當(dāng)前，數(shù)據(jù)即資產(chǎn)已成為共識(shí)。然而，面對(duì)呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)增長的海量數(shù)據(jù)，如何有效利用，也成為了擺在無數(shù)企業(yè)面前的難題。數(shù)字主線（Digital Thread）作為一種更具戰(zhàn)略性的可實(shí)現(xiàn)跨團(tuán)隊(duì)共享數(shù)據(jù)的技術(shù)，逐漸得到關(guān)注和重視。那么，數(shù)字主線是什么？為什么要做？如何構(gòu)建數(shù)字主線？數(shù)字主線應(yīng)用如何？該如何推進(jìn)？本文將一一闡述。

當(dāng)前，數(shù)據(jù)即資產(chǎn)已成為共識(shí)。然而，面對(duì)呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)增長的海量數(shù)據(jù)，如何有效利用，也成為了擺在無數(shù)企業(yè)面前的難題。在近年來的數(shù)字化浪潮下，絕大多數(shù)企業(yè)的信息化已經(jīng)達(dá)到一定水平，但業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)斷層較多，產(chǎn)品生命周期數(shù)據(jù)被分散在多個(gè)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的不一致、不完整、不及時(shí)等已開始影響前端業(yè)務(wù)的正常開展。企業(yè)迫切需要集成和打通這些數(shù)據(jù)，讓數(shù)據(jù)真正流動(dòng)起來，驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)創(chuàng)新升級(jí)。

數(shù)字主線（Digital Thread）作為一種更具戰(zhàn)略性的可實(shí)現(xiàn)跨團(tuán)隊(duì)共享數(shù)據(jù)的技術(shù)，逐漸得到關(guān)注和重視。那么，數(shù)字主線是什么？為什么要做？如何構(gòu)建數(shù)字主線？數(shù)字主線應(yīng)用如何？該如何推進(jìn)？本文將一一闡述。

什么是數(shù)字主線

數(shù)字主線一詞起源于航空航天領(lǐng)域，最先是美國空軍和洛克希德·馬丁公司于2003年在聯(lián)合研發(fā)F-35時(shí)提出，數(shù)字主線實(shí)現(xiàn)了前所未有的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和制造數(shù)據(jù)的打通，從而極大提升了軍用戰(zhàn)斗機(jī)制造與裝配的自動(dòng)化程度。2013年，美國空軍在發(fā)布的《全球地平線》頂層科技規(guī)劃文件中，將數(shù)字主線視做有可能“改變游戲規(guī)則”的顛覆性技術(shù)之一，并認(rèn)為系統(tǒng)工程將經(jīng)歷從基于文件到基于模型再到基于數(shù)字替身的數(shù)字主線變革。國際知名PLM研究機(jī)構(gòu)CIMdata也將數(shù)字主線列為數(shù)字化轉(zhuǎn)型的“關(guān)鍵十二要素”之一。

盡管數(shù)字主線備受矚目，但業(yè)內(nèi)對(duì)于數(shù)字主線的定義并沒有統(tǒng)一，有著不同的理解。

? 美國空軍協(xié)同工作小組與工業(yè)界合作，將數(shù)字主線定義為：是一個(gè)可擴(kuò)展、可配置、合成的企業(yè)級(jí)的分析框架，基于數(shù)字系統(tǒng)模型模板，無縫地加速在企業(yè)數(shù)據(jù)-信息-知識(shí)系統(tǒng)中權(quán)威的技術(shù)數(shù)據(jù)、軟件、信息 和知識(shí)的受控的相互作用，通過提供訪問、集成、變換等功能把完全不同的數(shù)據(jù)提煉成可操作性的信息，來為系統(tǒng)生命周期中的不同決策者提供決策依據(jù)。其中，數(shù)字系統(tǒng)模型指的是由所有利益相關(guān)者生成，集成了權(quán)威數(shù)據(jù)、信息、算法和系統(tǒng)工程過程的設(shè)備系統(tǒng)數(shù)字表示[1]。

