背景
數碼主線（DigitalThread）一詞起源於航空航天領域，最先由美國空軍和洛克希德·馬丁公司於2003年在聯合研發F-35時提出。國外工業軟件廠商已形成可用平台產品，提供基於模型、數碼連續、數據驅動的端到端解決方案，支撐世界主要裝備制造商實作裝備研制模式變革。
近年來，國內工業軟件雖然取得了長足進步，但仍是各自為戰、孤立發展，體系競爭力還存在明顯代差，亟需以數碼主線為紐帶，盡快形成體系化套用能力，更好支撐新時期中國裝備創新發展。
國外數碼主線發展趨勢分析
近年來，國內外愈發關註和重視數碼主線的研究和套用，對於數碼主線的定義也形成了不同版本，但理念頗為相似，其關鍵詞有一致、關聯、追溯、重用、全生命周期等。例如美國航空航天學會（AIAA）給出的定義是：數碼主線是連結與流程、產品或系統相關的權威數碼資訊的集合，其一致性在整個生命周期中得到積極管理，支持資訊的可存取性、可追溯性、流通性、適用性和可信度，促進知識的獲取、交流、使用和重用，從而高效支撐有價值的決策。
1.世界領先工業企業以數碼主線重塑產品研制與交付能力
洛馬、波音、空客等世界領先工業企業都在經歷深刻的數碼化變革，無論是洛馬的「產品數碼宇宙」、波音的MBE「鉆石模型」，還是空客的數碼化工業範式DDMS，其背後的發展邏輯都包含為企業構建完整的數碼主線。企業依靠數碼主線平台，支撐模型數據這一核心「生產資料」高效、準確流轉套用，重塑復雜裝備研制與交付能力。
2.國外軟件廠商面向復雜裝備紛紛推出數碼主線方案
達索系統以CATIA為基礎，持續完善產品體系，不斷提升全生命周期產品數據建模、套用和管理能力，最終融合成統一模型、流程、組織、許可權、互動的3DE平台，貫通RFLP-PPR-MSR模型主線，並以各階段、各層級數碼樣機為模型載體，構建權威資料來源，支撐系統工程、工程設計與分析、生產制造、服務保障等業務全過程數碼連續。
西門子同樣從CAD出發，逐步拓展CAE、CAM、PDM、物聯網等產品譜系，整合形成Xcelerator軟件和服務組合，以數碼化創新平台（含NX、Simcenter、Teamcenter、Tecnomatix等）的Web服務提供工程端的數碼主線，以Mendix提供企業數據端的數碼主線，以MindSphere提供物聯網端的數碼主線，形成SaaS服務形式的一體化、雲化軟件服務，涵蓋需求、設計、分析、制造、數據管理、雲端運算、大數據和物聯網等領域。
此外，PTC、InterCAX、ANSYS等軟件廠商也積極發展數碼主線，核心策略是圍繞其自身優勢產品在臨近領域實作數碼連續。PTC以物聯網平台ThingWorx為數碼骨幹，充分利用既有的Creo、Windchill等產品能力，推出了重點面向物聯網的數碼主線；InterCAX透過Syndeia平台，將SysML模型與其他各種工程模型連線起來，形成面向基於模型的系統工程數碼主線；ANSYS充分利用CAE領域的顯著優勢和完善產品體系，收購ModelCenter軟件，構建面向系統仿真和工程仿真的數碼主線解決方案。
裝備領域發展數碼主線的需求
1.打通數碼模型體系，建立裝備數碼化建設新範式
數碼化是實作裝備現代化的必然內在要求。當前，裝備建設對強裝需求響應不及時、研制叠代周期長、執行保障效能低等問題突出，一個關鍵因素就是裝備全生命周期、業務全價值鏈模型數據尚未貫通，存在諸多斷點，亟需依靠數碼主線技術建立基於模型、以模型連續傳遞為核心的裝備數碼化建設新範式，支撐裝備創新發展和能力躍升。
2.發揮數據要素價值，促進企業數碼化轉型
數據已成為新型生產要素，是企業數碼化轉型的關鍵驅動。當前企業數據治理、開發、利用能力不足，亟需依靠數碼主線技術實作海量、多源、異構數據的匯聚、整合和貫通，激發數據要素價值，提升數據分析與科學決策能力，支撐企業構建數碼競爭新優勢。
