Engineering 对数字孪生概念的解读 2 01 对数字孪生概念的进一步解读 3 • 数字孪生到底是什么 —— 模型、仿真、系统工程？ • 数字孪生最关键的特征是什么？ • 提出数字孪生概念的目的是什么？ 对数字孪生概念的进一步解读 Department of Electrical Engineering 电机工程与应用电子技术系 4 • 数字孪生概念的起源 • 数字孪生（ 数字孪生（ Digital Twin ） DT 一词，业界一般认为，最早是密西根大学 Michael Grieves 教 授于 2002 年针对产品全生命周期管理（ PLM ）提出的一个概念，当初并不叫 Digital Twin ， 而是叫 镜像空间模型（ Mirrored Space Model, MSM ）。 • 2003 年他在讲授 PLM 课程时使用了“ Digital Twin Twin:Manufacturing Excellence through Virtual Factory Replication ） ”一文中对数字 孪生进行了较为详细的阐述，奠定了数字孪生的基本内涵。 对数字孪生概念的进一步解读 Department of Electrical Engineering 电机工程与应用电子技术系 5 数字孪生是充分利用对象的物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成 多

SAP AG. All rights reserved. 11 创意管理 从‘模糊前端’到产品创新的漏斗 项目管理 创意产生 投资决策 项目计划 项目执行 分配资源 创意竞赛 创意导入 创意概念 创意管理 投资项目组合管理 “ 模糊前端管理” “ 计划投资及决定组合” “ “ 项目的计划、执行和监 测” © 2011 SAP AG. All rights reserved. 1212 Business Strategy to Project Execution 项目全生命周期管理 Link Business Strategy to Project Execution 创意 概念 规划 研发 生产 战略 Portfolio Analysis Ideas Gate Gate Gate Gate Gate Tactical Level Operational Level 制造工艺工程 生产 变更 & 配置管理 / 发布管理 服务 退出 © 2011 SAP AG. All rights reserved. 34 EBOM 到 MBOM 的转换——转换过程 创意 概念 需求 详细 设计 设计 验证 工艺 设计 工艺 验证 需求 计划 采购 生 产 / 组 装 交付 产品开发 制造规划 维护 制造执行 规划 Releas e发布

前言 在碳达峰、碳中和“双碳”目标下，新型电力系统建设加速推进， 传统电力系统在电源结构、运行特性、发展路径等方面面临前所未有 的变化与挑战。此外，能源电力行业出现了诸多新业态、新模式、新 概念，与国际相关学术组织、科研机构交流愈加密切，业界亟需统一 思想，规范电力系统相关名词解释的使用，确保学术用词的规范性和 严谨性，推动新型电力系统背景下相关科研工作高质量开展。 2023 年 12 系统面对 扰动时的极限耐受能力，但随着理论和技术研究的不断发展，两者概 念不断扩展融合，目前已同样可以涵盖系统完整响应过程。因此，本 报告推荐将二者作为同义词使用。 弹性、韧性作为一个跨学科概念，起源于材料力学，最早引入到 生态学和心理学，后逐渐扩展到社会学以及工业领域，后被引入生态 学和社会学，又进入电力系统领域。 在物理学和机械学上，弹性理论是描述一个物体在外力的作用下 如何运 实现对外部冲击的逐步适应，推动系统的螺旋式发展。 2 在电力领域，弹性、韧性的英文翻译均为 resilience，即“恢复力”， 对电力系统弹性和韧性的定义一定程度上融合了工程学和生态学中 的概念。行业内各个机构也分别给出了具体解释。 国外方面，美国科学院 NAS 在《Enhancing the Resilience of the Nation's Electricity System 》