?美國NIST（國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院）為數(shù)字主線設(shè)立專項(xiàng)，在《Enabling the Digital Thread for Smart Manufacturing》中定義：智能制造項(xiàng)目數(shù)字主線可以在整個(gè)產(chǎn)品生命周期中重新調(diào)整、使用和追溯信息。項(xiàng)目研究側(cè)重于標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)施需求，以便在生命周期的每個(gè)階段之間交換信息，特別是在工程，制造和質(zhì)量功能之間。各種生命周期過程的“信息孤島”正在慢慢地連接起來，形成信息的“數(shù)字主線”，這些信息被設(shè)想為整合和推動(dòng)現(xiàn)代設(shè)計(jì)、制造和產(chǎn)品支持過程。

?CIMdata推薦的定義是：數(shù)字主線是一種信息交互的框架，能夠打通原來多個(gè)豎井式的業(yè)務(wù)視角，連通設(shè)備生命周期數(shù)據(jù)（也就是其數(shù)字孿生模型）的互聯(lián)數(shù)據(jù)流和集成視圖。數(shù)字主線通過強(qiáng)大的端到端的互聯(lián)系統(tǒng)模型和基于模型的系統(tǒng)工程流程（MBSE）來支撐和支持。

數(shù)字主線（來源：CIMdata）

在CIMdata看來，數(shù)字主線概念源于產(chǎn)品表示或結(jié)構(gòu)在產(chǎn)品生命周期中被創(chuàng)建和使用，并隨著它們的逐步演進(jìn)而產(chǎn)生；而產(chǎn)品結(jié)構(gòu)配置之間不僅存在基于產(chǎn)品生命周期時(shí)間序列的線狀連接（線性關(guān)系），還衍生出網(wǎng)絡(luò)連接的相關(guān)性——存在網(wǎng)狀連接（多對(duì)多、雙向交付等關(guān)系），即數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)；有了數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)的表示，可以在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)之間定義并建立更高級(jí)別的模式，為用戶社區(qū)提供一個(gè)框架，以確定各個(gè)數(shù)據(jù)元素之間的相關(guān)性，即數(shù)字主線。

因此，數(shù)字主線實(shí)際上是網(wǎng)狀的，是發(fā)生在這些結(jié)構(gòu)內(nèi)和跨結(jié)構(gòu)之間的各元素的實(shí)際連系，并且這種連系由實(shí)際用例來定義，還能根據(jù)不同的創(chuàng)建者和使用者的需要在生命周期中進(jìn)行調(diào)整。CIMdata認(rèn)為，將產(chǎn)品表示之間的關(guān)系描述為網(wǎng)狀，作為數(shù)字主線實(shí)施的范圍定義和設(shè)計(jì)規(guī)范的一種范式來說更加有用。

全生命周期數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)（來源：CIMdata）

?埃森哲：數(shù)字主線是貫穿于公司各個(gè)職能部門和產(chǎn)品生命周期的信息流，涵蓋產(chǎn)品構(gòu)思、設(shè)計(jì)、供應(yīng)鏈、制造、售后服務(wù)等各個(gè)環(huán)節(jié)，及至包括外部的供應(yīng)商、合作伙伴、和客戶產(chǎn)品的數(shù)據(jù)，使其能對(duì)產(chǎn)品及其運(yùn)行提供全景的動(dòng)態(tài)信息，賦能數(shù)字孿生的開發(fā)和更新。

? PTC：數(shù)字主線是指利用數(shù)字化技術(shù)，覆蓋產(chǎn)品全生命周期與全價(jià)值鏈，構(gòu)建數(shù)物融合、貫通產(chǎn)品研發(fā)、制造、營銷、運(yùn)營和服務(wù)等各環(huán)節(jié)的數(shù)字化數(shù)據(jù)流，為企業(yè)各個(gè)層面提供實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)分析和決策支持。

?西門子認(rèn)為可以把數(shù)字主線看作是與最常用的功能程序（工程、項(xiàng)目管理、供應(yīng)鏈、生產(chǎn)和產(chǎn)品支持）相一致的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)。這種安排不是單一功能單元中的串行流程，這些功能單元也不會(huì)相互獨(dú)立地運(yùn)行。相反，數(shù)字主線實(shí)現(xiàn)了任務(wù)自動(dòng)化，功能單元的互聯(lián)、集成和鏈接，因此用戶可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)快速訪問、共享和管理整個(gè)產(chǎn)品生命周期內(nèi)的項(xiàng)目細(xì)節(jié)。

