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数字孪生之父：数字孪生连接两个世界

价值中国：请介绍一下，2003年，您在何种背景下提出“数字孪

生”的概念和方法的？

MichaelGrieves：其实数字孪生可以追溯到更久以前。很幸运能

够在60年代，我上高中的时候就开始学习编程，这在今天没什么大

不了的，但当时很不寻常。我20岁出头的时候，是一个大型机系统的

操作系统程序员。一位对公用事业感兴趣的销售人员找到了我，他想

知道我们的生产线在哪里。

所以我想到，我们可以有一个虚拟的地理版本。可以在每一平方

米的地方标明生产线的位置。但是，这样就有大约一百零五万字节的

主内存需要处理。所以这是一个不可能的任务。事实上，我在70年

代初，就参与了第一台超级计算机早期的操作系统。即便如此，我所

拥有的能力也远远不够。但我想说，“如果我可以用数字形式来获得

关于物理世界的信息，我们就可以做一些非常有趣的事情”。

本质上，我所有的想法，核心前提都是：信息是对资源耗费的一

种权衡。我的意思是说，对于任何任务，我们都可以将其分为两个方

面。一是，可以最有效利用的资源是什么？举个例子，如果我有自主

性并且是独立的，我的妻子不会告诉你我会使用这些资源，那么一切

都被浪费了，对于那些不能替代物理资源的信息。如果我做了一些没

有成功或错误的事情，我需要做点什么，让它可以代替所有被浪费的

时间。所以我一直有这样的想法，如果我能有很多信息，我就可以在

我们的物理世界中，让做的事情更有效率。

我一开始在一家大型电脑公司工作，在90年代，我认为花大量

时间在条例和账目上没有什么乐趣。所以我回去拿了博士学位，这样，

我就可以花时间思考什么是信息，什么有好处，有什么价值以及我可

以用它做什么。因此，当我在2000年获得博士学位时，我了解了当

时通用汽车公司的产品周期管理理念。我认为，在整个产品生命周期

中，一个基本前提：“从以功能为中心的视角，转变为以产品为中心

的视角”，是一个非常好的创意。

那时，我已经在脑海中创建了数字孪生的模型。我一直认为有物

理世界，虚拟或数字世界，拥有“两个世界”之间的连接。从物理世

界中获取数据，然后将这些信息处理之后，再从虚拟世界发送过来，

以便在物理世界中使用。那时我没有什么名气。我在2002年为制造

工程学会做的第一次演讲，我简单地把它称为PLL的基本前提，我研

究了整个过程。之后，我在2006年左右开始为美国航空航天局提供

咨询，并在那里引入了这个想法，有一个的同事叫JohnVickers，他

与我一起工作了几十年，实际上创造了“数字孪生”这个词组。

在我的第一本书中，我称它为信息镜像模型，这个名字来自“可

以在虚拟世界中镜像物理世界”的想法。但是John想出了一个更好的

名字，叫做数字孪生，大约2010年的时候，在美国宇航局路线图中

写下了它。但那还为时过早，因为在2015年仍然无法获得所需的计算

机化数量，《经济学家》杂志上有一篇文章，讲到了这种从产品生命

周期管理角度使用信息的想法。我认为早在70年代初，就可以在虚

拟世界中，进入一个纯粹的物理世界。

而今天，它呈指数级增长（译注：INTEL创始人提出的摩尔定

律）。我刚刚看到一项调查，显示了学术期刊条目的数量，它基本上

呈指数增长。这是有道理的，因为根据莫里斯定律，计算机化也在呈

指数增长。2018年，我做了一个研究，如果点击谷歌，在当今相当于

有大约100万次点击。但在当时它大约有4600万。也许我们可以用

计算机虚拟地代表世界，但直到我们真正进入当今世界，我们拥有了

计算机化、全面的数字化，这才成为可能。

对于一个简短的问题，这是一个很长的答案，但是能够提出这个

模型然后被如此广泛地采用是一种有趣的旅程吧。

价值中国：数字孪生理论，来自以功能为中心向以产品为中心

的视角转变，涉及产品生命周期所有阶段。请您谈谈自首次推出以来，

数字孪生理论的主要演进阶段。

MichaelGrieves：为什么数字孪生是产品生命周期管理的潜在承

诺呢？这个想法是不是过时了？我们拥有这些不同的功能领域，工程、

设计、制造、销售等等，他们都有自己的信息和信心的迭代。

结果发现，它其实是高度碎片化的。制造商面临的一个常见问题

是，工程师设计出他们认为很棒的产品，他们把它放到很多制造业上，

但是制造人员不知道他们将如何使工程师设计的产品成为现实。所以

产品会被阻碍发展，回到最初，直到找到