数字孪生、赛博物理系统、智能制造、工业互联网四个术语之辨析

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部分节选：

在分析了四个术语的内涵、实质和主要特征之后，不难看出，数字孪生、赛博物理系统、智能制造、工业互联网四个术语，在发展上一脉相承，在内涵和实质上有不少共同点，但是也有明显区别。

共同点：四个术语都是由物理空间的物理实体与其在赛博空间映射出来的数字孪生体两大部分基本要素组成，都属于新工业革命的活动内容，都可以给企业带来新技术、新模式和新业态。作为一种基础通用技术，这两年数字孪生的研究备受业界重视；

差异点：在内涵/实质上则是各不相同。数字孪生主要是在赛博空间对物理实体与业务流程等现实对象进行映射、仿真、优化和数据支持等数字形态传承类的活动，重在数字体验，以期最大幅度地通过优化数字孪生体而提升物理世界的材料、时间、能量、人力等作业效率与质量；数字孪生体与物理实体相融合，引入控制功能形成智能闭环后，形成了CPS，强化了对物理实体的形和态的精准控制；多个多级别的CPS彼此互联而构建了智能工厂，基于企内链、价值链、价值网络完成特定领域的工业要素集成与制造管控，优化配置制造资源，形成新制造生态；工业互联网则是将智能制造系统进一步离散化、解构与重构，实现海量工业要素的泛在联接，超越企业边界管控物理设备（特别是在用品），在更大的范围内优化配置工业资源，形成新工业生态。这是一种由企业内到企业外，由在制品到在用品，由价值链网到新价值链网，由新制造生态到新工业生态的数字化转型过程。表1列出四个术语之异同以及从左到右的数字化转型升级过程。

表1 四个术语在内涵上的异同和递进关系

由表1不难看出，数字孪生作为一种数字化通用技术，以“模型+数据+软件”贯穿于四个术语，成为数字社会/智能社会的“遗传基因”。

图5是四个术语的内涵、构成及作用机制的几种展现与对比。

图5四个术语的内涵、要素及作用机制比较

在赛博、物理两大空间占比上，四个术语有微妙差异，数字孪生体始于IT领域，赛博空间占比偏多；CPS强调数字虚体与物理实体深度融合，赛博、物理相对平衡对等；智能制造基于智能工厂，以CPS实现对物理系统的精确控制，物理空间占比稍高；工业互联网以基于云的新价值链网来泛在联接工业要素和强化工业数据的采集与处理，赛博空间占比略多。这是一个虚实相互融合、占比交替占优的演变过程。图5中四个大圆圈位置高低不同，粗略地展示了这一演变趋势。

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