肖唐威 孟 飙 乔兴华

（1.沈阳航空航天大学，沈阳 110000；2.沈阳飞机工业（集团）有限公司，沈阳 110000）

随着新一代信息技术的快速发展，世界各国相继提出各自国家层面的制造行业发展战略。我国于2015年正式提出“中国制造2025”的发展战略，另外还有德国提出的“工业4.0”，美国提出的信息物理系统（Cyber Physical Systems，CPS）以及GE公司提出的“工业互联网”等。各个国家提出的发展战略虽然提出的背景不同，但是都有一个共同目标，即通过技术实现物理世界与虚拟世界的互联互通与智能化管控[1]。

数字孪生最早出现于2003年。经过多年的研究与发展，在2014年，西门子、达索等知名工业软件公司，陆续对数字孪生的技术构建和概念内涵进行了深入研究和拓展。2017年，北京航空航天大学的陶飞等人[2]提出数字孪生车间概念，并论述其系统组成、关键技术以及运行机制等。2019年，陶飞等人[3]提出数字孪生五维模型，从物理实体、虚拟实体、服务、孪生数据以及连接5个维度进一步探讨该技术在工业领域的应用。2020年，国际标准化组织发布了ISO 23247（面向制造的数字孪生框架），但是关于数字孪生车间的集成管控仍处于概念及技术研究阶段。2018年，陈振等人[4]提出了基于数字孪生的飞机装配车间生产管控框架，并探讨了相关的关键技术。2020年，郭具涛等人[5]提出数字孪生车间是数字化车间的高阶形态，值得进行研究与探索。

随着工业数字化转型的深化，越来越多的企业与行业特别是中小企业涌现出了大量的数字化需求。传统制造业在应用数字孪生时往往面临很多挑战。……