。受此趋势影响，大量企业努力寻求 有效策略，以期从运营和战略层面推动实际价值的创造。 数 字化解决方案的确能够为企业带来巨 大价值，达到互联智能技术出现前无 法企及的水平。数字孪生是近期的热 门概念：物理实体或流程的准实时数字化镜像， 有助于企业实现绩效提升。 直至今日，由于数字技术能力有限，且计算、存 储和宽带成本过于高昂，数字孪生及其海量数据 处理对于多数企业来说仍是一个难以掌控的领域。 设计数字孪生的流程和产品生命周期的信息要 求——从资产的设计到资产在真实世界中的现场 使用和维护； 2.创建使能技术，整合真实资产及其数字孪生， 使传感器数据与企业核心系统中的运营和交易信 息实现实时流动——正如概念体系架构中所阐述的。 数字孪生流程设计与信息要求 创建数字孪生，首先要进行流程设计。数字孪生 建模是什么流程和集成点？应使用标准的流程设 计技术来展示业务流程、流程管理人员、业务应 用程序、信息以及物理资产之间如何进行交互。 流程设计将通过多种特性获得增强，提升成本、 时间或资产效益。这些均构成数字孪生的基础假 设，数字孪生的增强效能应于此开始。 数字孪生概念体系架构 数字孪生概念体系架构（图2）可视为图1制造 流程数字孪生模型组成部分的扩展视图或内部视 图，相同的基本原则也可应用于任何数字孪生设 置。该概念性体系架构可分为更易于理解的六大 步骤，如下：13 1. 创建：创建步骤包括给物理过程配备大量传 感器，以检测获取物理过程及其环境的关键

1 智能电厂与智慧能源的概念 2 • 2 智能电厂的构成和功能 3 • 3 智慧能源的意义和构成 4 • 4 信息化和智能化技术发展对智慧能源的影响 • 5 智慧能源与智能电厂的异同及我们的思考 5 1. 智能电厂与智慧能源的概念 1.1 智能电网（ IEC ，在于通过信息和能源融合 ，实现信息主导、 精准控 制的能源体系。 1. 智能电厂与智慧能源的概念 1.3 宏观的能源互联网与微观的综合能源 IEC TC65/JWG14, IEC TC57/WG21, IEC PC118 1. 智能电厂与智慧能源的概念 1.4 智能电厂 ：面向发电厂全生命 周期 ，采用新一代检测技术、 信 息技术和智能技术

，应统一规划、分步实施 相对性概念（碳排放相对少） 强调的是减排，没有绝对量的参照，只 要是减少碳排放、减缓全球变暖的均被 认为是低碳发展。 在我国，低碳指标体系一般是用碳排放 量与碳排放区域内的经济 ( 总 ) 量、人 口 ( 总 ) 量或国土面积等的比值，来 分析和 评价该区域的低碳发展进程， 具有明显 的相对性概念。 趋近性概念（碳排放趋近于零） 近零碳排放是低碳发展概念的进一步深 实现区域内碳排放趋近于零，经济增长 由新型低碳产业驱动，能源消费由先进 近零碳能源供给，最终实现源与汇的平 衡（近零碳） 绝对性概念（碳排放 =0 ） 强调区域内碳排放量绝对值为零。 零碳工业园要求在无碳汇抵补的前提下 能源、建筑、工业、交通等方面绝对的 无碳排。 零碳园区概念 低碳 近零碳 零碳 10 战略 通过零碳园区建设 ，实现客户高质量发展 ， 以实际行动响应习近平总书记“ 3060

越来越显著。 智慧油气的概念最早可追朔到 1991 年，在 《Oil&GasJournal》 杂志上就出现了智慧油气 (SmartField) 词汇 和论述。 2005 年， IBM 与挪威国家石油公司展开智慧油气项目合作。 “ 根据 智慧油气 (SmartField)” 的发展历程，我们可以得出这 样 “ ” “ 的结论：实际上 智慧油气 的概念的提出与发展更早于 智慧地球 的概念是 IBM “ ” 在 数据地球 的基础 “ ” 上，并在总结 智慧油气 的理论与实践的基础上，提出的一 整套全球 “ ” 化的概念，然后在又从 智慧地球 → “ ” “ 智慧城市 → 智 ” 慧油气 反过来 “ ” 推动了 智慧油气 蓬勃发展。 也可以说这是 IBM 全球营销的一种商业运作手段，也就是说： 企 “ ” 业发展的最高境界是 提概念、定标准 。 。 “ ” 由于国际上 智慧油气 概念的提出(1991)更早于 “ 中国 数据 油 ” 气 概念的提出(1999),而中国直到 2010 年才提出智慧油气的概 念，所以笔者把中国智慧油气的发展和国际智慧油气的发展分开叙述， 以避免混乱。 国际石油石化行业信息化进程— 进入智能化阶段 智能化 对内部已经比较成 熟的应用进行标准 化封装，进而对外 推广服务，实现 IT 价值延伸；顶层管

