（四）数据集成和业务集成范围不断拓展且功能持续融合

数据集成和业务集成沿着两条路径持续推动集成范围扩展。一方面，数据集成技术主要面向底层数据互联互通，数据集成类型和数据集成范围在不断提升。例如，数据湖技术能够集成结构化、半结构化和非结构化的全类数据。OPC-UA能够实现设备与设备间、设备与系统间、系统与系统间的全场景连接。另一方面，业务集成技术偏向于顶层工业业务的协同，新型软件开发技术不断推动业务集成技术发展。如以西门子Mendix为代表的低代码开发平台正不断整合不同类型工业软件集成，而以阿里为代表构建的业务中台企业也在推动按需分配的业务流程配置技术发展。此外，信息模型正加快推动数据和业务融合，并朝着满足信息量增加的需求方向发展。例如，SOLIDWORKS MBD技术在传统BOM上叠加了3D形状、公差、注释等信息，使各业务部门更直观了解产品实时状态。

三、数字孪生应用发展态势

（一）数字孪生应用已渗透到资产、车间、企业各个层级

数字孪生应用场景广泛，当前覆盖“NIST智能制造系统”中的产品、生产和商业三大领域，并朝着实现三大领域价值链条全面优化的方向发展。一是面向产品的数字孪生应用聚焦产品全生命周期优化。如AFRL与NASA合作构建F-15数字孪生体，基于战斗机试飞、生产、检修全生命数据修正仿真过程机理模型，提高了机体维护预警准确度;二是面向车间的数字孪生应用聚焦生产全过程管控。如空客通过在关键工装、物料和零部件上安装RFID，生成了A350XWB 总装线的数字孪生体，使工业流程更加透明化，并能够预测车间瓶颈、优化运行绩效；三是面向企业的数字孪生应用聚焦业务综合评估与管理。如Software AG基于ARIS业务流程建模功能构建了面向企业业务的数字孪生体，并通过模拟评估业务流程预见企业未来成本和绩效。

（二）数字孪生应用由虚拟验证向虚实交互的闭环优化发展

数字孪生应用发展历程依次经历虚拟验证、单向连接、智能决策、虚实交互四大阶段。一是虚拟验证，能够在虚拟空间对产品/产线/物流等进行仿真模拟,以提升真实场景的运行效益。如ABB推出PickMaster? Twin，客户能够在虚拟产线上对机器人配置进行测试，使拾取操作在虚拟空间进行验证优化；二是单向连接，在虚拟验证的基础上叠加了IOT，实现基于真实数据驱动的实时仿真模拟，大大提升了仿真精度。如PTC 和ANSYS合作，构建了泵的仿真模型，并将其与真实的泵连接，基于实时数据驱动仿真，优化模拟；三是智能决策，在单向连接的基础上叠加了AI，将仿真模型和数据模型很好的融合，优化分析决策水平。如杭汽轮通过三维扫描构建几何形状，与平台标准机理模型对比，并叠加人工智能分析，实现叶片的检测试验从2-3天降低至3-5分钟。四是虚实交互，在智能决策的基础上叠加了反馈控制功能，实现基于数据自执行的全闭环优化。如在西门子提供的产品体系中，设计仿真软件NX具备虚拟验证功能，MindSphere具备IOT连接功能，Omneo具备数据分析功能，TIA具备自动化执行功能。未来，西门子有望基于以上产品整合，真正实现数字孪生的虚实交互闭环优化。

四、我国数字孪生发展的对策与建议

一是加强顶层设计，制定数字孪生参考架构。汇聚政产学研等各方力量加快制定数字孪生总体架构，抢占数字孪生国际标准制定权。同时，兼顾数字孪生参考架构与我国工业互联网等原有架构的有效衔接，以及与美国IIC、日本IVI等参考架构的融通发展。

二是夯实基础研究，加快突破数字孪生技术短板。一方面，加强政府政策引领，出台数字孪生建设指南，设立相关科技专项，引导产业界开展数字孪生技术基础研究。另一方面，鼓励高校设立数字孪生相关学科，调动广大高校师生积极性和创新性，并投入到数字孪生基础技术研究中。

三是推进应用普及，宣传数字孪生应用成果。组织开展数字孪生优秀应用案例遴选工作，树立各行业数字孪生应用标杆企业。编制优秀应用案例手册，并借助产业联盟等各类宣传渠道公示推广。加强数字孪生实景展示，鼓励全国各地工业互联网创新展示中心融入数字孪生解决方案。

四是培育产业生态，共筑数字孪生解决方案。遴选数字孪生优秀技术供应商，构建数字孪生解决方案资源池。培育数字孪生创新生态，鼓励数字孪生产业链上下游企业积极开展合作，共同打造数字孪生解决方案。