?達(dá)索系統(tǒng)提出的是數(shù)字連續(xù)性（Digital Continuity）的概念，數(shù)字連續(xù)性是一種關(guān)聯(lián)所有利益相關(guān)者以在全球范圍內(nèi)提高制造運(yùn)營和供應(yīng)鏈流程可見性、控制力和同步化的共享數(shù)字化遠(yuǎn)景，它有助于實(shí)現(xiàn)卓越運(yùn)營。結(jié)果提高了靈活性、延伸了整個(gè)企業(yè)內(nèi)部的持續(xù)完善，并且擴(kuò)展了全球供應(yīng)鏈。通過提供基于模型的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型數(shù)字用戶體驗(yàn)，制造商可以建立一套能在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)整體化創(chuàng)建、管理和控制的通用運(yùn)營流程。

? GE：數(shù)字主線是貫通整個(gè)價(jià)值流的數(shù)據(jù)連接，它使數(shù)字資產(chǎn)成為驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)和決策自動(dòng)化的關(guān)鍵，從而使企業(yè)獲得全面的洞察。數(shù)字主線代表了整個(gè)產(chǎn)品生命周期中所有端到端業(yè)務(wù)流程所關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)和信息，能幫助企業(yè)縮短交貨周期、增加盈利能力及提高客戶滿意度等。

?羅克韋爾：數(shù)字主線是一種戰(zhàn)略框架，可通過實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵業(yè)務(wù)職能的緊密聯(lián)系來優(yōu)化產(chǎn)品、資產(chǎn)、系統(tǒng)或過程的生命周期?；谶@種方案，整個(gè)價(jià)值鏈都可以獲取在設(shè)計(jì)、虛擬仿真和物理運(yùn)營期間采集的統(tǒng)一數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。

?中國航空工業(yè)發(fā)展研究中心劉亞威先生定義：數(shù)字主線是一個(gè)應(yīng)用于復(fù)雜組織體層級(jí)的可擴(kuò)展 、可配置的分析框架，無縫連接系統(tǒng)壽命周期與采辦流程各階段的“數(shù)據(jù)－信息－知識(shí)”系統(tǒng)，利用先進(jìn)的建模與仿真工具 ，支撐決策者進(jìn)行有充分根據(jù)的決策 。數(shù)字主線創(chuàng)建富含知識(shí)的、互操作的、可以將系統(tǒng)各層級(jí)相關(guān)數(shù)據(jù)表達(dá)在虛擬世界的數(shù)字替身—數(shù)字系統(tǒng)模型。

結(jié)合上述定義，e-works認(rèn)為數(shù)字主線是一種可以連接數(shù)據(jù)流的信息框架，基于該框架可以將產(chǎn)品全生命周期的各種數(shù)據(jù)高效整合，形成貫穿全周期的統(tǒng)一數(shù)字模型，并通過將各模型/數(shù)據(jù)基于特定的業(yè)務(wù)規(guī)則有機(jī)銜接起來，建立面向產(chǎn)品全生命周期的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)，從而為企業(yè)中不同的角色或系統(tǒng)，提供與產(chǎn)品有關(guān)的完整的、一致的、準(zhǔn)確的信息。

數(shù)字主線的基本特征包括：

數(shù)字主線不僅可以聚合研產(chǎn)供銷服、供應(yīng)商/設(shè)備制造供應(yīng)商、合作伙伴等設(shè)計(jì)態(tài)和生產(chǎn)態(tài)數(shù)據(jù)，還可以使能產(chǎn)品物理設(shè)備與數(shù)字世界的連接，包含測試裝備、產(chǎn)品設(shè)備／網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等運(yùn)行態(tài)數(shù)據(jù)聚合。

在數(shù)字主線中，統(tǒng)一的全數(shù)字化模型貫穿始終。因此，數(shù)字主線需具備的功能包括：定義和管理數(shù)字產(chǎn)品元模型（含對(duì)象／關(guān)系）；生成和管理數(shù)字產(chǎn)品模型；定義和管理數(shù)字化產(chǎn)品（數(shù)字孿生模型）；定義數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的屬性、服務(wù)、事件、訂閱[2]。

