工業(yè)4.0研究院近期發(fā)布了《“十四五”數(shù)字孿生體發(fā)展規(guī)劃》（簡稱“規(guī)劃”），引起了行業(yè)人士的關(guān)注。本文作為規(guī)劃報告的解讀系列之二，結(jié)合歷史經(jīng)驗和全球數(shù)字孿生體發(fā)展現(xiàn)狀，介紹工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用對數(shù)字孿生體技術(shù)的價值和意義。
筆者長期開展技術(shù)和經(jīng)濟(jì)研究，對于技術(shù)的經(jīng)濟(jì)價值非常關(guān)注，反過來，國家經(jīng)濟(jì)增長需要從紛繁蕪雜的技術(shù)中選擇適合的技術(shù)。對于第四次工業(yè)革命的主動力問題，什么技術(shù)可以擔(dān)當(dāng)大任呢？
這個問題的答案很多，總體講有兩大類：一類認(rèn)為不止一種技術(shù)會成為主要驅(qū)動力；另一類根據(jù)政府喜好，把當(dāng)前正在主推的某種技術(shù)作為答案。
第一類情況容易面面俱到，讓人們喪失主攻方向，從“抓主要矛盾”來看，還是應(yīng)該甄別一些作用更大的技術(shù)，作為第四次工業(yè)革命的主動力。各個國家經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略或政策體現(xiàn)了這種選擇，請讀者注意，國家政策應(yīng)根據(jù)技術(shù)特點(diǎn)和價值來選擇，技術(shù)是因，政策是果。
然而第二類情況因果倒置，把政策作為原因，技術(shù)選擇是結(jié)果，工業(yè)4.0研究院主導(dǎo)的“十四五”規(guī)劃希望避免這樣的情形。
一些行業(yè)人士把國家戰(zhàn)略或政策推崇的技術(shù)作為第四次工業(yè)革命的主動力，這樣的選擇有“偷懶取巧”之嫌，上個世紀(jì)80年代日美之爭以日本工業(yè)喪失動能結(jié)束，跟產(chǎn)業(yè)通產(chǎn)省把“智能制造”作為當(dāng)時經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)主攻方向的“失誤”有關(guān)。
為什么美國能夠避免這樣的“失誤”？答案很簡單，讓市場來選擇。
眾所周知，美國在2006年提出信息物理系統(tǒng)（CPS，Cyber-Physical Systems），并資助相關(guān)機(jī)構(gòu)做了系列研究，初期幾年的成果斐然。由于CPS的技術(shù)基礎(chǔ)是嵌入式系統(tǒng)，這正是德國的強(qiáng)項，很快德國提出了工業(yè)4.0，并把CPS作為其核心技術(shù)。
然而美國喜歡一項技術(shù)快，但放棄也很快。特別要命的是，美國在放棄的時候，并不喜歡大張旗鼓宣傳，這完全看跟進(jìn)者的“悟性”了。
2013年美國工業(yè)部門基本放棄了把CPS作為主攻方向，然而這樣的變化并不明顯，工業(yè)4.0研究院通過近2年時間的研究和試驗，才發(fā)現(xiàn)這個情況。德國經(jīng)濟(jì)與能源部（BMWi，Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie）作為工業(yè)4.0主管部門，經(jīng)過了整整7年時間才醒悟。
大致在2017年的時候，德國工業(yè)4.0領(lǐng)域的專家發(fā)現(xiàn)美國工業(yè)界基本上不談CPS了，這迫使它跟隨美國國防部牽引的數(shù)字孿生體轉(zhuǎn)型。它把資產(chǎn)管理殼（AAS，Asset Administration Shell）跟數(shù)字孿生體等同，以展示工業(yè)4.0的核心技術(shù)一直沒有變化。
曾經(jīng)在40年吃過虧的日本對美國頗有微詞，對美國言必稱“改變世界”保持懷疑，它選擇了以靜制動的方式。目前日本工業(yè)領(lǐng)域總體并未跟進(jìn)數(shù)字孿生體技術(shù)，只是在少量的場景嘗試引入該技術(shù)。
前一段時間本人給中國社科院工經(jīng)所的專家作了《技術(shù)革命背景下的數(shù)字孿生體》的分享，有專家提出：日本為什么不重視數(shù)字孿生體？本人的解釋比較簡短：日本沒有意識到工業(yè)級技術(shù)往往是新一輪經(jīng)濟(jì)革命的肇始，數(shù)字孿生體技術(shù)的主戰(zhàn)場雖然是工業(yè)，但它對其他實(shí)體經(jīng)濟(jì)的影響是非常巨大的。
雖然數(shù)字孿生體產(chǎn)生于美國，但美國的主要應(yīng)用場景就兩個：國防和工業(yè)。大家看看我國的情況，數(shù)字孿生體技術(shù)的應(yīng)用場景似乎只有一個：智慧城市（或數(shù)字孿生城市）。其中緣由不言自明，因為只有智慧城市是政府出資，不像工業(yè)企業(yè)要經(jīng)過層層審計，賺快錢必然選擇財大氣粗的政府了。
智慧城市的技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能跟工業(yè)級要求相提并論，從BIM或點(diǎn)云技術(shù)轉(zhuǎn)變過來的數(shù)字孿生城市技術(shù)，跟工業(yè)級數(shù)字孿生體技術(shù)不同，后者需要滿足毫米級甚至于更高的要求。
了解人類社會工業(yè)革命史的行業(yè)人士知道，工業(yè)領(lǐng)域是孵化現(xiàn)代文明的地方，一個時代的改變往往來自工業(yè)領(lǐng)域的巨大變化。對于產(chǎn)業(yè)變革或經(jīng)濟(jì)增長，如果沒有工業(yè)領(lǐng)域的改變，只會實(shí)現(xiàn)社會財富的重新分配，并不會產(chǎn)生“工業(yè)增加值”。
在編制《“十四五”數(shù)字孿生體發(fā)展規(guī)劃》的時候，工業(yè)4.0研究院明確把“工業(yè)”作為數(shù)字孿生體技術(shù)的主戰(zhàn)場，安排了一個特別工作組——數(shù)字孿生制造工作組（DTMT，Digital Twin Manufacturing Team），持續(xù)開展相關(guān)技術(shù)和應(yīng)用的研發(fā)。
數(shù)字孿生制造的難度非常高，試驗驗證的環(huán)境成本較高，工業(yè)4.0研究院目前以簡易數(shù)字孿生制造實(shí)驗室為主，將來根據(jù)合作伙伴的意愿，聯(lián)合開展一些數(shù)字孿生制造項目，爭取把美國工業(yè)界已經(jīng)完成的數(shù)字孿生制造測試床移植到中國來。
需要強(qiáng)調(diào)的是，工業(yè)級數(shù)字孿生體技術(shù)的突破，將為國民經(jīng)濟(jì)除工業(yè)外的領(lǐng)域帶來成本低廉的解決方案，加快我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展，相信在“十五五”時期將呈現(xiàn)這樣的場景，希望我國那個時候還來得及跟上第四次工業(yè)革命的主流。
