《船舶与海上设施数字孪生系统指南》解读与标准化思考

《指南》共分为三章，规定了数字孪生系统的技术要求和检验要求，适用于为船舶与海上设施提供决策优化、维护控制等辅助功能的数字孪生系统。其中：

第一章通则，提出了数字孪生领域的相关术语定义；重点从唯一性、同步性与闭环性、虚拟性、持续性、动态性、可计算性、系统性等7个角度阐述了数字孪生系统特征。

第二章系统组成与评价，整合当前较为通用的系统介绍与数字孪生定义，提出数字孪生系统较为通用的系统架构以及镜像、归因、预知、优选、自主等功能要求，将数字孪生系统的运行过程分为模型、数据、同步、反馈四个要素部分，并按照针对各要素能力评价建立了系统评价指标体系。

第三章系统检验要求，参照《指南》第2章数字孪生系统架构、功能、运行过程、评价等要求，从资料审查、持证要求、现场检验、证书签发等方面规范了船舶与海上设施数字孪生系统检验、认证要求。

《指南》给出了数字孪生技术在船舶与海上设施领域应用的顶层要求和基础框架，针对工业界在实际技术应用、产品实现过程中遇到的问题，ISO 23247《自动化系统与集成制造系统的数字孪生架构》等系列标准近对数字孪生的一般原则作出规定，还需围绕数字孪生相关模型构建、场景映射等领域开展相关标准研究与制定，以推动数字孪生技术在船舶领域的进一步发展与落地应用。

数字孪生模型构建标准

在数字孪生技术应用过程中，普遍存在模型间、数据间、模型与数据间、系统间集成难、一致性差、兼容性低、互操作难等问题，应组织开展数字孪生模型构建相关标准研究与制定，明确面向船舶与海上设施数字孪生模型描述方式、建模方法、组合规则、运行机制、验证策略等要求，规范数字孪生相关模型、数据、连接与集成、服务等。

数字孪生场景映射标准

船舶与海上设施数字孪生场景实时映射是数字孪生技术应用的基础，通过映射逻辑、相关性分析等手段，实现船舶在不同场景下多模态数据的集成与融合，进而将实时数据传输给虚拟船舶，需要大量的信号处理。因此，应根据当前智能船舶通讯水平和船舶数字孪生能力，明确场景内动作、行为、状态的实时同步映射要求、通讯接口协议、数据转换方法、实验方法等，支撑实现整个物理场景与模型场景的有机融合。

数字孪生技术在航空航天、建筑等领域已有成功实践，近年来船舶行业海量数据的获取、相对成熟的技术积累和行业共识为数字孪生技术的应用奠定了较好基础，但总体而言，数字孪生技术仍处于创新触发阶段，探索数字孪生技术应用，需面向船舶与海上设施设计建造、监控维护、仿真测试等实际应用场景，强化标准的规范和引领作用，以标准形式固化解决问题的方法和手段，推动效率提升、产业升级。

作者 | 李恒

编辑 | 刘凯茜

（来源：公众号中国船舶标准化）