數(shù)字主線統(tǒng)一了數(shù)據(jù)源，產(chǎn)品有關(guān)的數(shù)字模型采用標(biāo)準(zhǔn)和開放的描述，可以被穩(wěn)定無歧義地讀取，并且各環(huán)節(jié)的模型能夠及時(shí)進(jìn)行關(guān)鍵數(shù)據(jù)的雙向同步和溝通[3]。

數(shù)字主線提供了聚焦產(chǎn)品生命周期不同業(yè)務(wù)應(yīng)用之間所需的集成，其以業(yè)務(wù)應(yīng)用為核心進(jìn)行聯(lián)通，打通的不僅僅是數(shù)據(jù)，更多的是業(yè)務(wù)。

為什么數(shù)字主線很重要？

在“2023CIMdata PLM市場與產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇”上，CIMdata公布了關(guān)于數(shù)字主線的研調(diào)，結(jié)果表明數(shù)字主線最突出的作用與“建立產(chǎn)品信息的可追溯性”有關(guān)，并提出數(shù)字主線的價(jià)值核心在于貫穿生命周期和上下游企業(yè)中源產(chǎn)品和變型產(chǎn)品之間的相關(guān)參數(shù)可追溯性。 盡管制造企業(yè)一直致力于數(shù)據(jù)鏈路的打通，包括推進(jìn)設(shè)計(jì)制造一體化、全生命周期管理等，但從研發(fā)到運(yùn)營各環(huán)節(jié)中數(shù)字量的連續(xù)流動(dòng)仍然存在許多斷點(diǎn)，各自使用不同的模型描述，缺乏有效集成，且大多數(shù)企業(yè)各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)只能單向流動(dòng)[4]。即工程部門將設(shè)計(jì)、模型和藍(lán)圖交給制造部門，制造部門盡量以最優(yōu)方式把設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品；在產(chǎn)品銷售之前的質(zhì)量控制，通常是是將產(chǎn)品基本說明書與設(shè)計(jì)進(jìn)行比對(duì)；維護(hù)和支持工作通常只是讓已交付的產(chǎn)品能正常運(yùn)作而已。 而數(shù)字主線可以幫助企業(yè)打通信息全鏈路，讓數(shù)據(jù)在公司所有部門和流程間不斷流動(dòng)形成一條連續(xù)的數(shù)據(jù)流，確保在發(fā)生變更時(shí)，各類產(chǎn)品信息的一致性；同時(shí)，還能向下傳遞、向上回溯，實(shí)現(xiàn)全價(jià)鏈端到端追溯、跨企業(yè)團(tuán)隊(duì)和系統(tǒng)的協(xié)作和業(yè)務(wù)應(yīng)用。例如，設(shè)計(jì)工程師可以實(shí)時(shí)在線獲取已交付產(chǎn)品的運(yùn)行狀態(tài)及故障數(shù)據(jù)，從而在設(shè)計(jì)環(huán)境中進(jìn)行仿真分析，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品快速迭代和質(zhì)量問題閉環(huán)；服務(wù)工程師可在服務(wù)現(xiàn)場快速追溯產(chǎn)品構(gòu)構(gòu)、設(shè)計(jì)模型、生產(chǎn)記錄以及備件信息等[5]。

數(shù)字主線是打通信息孤島、組織壁壘的一種新手段。長期以來，制造企業(yè)采用的是以自身應(yīng)用為中心的“煙囪式”信息化布局，導(dǎo)致孤島無處不在，面向產(chǎn)品全周期的數(shù)據(jù)割裂在不同的業(yè)務(wù)系統(tǒng)內(nèi)，傳統(tǒng)的組織壁壘也限制了信息的流動(dòng)和知識(shí)的共享；即使有信息交換，也很難確定數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠。而數(shù)字主線打破了傳統(tǒng)體系下的信息孤島和組織壁壘，解決的是如何以產(chǎn)品與業(yè)務(wù)為核心，把數(shù)據(jù)模型化、對(duì)象化，使得數(shù)據(jù)能夠從前往后串聯(lián)起來，并能對(duì)數(shù)據(jù)快速提煉和復(fù)用，使各業(yè)務(wù)角色在需要用到特定數(shù)據(jù)的時(shí)候，及時(shí)、準(zhǔn)確地獲得，從而改善協(xié)作，提升效率并降低出錯(cuò)率。 數(shù)字主線可以促進(jìn)MBE落地。實(shí)現(xiàn)MBE（基于模型的企業(yè)）是很多制造企業(yè)的發(fā)展目標(biāo)，其將產(chǎn)品的完整定義通過數(shù)字化模型（主要是三維模型）進(jìn)行表述，并擴(kuò)展應(yīng)用到產(chǎn)品全壽期的所有活動(dòng)中，核心是使用模型來驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品全壽命周期的各個(gè)業(yè)務(wù)活動(dòng)，保證數(shù)據(jù)的一致性和重用性；然而，當(dāng)前領(lǐng)先企業(yè)也僅僅只實(shí)現(xiàn)了MBD（基于模型的定義），尚無法實(shí)現(xiàn)模型的持續(xù)性和模型驅(qū)動(dòng)的業(yè)務(wù)[5]。數(shù)字主線是以統(tǒng)一的模型驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品全壽期各業(yè)務(wù)活動(dòng)，其與MBD的結(jié)合將加速M(fèi)BE的落地。

