数字孪生体：第四次工业革命的通用目的技术

　　数字孪生体（Digital Twin）是物理世界和数字空间交互的概念体系，它既是一种新技术，也是一种新范式。自2009年正式诞生以来，经过十年时间的发展，数字孪生体已经演化为一个新产业。作为一种通用目的技术，数字孪生体除了在制造业不断深化发展，还在智慧城市、能源工业、医疗健康和国-防工业等领域得到应用。《数字孪生体 第四次工业革命的通用目的技术》围绕数字孪生体历史渊源、关键技术、创新生态和产业发展四个方面，从产业的视角展望数字孪生体下一个十年的发展，提出了基于数字孪生体的数字化转型方法论和实践指南。

　　胡权

　　工业4.0研究院院长，数字孪生体联盟理事长，国家发改委数字经济新型基础设施课题数字孪生体工作组组长，工业和信息化部工业领域评标评审专家库专家，CPHS 2020数字孪生体产业应用论坛主-席。曾在清华大学、中国人民大学、复旦大学、上海交通大学和北京师范大学等知名高校举办多场专题讲座，积极参与国务-院发展研究中心、中国社会科学院和中国欧盟商会等行业交流，帮助歌尔股份、欣旺达、国投创新等知名企业实现数字化转型。

　　作为全球非常早跟踪研究第四次工业革命的专家之一，设计了高度自动化、高度数字化和高度网络化的判定标准，目前重点关注人工智能、数据科学、数字孪生体、5G和物联网等新一代数字技术的发展。长期为《清华管理评论》《中欧商业评论》《中国工业评论》《中国电子报》《21世纪经济报道》《上海证券报》和《中国日报》等撰写文章，曾接受《法国回声报》《法兰克福汇报》等国际媒体的采访。

第一篇　认识数字孪生体 001

第一章　DARPA创世纪 004

“丑小孩综合征” 005

数字孪生体范式 009

十年磨一剑的成果 014

第二章　通用目的技术 020

第四次工业革命 021

新一代通用目的技术 025

数字孪生体产业 029

第二篇　数字孪生体技术 037

第三章　数字孪生化 040

数字孪生化水平 041

数据驱动的仿真 045

DARPA X-DATA项目 049

第四章　数字线程 054

数字线程的演进 055

数据交换和分享 060

F-35生产系统 063

第五章　数字孪生体平台 068

开放架构的价值 069

数字孪生体应用 073

IOT 3000平台生态 077

第三篇　数字孪生创新生态 083

第六章　数字孪生基础设施 086

新型基础设施建设 087

开源数字基础设施 092

数字孪生创新计划 096

第七章　数字孪生体标准 101

赢家通吃的标准战 102

国内外标准进展 106

基于开源的标准 110

第八章　降维策略实施指南 115

颠覆性创新的意义 116

数字孪生体流派 119

如何实施降维策略 123

第四篇　数字孪生体应用 129

第九章　数字孪生制造 132

日本IMS失败之谜 133

数字孪生制造模式 138

案例：特斯拉生产系统 141

第十章　数字孪生城市 147

智慧城市的前世今生 148

数字孪生城市平台 152

案例：数字孪生智能杆 156

第十一章　数字孪生航空航天 162

虚拟数字机队 163

数字孪生人体 167

案例：个性化发动机 172

第十二章　数字孪生能源 176

数字孪生电网 177

数字孪生油气 181

案例：ARPA-E数字孪生体 185

第十三章　数字孪生国防 190

数字曼哈顿项目 191

机身数字孪生体 195

案例：数字空军计划 199

后记　下一个十年 205