价格敏感的工业都有巨大的应用潜力。

我国当前把数字孪生体技术主要用在智慧城市建设中，虽然可以产生一定效果，但应用场景的简单化，不利于数字孪生体技术的发展和成熟，这已经在美国国会要求美国国防部提交的数字孪生体研究报告中得到印证。

2009年DARPA提出数字孪生体概念，其目的不是为了航天探索，而是为了解决未来对抗程度越来越高的复杂战场和作战问题，当然，把该技术降级使用，很容易解决NASA所关注的一些问题。

数字孪生体具有持续改进能力，可以帮助工业企业逐步降低成本，体现了工业的规模经济特点。

我国工业企业大都没有持续经营战略，同时对于第四次工业革命的认识还不够，更无法识别数字孪生体这样的颠覆性技术，加上不愿意投入资金进行长期建设，大部分项目是以技术改造的名义开展，因此，难以为数字孪生体技术的成长提供土壤。

经济学研究成果显示，大型企业不适合开展颠覆性创新，从社会分工的角度来讲，应该让中小企业去开拓颠覆性技术领域，待这些技术稳定下来之后，再由大型企业或产业资本来对该领域进行整合，从而促进一个国家的新经济和新产业发展。

30年前，日本通产省组织日本顶级的制造企业，参与智能制造系统计划，并以这些企业的工厂为基础，开展了近百个智能制造项目，以现在的技术要求来看，30年前的项目仍然称得上先进，但日本制造为什么还是被美国遏制了呢？

道理很简单，美国政策决策者头脑中想的是一个新产业的产生，而不是在某个特定工厂设备上的技术改造，前者将为国家经济发展带来新的动力，后者不过维持了某个大型企业在产业中的地位。

当这个传统守旧的产业不在了，或者不再具有活力，国家经济或产业又靠什么来驱动呢？

不破不立，美国在推进数字孪生体产业发展的时候，利用市场力量推进产业链或生态的形成，并尽量为中小企业提供帮助，包括数字孪生体科学知识、应用场景和创业资本等。

综上所述，美国利用其基础研究的优势，不让中国机构或个人参加，同时，让中国数字孪生体产业跟错误的应用场景匹配，并让大型企业占据数字孪生体这个新产业的发展空间，它就成功“卡”住中国数字孪生体的“脖子”了。

作者：胡权，工业4.0研究院院长、数字孪生体联盟理事长