數(shù)字主線能有效地評(píng)估系統(tǒng)在其生命周期中的當(dāng)前和未來能力。數(shù)字主線基于在整個(gè)生命周期內(nèi)形成的統(tǒng)一數(shù)字化模型，可以動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)評(píng)估系統(tǒng)的當(dāng)前和未來的功能和性能。尤其是隨著數(shù)字孿生技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字主線可將將物理世界和數(shù)字世界結(jié)合起來，使企業(yè)能夠預(yù)測性能并優(yōu)化產(chǎn)品。例如，在產(chǎn)品開發(fā)之前，通過仿真的方法及早發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)性能缺陷，優(yōu)化產(chǎn)品的可操作性、可制造性、質(zhì)量控制，以及在整個(gè)生命周期中應(yīng)用模型實(shí)現(xiàn)可預(yù)測維護(hù)[6]。 此外，數(shù)字主線還有助于企業(yè)提高數(shù)據(jù)價(jià)值，將有限的資源集中在核心數(shù)據(jù)上，為建立數(shù)字孿生、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘等提供基礎(chǔ)。

如何構(gòu)建數(shù)字主線？ 構(gòu)建數(shù)字主線意味著將分散的碎片化數(shù)據(jù)和信息連接起來形成一個(gè)完整視圖。PLM作為統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理與集成平臺(tái)，是數(shù)字主線的基礎(chǔ)，也是構(gòu)建數(shù)字主線的重要技術(shù)。據(jù)研究公司Tech-Clarity的一份報(bào)告證實(shí)，業(yè)績優(yōu)異的公司使用PLM來支持?jǐn)?shù)字主線的可能性要高出73%。 據(jù)了解，最開始美國空軍和洛克希德·馬丁的F-35項(xiàng)目在應(yīng)用數(shù)字主線概念時(shí)，即主要通過PLM打通設(shè)計(jì)與制造之間的數(shù)據(jù)鏈路?；赑DM/PLM的數(shù)字主線，洛克希德·馬丁可直接將工程設(shè)計(jì)中的三維模型用于制造，包括加工模擬、NC編程、三維坐標(biāo)儀的測量以及工裝的設(shè)計(jì)，也直接用于后續(xù)培訓(xùn)及運(yùn)維相關(guān)配套系統(tǒng)的開發(fā)。另外，數(shù)字主線形成的統(tǒng)一、權(quán)威數(shù)據(jù)源存儲(chǔ)在PLM中，可無縫地被世界各地的合作伙伴和供應(yīng)商直接使用，極大地提高了產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造以及運(yùn)維協(xié)同的效率和準(zhǔn)確性[7]。

