2021中国工业软件大会在重庆召开，大会由中国国际智能产业博览会组委会，工业和信息化部、重庆市人民政府主办，重庆市经济和信息化委员会、重庆市渝中区人民政府、工业和信息化部电子第五研究所、中国工业技术软件化产业联盟承办。
中国工程院院士李培根做了主题为《工业软件支撑数字孪生》的演讲，他指出，未来新一代的制造，最重要的特点之一就是数字孪生。因为有数字孪生，可以把一些物理实体看成是物理生命体，具有自我意识，能够自我控制。
李培根表示，数字孪生实现的关键在于工业软件，首当其冲的就是仿真软件，这是中国工业软件很薄弱的一个环节。数字孪生的构建，除了软件，还需要和工业界结合。这就涉及到数字孪生应用生态系统的打造。
以下是李培根演讲具体内容。
第一，数字孪生的发展。
工业4.0核心理念是什么？是CPS，通俗讲就是数字世界和物理世界的深度融合。数字是最能够体现CPS的，我个人认为未来新一代的制造，最大的特点，或者说最重要的特点之一就是数字孪生。
因为有数字孪生，可以把一些物理实体看成是物理生命体，生命体的含义就是有质感，自我意识的，能够自我控制，以前传统的装备是没有这种能力的。数据是物理生命体的血液。
数字孪生的一个关键内容，在于和物理生命体的共生，所谓共生就是在全生命周期，数字孪生体是和物理实体联系在一起的。以前也有各种数字技术，比如数字样机，数字孪生是新概念，但是数字样机显然不是在全生命周期，不是在整体，更不是在共生的意义上。
数字孪生模型，请大家注意一点，尤其是机器装备运行过程中，我们还要关注它下一刻的状态是什么？数字孪生是被时间规定的，看到未来的存在，下一刻的状态，未来的演化，这个非常重要。孪生的一个很重要的场景是未来智能网联汽车。数字孪生，场景非常重要，中国搞智能网联汽车，就是车、物、云融合，这里面都包含场景的孪生。
过程孪生也很重要，以前不存在这种定义，尤其是机器装备运行过程中，真正的一个机器装备的孪生体，是在不断变化。运行过程中，各种参数发生变化，数字孪生体也是在不断变化。假设我们建立一个人的数字孪生模型，不光是外形，人的血压，血脂，呼吸心跳这些都是随着时间在不断变化的，这些孪生数据的变化，也意味着孪生模型的变化。孪生不仅仅是针对产品，还包括使用者，因为这个过程是和使用者联系在一起的，和驾驶者的行为是联系在一起的。最近特色拉维权的事件，就能说明这一点，他们在这方面做了很多工作。
自律跟踪，现在移动的机器都可以加工，现在这种加工不像以前，需要高精度的导规，现在用机器人，对辅助装置的要求很高，就要对这个加工过程感知，定位在哪里，怎么走等等，都是需要进行数字孪生模型。
第二，工业软件支撑数字孪生。
数字孪生实现的关键在于工业软件。首先是仿真，很多的仿真软件，尤其是在产品开发的过程中，需要用到一些仿真软件，我可以叫做是在产品物理运用过程中开发的，基于仿真的数字孪生，就需要很多的仿真软件，这也是我们现在中国工业软件很薄弱的一个环节。
还有一个多物理的仿真，不光涉及到机械问题，还有电、磁、热、液压等等，是一个多物理。还有基于数字孪生技术的仿真，不再是离线的，可以与真实世界建立永久实时交互的连接，这是和以前不一样的。我们学校（华中科技大学）有一个教授做玻璃和金属的焊接，在分子动力学层面进行仿真，实际上就是物理过程。过程的仿真是很不容易的，要深入到物理过程。
数字孪生需要APP，举一个例子，隧道智能装备，施工过程中需要一些关键数据，通过这些关键数据，也就是收集孪生数据，我们通过数字孪生进行施工装备的智能控制。数据就沉淀在一些工的APP里面，方便使用。
船舶制造，焊接很重要，焊完了之后，再把它吊装到车间进行检查，但是焊接的时间已经过了好多天了，发现问题也很难追溯，并且很难处理。现在方法是什么？在焊接的过程中，实时检测，采集这些参数，训练去分析，工艺上建立了很多APP，实时进行检测，保证焊接质量。反映到缺陷的时候是什么情况，该怎么应对，都以工业APP的形式沉淀出来，当我们检测出来是什么问题的时候，马上就进行相应的处理。
汽车焊接，多台机器人协作，同样的也是焊接过程中采样，每秒1.5万次以上的采集，通过采集数据，发现问题进行干预，保证质量。
数字孪生是一个理念，但是怎么做？可能大家都感到很困惑，数字孪生怎么构建？现在Ansys就做数字孪生的构建。他们这里面包含了电磁、流体、光学、半导体、结构及系统的仿真工具，这里面还需要和工业界结合，不是只靠做软件的可以做到。
数字孪生应用的生态系统，在中国，相比而言欠缺了一些，我们还要向国外学习。国外的协作做得很好，就是一个良好的生态系统，比如Ansys联合微软，致力于和数字孪生领军企业合作，Ansys软件平台能够与包括PTC、SAP等进行合作。一个好的生态，才能做好事情。
总之，数字孪生的魂要体现在物理系统运行的环境与系统中、过程中，孪生的实现关键在于软件，数字孪生的构建是目前我们非常欠缺的。