政府战略引导与企业实施之鸿沟如何看待？ 1 、智能制造的本 质 2 、企业彻底数字 化 3 、 MES 协会的建 设 3 1 、智能制造的本 质 • 2012 年美国通用电气提出“工业互联网”的概念。 • 2013 年德国提出“工业 4.0” 。 • 2015 年中国提出“中国制造 2025” 。 工业 4.0 Industry 4.0 中国制造 2025 Made in China 目的：消除复杂系统的不确定性； 约束：给定时空场景； 价值：优化配置制造资源。 Stephen J. Ezell （是美国信息技术与创新基金会资深分析师） : 先进制造并不等同于智能制造 在本质上，先进制造包括两方面的概念：先进产品的制造，以及先进的、基于 信 息通信技术的生产过程。而智能制造则主要指的是后者。 《 2016 年北美能源安全和基础设施法案》（ S.2012 ）法案中定义智能制造如 下 ： 在信息、自动 MES ），将 MES 提到了极其重要的地位。 MES 是 1990 年美国先进制造研究协会 (Advanced Manufacturing Research ， AMR) 首次提出制造执行系统的概念（ manufacturing execution system ，简称 MES ）。 1992 年成立了国际 MESA 组织。 现在， MESA 定义为 Manufacturing Enterprise

站点管理（ &S ） 数字化生产 & 内容服务 市场营销 数字商务平台 客户体验 交货 客户关怀 呼叫中心 支持 应用程序和基础架构管理 机动性 EE 全渠道商务解决方案框架 49 概念性的全渠道应用架构 业 务 管 理 层 David Wei 的数字商务技术体系架构模板 Hybris 基础平台。 交 互 层 统 一 前 端 平 台 入 口 交 互 层 业 务 功 能 体 现 67 73 1. 在 BG 或公司层面缺少战略供应商 和 供应商战略， 没有建立长期的双 赢 战略合作伙伴关系 2. 缺乏透明的沟通 制造 - 购买决策机制 3. 在 TQRDC 的概念层面使用采购工 具包 (TCO) 、清单表和谈判策略 (BATNA 4. 一个供应商的跨类别战略不够直 观，因此跨类别和 BG 以及自上而 下 的供应商全面价值创造分析不到 POD 标志 ) ，导致库存利用率和 客户 服务水平较低 2 、主数据 ACN 3.8 甲方 4 规划数据跨域映射关系 不明确 缺乏数据分析的数据管 理能力 概念和逻辑模型是否没有技术术语，并且 易于被业务用户理解？ 企业是否定义了构成业务基础数据的核 心 数据主体？ 是否有正式的审查流程来验证数据模型是否 满足业务需求？ 不合理的产品配置断开

能力、数字决策能力和数字共享能 力的关键。电力线载波通信技术在低压侧“最后一公里”网络覆盖、业务接入、电力信息感知等方面具有独到优势，是 低压配电网数字化、智能化发展的关键。随着新型电力系统建设概念的提出，低压台区“源网荷储”多类型、强互动业 务高速发展，对低压台区通信性能提出更高要求，推动低压电力线载波通信向高速率、低时延、高可靠、多业务承载方 向发展。 未来，新一代低压电力线宽带载波 之间实时数据交互与协同控制，最终达到低压台区一张网，秒级感知，秒级调控，分钟级采集，助力新型电力系统发展。 本白皮书首先阐述新型电力系统发展趋势及挑战，分析新一代载波典型业务场景及通信需求，明确新一代载波的 概念及价值，提出新一代载波解决方案，从新一代设备、新一代网络、新一代应用三个维度对新一代载波进行阐述，为 推进新一代载波研究及应用提供方向，最后提出新一代载波发展建设目标和展望。本白皮书将为后续开展新一代载波标 �� ��� ��� �� ��� � � � ������������� ����������� ���������� ���� �� 03 - 12 - - 13 - 新一代载波概念及价值 新一代低压电力线宽带载波通信助力新型电力系统 技术白皮书 策略保障多业务调度优先级，推动电力线载波通信向低压台区全业务场景深度渗透，同时实现通信带宽、可靠性及运维 效率的大幅提升。