洛克希德·馬丁F-35的數(shù)字主線 隨著數(shù)字主線的不斷發(fā)展，構(gòu)建以BOM為核心的數(shù)字主線興起，其將數(shù)字主線延伸到了產(chǎn)品全生命周期，并提高了可追溯性和分析效率。企業(yè)利用不同的BOM視圖將本視圖對(duì)應(yīng)的所屬業(yè)務(wù)領(lǐng)域需要的信息組織起來，再通過建立BOM視圖之間的關(guān)聯(lián)來實(shí)現(xiàn)跨視圖的產(chǎn)品數(shù)據(jù)追溯和更改[5]。其仍然是以PLM作為產(chǎn)品單一數(shù)據(jù)源進(jìn)行數(shù)據(jù)組織和實(shí)現(xiàn)。 此外，PTC、西門子數(shù)字化工業(yè)軟件、達(dá)索等廠商也均提出其PLM解決方案可以幫助企業(yè)構(gòu)建數(shù)字主線。 然而，想要在整個(gè)企業(yè)范圍內(nèi)擴(kuò)展數(shù)字主線，僅僅有PLM是不夠的。近年來不斷涌現(xiàn)新的數(shù)字主線集成技術(shù)。其中，IBM提出了一套主要用于解決生命周期工具集成問題的技術(shù)規(guī)范——OSLC（Open Services for Lifecycle Collaboration，生命周期開放協(xié)作服務(wù)）。使用OSLC規(guī)范的系統(tǒng)可以更容易地維護(hù)不同軟件商的工具集成并更好地在工具之間共享信息，促進(jìn)實(shí)現(xiàn)跨領(lǐng)域、應(yīng)用程序和組織的數(shù)字主線。例如，基于OSLC的PLM可以更好地與供應(yīng)商管理系統(tǒng)集成以記錄和跟蹤零部件優(yōu)選、采購、到貨、入庫等全過程。

基于OSLC實(shí)現(xiàn)跨領(lǐng)域、應(yīng)用程序和組織的

數(shù)字主線（來源：OSLC官網(wǎng)）

另外，為了更好地鏈接各業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)相關(guān)的多方面數(shù)據(jù)，業(yè)界也提出使用中臺(tái)架構(gòu)來構(gòu)建數(shù)字主線，即數(shù)據(jù)主線不再依賴任何一個(gè)傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)源系統(tǒng)，而是基于所有的系統(tǒng)和設(shè)備之上，匯聚企業(yè)所有數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)跨部門、跨系統(tǒng)業(yè)務(wù)重組，快速響應(yīng)前端應(yīng)用需求。 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)作為工業(yè)企業(yè)實(shí)現(xiàn)中臺(tái)架構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)平臺(tái)，被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)數(shù)字主線的落地技術(shù)[5]。例如，在PTC看來，通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的連接能力可以將業(yè)務(wù)系統(tǒng)、生產(chǎn)執(zhí)行、過程控制、設(shè)備傳感器等中的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通；業(yè)務(wù)建模能力則可以幫助企業(yè)以業(yè)務(wù)為對(duì)象將各種數(shù)據(jù)組織起來，并基于特定的業(yè)務(wù)邏輯建立關(guān)聯(lián)，形成特定的業(yè)務(wù)鏈，基于這個(gè)業(yè)務(wù)鏈即可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)和業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)；進(jìn)一步構(gòu)建一個(gè)個(gè)工業(yè)APP，就可以靈活實(shí)現(xiàn)前端調(diào)用。

基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字主線構(gòu)建（來源：PTC）

數(shù)字主線應(yīng)用實(shí)踐

基于美國空軍對(duì)于數(shù)字主線的重視，航空工業(yè)開展了一系列數(shù)字主線項(xiàng)目 。例如，除了前文提到的F-35項(xiàng)目，美國空軍還針對(duì)A-10戰(zhàn)斗機(jī)基于MBD和PLM構(gòu)建了全生命周期使用維護(hù)階段的數(shù)字主線。A-10是在20世紀(jì)70年代使用二維圖樣設(shè)計(jì)的戰(zhàn)斗機(jī)，為了延長其服役壽命，開展了使用數(shù)字工程技術(shù)升級(jí)改造A-10機(jī)翼的更換計(jì)劃（WRP）。在該計(jì)劃中，A-10 WRP項(xiàng)目辦公室選擇在 A-10 機(jī)翼零件和組件上使用MBD，以統(tǒng)一的 Adobe 3D PDF 格式生成零件的“繪圖”文檔，以降低成本和提高質(zhì)量。據(jù)了解，WRP項(xiàng)目產(chǎn)生了大約 10000 個(gè)不同零件的設(shè)計(jì)模型報(bào)告，這些新的 3D PDF 零件報(bào)告包含制造商、供應(yīng)商和臨時(shí)用戶執(zhí)行其支持功能所需的所有信息。此外，A-10 還將維修信息映射到三維模型上。通過數(shù)字主線的應(yīng)用，A-10機(jī)翼質(zhì)量減輕了12%，而壽命則增加了 8 倍。普拉特·惠特尼集團(tuán)公司是美國最大的兩家航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造公司之一，僅在兩個(gè)發(fā)動(dòng)組件制造中使用數(shù)字主線，通過量化不確性和面向波動(dòng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)基于性能的產(chǎn)品定義，減少廢品和返工，每年預(yù)計(jì)可以節(jié)省高達(dá)4200萬美元的成本。

