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以產(chǎn)品研制全生命周期集成乃至新一步擴(kuò)展為數(shù)字孿生為目的，目前發(fā)展的基于模型的定義（MBD）、數(shù)字主線（DTh）、基于模型的系統(tǒng)功能（MBSE）和基于模型的企業(yè)（MBE）等均有自身的發(fā)展歷程，在內(nèi)涵具有一定程度的重合，并且在不同的技術(shù)發(fā)展藍(lán)圖計(jì)劃中具有不同的側(cè)重目標(biāo)。

（1）典型MBE技術(shù)發(fā)展藍(lán)圖的比較分析

目前關(guān)于MBE的技術(shù)發(fā)展藍(lán)圖主要有美國(guó)“下一代制造技術(shù)計(jì)劃”（NGMTI）將MBE劃分為4個(gè)階段，美國(guó)國(guó)家技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)研究院按路徑選擇以及需要的能力將MBE 分為L(zhǎng)evel0－Level6共計(jì)7個(gè)等級(jí)。兩個(gè)技術(shù)發(fā)展藍(lán)圖從技術(shù)路線角度均以信息交換的形式、內(nèi)容和作用作為主線，但在階段上存在不同的差別。兩個(gè)技術(shù)發(fā)展藍(lán)圖雖然路徑各異，但涵蓋了模型在設(shè)計(jì)、制造、工藝的仿真運(yùn)用以及多環(huán)節(jié)的集成，并最終演變?yōu)閷?duì)供應(yīng)鏈的集成與協(xié)同。兩者相結(jié)合，基本實(shí)現(xiàn)從工藝和管理兩個(gè)方面的集成協(xié)同，其要義是實(shí)現(xiàn)模型驅(qū)動(dòng)貫穿系統(tǒng)生命周期的各個(gè)方面和領(lǐng)域，一次創(chuàng)建并為制造、服務(wù)等所有下游重用。

（2）MBD關(guān)注模型本身的信息完整準(zhǔn)確，MBE強(qiáng)調(diào)模型的全生命周期集成

MBD 更關(guān)注產(chǎn)品的幾何信息，包括工藝描述信息、制造屬性信息、管理屬性信息，把三維模型作為生產(chǎn)制造的唯一依據(jù)。未來(lái)MBE 更關(guān)注MBD 數(shù)據(jù)在整個(gè)生命周期的充分利用，并從幾何層面上升到系統(tǒng)層面；另一方面在企業(yè)內(nèi)部以及企業(yè)外部供應(yīng)鏈之間建立集成和協(xié)同的環(huán)境，開(kāi)展基于模型的交換，在數(shù)字空間進(jìn)行反復(fù)迭代，以減少物理空間的質(zhì)量問(wèn)題和時(shí)間成本問(wèn)題，目的是提高復(fù)雜大系統(tǒng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量、縮減交付時(shí)間、減少工程更改、減少產(chǎn)品缺陷和提高首次交付質(zhì)量。從某種程度上來(lái)說(shuō)，MBD是基礎(chǔ)支撐，MBE是面向全生命周期的集成與協(xié)同。

（3）MBSE強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品研發(fā)集成技術(shù)層次的理念，MBE更強(qiáng)調(diào)綜合企業(yè)運(yùn)行效能的貫徹

MBSE雖然強(qiáng)調(diào)技術(shù)與管理兩個(gè)方面以及對(duì)全生命周期的模型構(gòu)建及其互操作集成等的重視，但在實(shí)際操作過(guò)程中，核心仍然是聚焦于產(chǎn)品研制的多領(lǐng)域模型集成仿真以及向工藝和制造延伸的仿真分析的技術(shù)層面，注重產(chǎn)品為主線的技術(shù)與管理組織。MBE在強(qiáng)調(diào)模型的運(yùn)用以及全生命周期集成的基礎(chǔ)上，存在向向前端應(yīng)用到需求開(kāi)發(fā)、功能和邏輯設(shè)計(jì)，向后端應(yīng)用到更廣泛的智能制造以及綜合保障等各個(gè)環(huán)節(jié)的發(fā)展趨勢(shì)。但最值得關(guān)注的是，MBE尤其強(qiáng)調(diào)全生命周期集成與協(xié)同下的企業(yè)研制效能指標(biāo)的貫徹。兩者具有互補(bǔ)的關(guān)系，在多領(lǐng)域模型融合與互操作方面MBSE具有優(yōu)勢(shì)，但在業(yè)務(wù)流程與效能目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下的產(chǎn)品模型和過(guò)程模型定義、執(zhí)行、控制、管理企業(yè)的全部業(yè)務(wù)以及實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)之間的無(wú)縫集成和與戰(zhàn)略略管理對(duì)接等方面，MBE具有一定的優(yōu)勢(shì)。未來(lái)MBSE與MBE的融合將是可能的發(fā)展趨勢(shì)，但MBE的模型內(nèi)涵除了產(chǎn)品生命周期各階段以及跨階段的可見(jiàn)模型之外，還存在企業(yè)運(yùn)行效能模型和業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)控制模型等內(nèi)涵，即MBE中的模型概念更為寬泛，在體系上相對(duì)來(lái)說(shuō)更加完整。另外，從某種程度上來(lái)說(shuō)，美國(guó)倡導(dǎo)的MBE與德國(guó)在工業(yè)4．0所主張的橫向集成、縱向集成、端到端集成的綜合內(nèi)涵方面，具有內(nèi)在的一致性。

（4）DTh聚焦于數(shù)據(jù)－模型－信息的規(guī)范化交互與集成，對(duì)MBSE／MBE提供數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)與控制方面的支持

數(shù)字主線技術(shù)偏重于數(shù)據(jù)－模型－信息的規(guī)范化交互與集成，包括正向的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)控制以及數(shù)據(jù)－模型－信息變更下的協(xié)調(diào)，一般以標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的形式定義數(shù)據(jù)－模型－信息的形式和內(nèi)容。而MBSE偏重于數(shù)字主線中模型相關(guān)內(nèi)容，MBE則對(duì)數(shù)字主線中的數(shù)據(jù)－模型－信息具有全面的要求。

作者信息：王愛(ài)民，北京理工大學(xué)數(shù)字化制造研究所所長(zhǎng)，長(zhǎng)期從事MES、APS等技術(shù)研究、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與實(shí)施應(yīng)用。