隨著數(shù)字主線受到越來越廣泛的關(guān)注，其在工程機(jī)械、汽車、信息與通信等行業(yè)也得到應(yīng)用。如通過對(duì)質(zhì)量數(shù)字主線正向或反向的遍歷來回顧所學(xué)知識(shí)，以解決質(zhì)量問題；構(gòu)建訂單數(shù)字主線，通過將CRM中的用戶及訂單數(shù)據(jù)、PLM中的產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、ERP中的生產(chǎn)計(jì)劃和物料數(shù)據(jù)、交付的物理產(chǎn)品及服務(wù)數(shù)據(jù)都串聯(lián)起來，建立用戶、訂單、設(shè)計(jì)產(chǎn)品、供應(yīng)商、實(shí)物產(chǎn)品等模型之間的關(guān)聯(lián)，形成訂單數(shù)字鏈路，通過用戶訂單追溯到訂單產(chǎn)品、實(shí)物產(chǎn)品的生產(chǎn)序列號(hào)及供應(yīng)間供貨記錄等，通過實(shí)物產(chǎn)品的序列號(hào)追溯到產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)批次以及對(duì)應(yīng)的客戶訂單等（如下圖）。

訂單數(shù)字主線（來源：PTC） 總體而言，目前數(shù)字主線的應(yīng)用還處于初級(jí)階段，主要以單點(diǎn)式應(yīng)用為主，還沒有企業(yè)形成完整的數(shù)字鏈路。主要原因在于：對(duì)數(shù)字主線概念的理解尚不成熟；不同廠商的工具和系統(tǒng)之間缺乏互操作性和統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)模型的可訪問性差；數(shù)字主線充分結(jié)合了各企業(yè)自身的業(yè)務(wù)和運(yùn)作模式，無法通用；數(shù)據(jù)是數(shù)字主線的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)治理仍然是企業(yè)的大問題；構(gòu)建數(shù)字主線并不是一件容易的事情，以業(yè)務(wù)場景為核心的信息梳理等工作難度較大；數(shù)據(jù)主線是一個(gè)持續(xù)建設(shè)、從局部到全面的過程。

數(shù)字主線推進(jìn)建議 在數(shù)字化轉(zhuǎn)型浪潮下，數(shù)字主線是制造業(yè)推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能制造的戰(zhàn)略舉措和現(xiàn)實(shí)途徑之一。對(duì)于制造企業(yè)，建議推進(jìn)數(shù)字主線遵循“大處著眼，小處著手”的實(shí)施策略，首先進(jìn)行全局規(guī)劃，以便在分解組建后各部分能重新組合在一起，然后再逐步實(shí)施。如企業(yè)可以PLM為基礎(chǔ)，從連接設(shè)計(jì)和制造開始，實(shí)現(xiàn)從產(chǎn)品數(shù)字設(shè)計(jì)到BOM轉(zhuǎn)換、流程規(guī)劃和驗(yàn)證的可追溯性及連接性，并逐步形成整個(gè)生命周期BOM的數(shù)字主線。 在具體的實(shí)施過程中，企業(yè)須建立明確的應(yīng)用需求，并以特定應(yīng)用場景為驅(qū)動(dòng)，包括需要建立什么樣的數(shù)字模型，數(shù)據(jù)來源于哪些業(yè)務(wù)系統(tǒng)，如何去連接這些系統(tǒng)，完成一個(gè)場景的建設(shè)，再逐步延伸到下一個(gè)場景，同時(shí)還需通過業(yè)務(wù)場景不斷優(yōu)化迭代前期的模型，最終形成完整的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)。另外，健全的數(shù)據(jù)治理和清潔的數(shù)據(jù)庫對(duì)于數(shù)字主線的成功推進(jìn)具有非常重要的作用，特別是隨著數(shù)字主線應(yīng)用的激增。

編輯：黃飛