3.破解套用難題，推動國產工業軟件體系化套用
整合化、體系化是工業軟件技術演進與產品發展的重要方向，也是構建國產工業軟件體系化套用能力、縮短與國外領先水平差距的必由之路。當前，國產工業軟件已呈現百花齊放之勢，但各軟件之間存在數據壁壘且套用分離，亟需以數碼主線技術構建統一平台，實作整合融合、體系化套用，並融入裝備研制主流程。
4.培育開放共享生態，推動工業軟件高質素發展
良性、可持續的工業軟件生態是實作裝備數碼化的重要保障。當前，軟件生態各方主體缺少融合發展的平台載體，難以形成合力，亟需以數碼主線為紐帶，聚合供需優勢力量，建立國產工業軟件發展「生態圈」，擴大套用「輻射圈」，共同推動工業軟件高質素發展。
數碼主線平台的四個定位
本文將以數碼主線為關鍵技術的統一平台稱為數碼主線平台。它是面向裝備全生命周期、業務全價值鏈，實作模型數據貫通、支撐數碼樣機協同、推動工業軟件整合開發與體系化套用的新一代平台類工業軟件，可為裝備數碼化轉型提供關鍵支撐。
1.模型數據貫通平台以統一模型標準，實作裝備全生命周期、業務全價值鏈模型數據的規範化定義、一致性傳遞、上下遊追溯、全域關聯分析和全流程共享復用，實作海量、全量模型數據一體化融合，打造權威真相源，發揮數據要素價值。
2.數碼樣機協同平台承載和組織各業務階段模型數據，支撐數碼樣機（功能樣機、效能樣機、幾何樣機、制造樣機、交付樣機等）的構建和連續發展演化，實作以數碼樣機為核心的協同研制與執行保障。
3.工業軟件整合開發與生態合作平台透過開放性框架，支持與各類工業軟件的整合融合，支撐軟件廠商、實施服務企業、科研院所等優勢力量，基於平台擴充套件開發滿足特定行業場景的套用功能，形成生態匯聚效應，實作共建共贏。
4.工業軟件體系化套用平台面向裝備研制單位，融合工業軟件攻關成果，基於「平台+App」的套用模式，以業務套用聯通為核心，支撐上下遊軟件「串珠成鏈」，形成「1+1＞2」體系化套用效能，帶動工業軟件進入裝備研制主流程。
亟待突破套用的典型場景1.裝備需求全生命周期傳遞與追溯針對無法快速分析需求變更影響範圍並開展需求驗證，導致難以快速響應使用者需求變化的問題，平台可建立需求全生命周期追溯主線，保持需求與系統設計、物理設計等各類模型的關聯，支持需求隨研制過程的深入不斷細化分解，支撐貫穿全域的需求變更影響性分析和需求閉環驗證。
2.裝備全生命周期權威資料來源構建與管理
針對各階段、各模型數據技術狀態分屬不同軟件管理、變更關聯繁雜，技術狀態管不全、管不嚴的問題，平台可對裝備全生命周期模型數據技術狀態進行全域控制與跟蹤，保證模型數據的權威性，實作技術層面權威一致性分析，支撐管理層面成本、周期的精確控制。
3.機/電/軟多專業虛擬整合驗證與設計叠代
針對飛機等復雜裝備機/電/軟多專業設計缺少模型匯聚和仿真的統一數碼環境、難以開展虛擬整合驗證的問題，平台透過統一標準實作機/電/軟異構模型封裝，建立互動介面關系，基於需求對多專業整合模型進行驗證與確認，加速復雜裝備正向叠代設計。
4.裝備數碼交付針對數碼樣機、實體樣機同步交付缺乏技術手段，數碼交付能力遠未形成的問題，平台為制定數碼交付規則提供操作環境和工具，以及視覺化的模型加工打包功能，實作便捷、完整、準確、可追溯的交付體驗，提高裝備快速定型、高效執行、精確保障能力。
5.海量資料探勘、分析與科學決策針對各階段數據割裂，缺少全生命周期數據匯總、分析能力的問題，平台可對海量數據進行收集、加工、分析，構建面向不同套用場景的權威、即時的全域數據檢視，並接入大數據、人工智能演算法，客製企業專屬數據套用，支持業務活動的科學決策。
數碼主線平台發展建議
一是面向裝備真需求，解決真問題。數碼主線平台的研發和套用不同於以往的工具類軟件，直接關系到裝備發展模式的變革，必須將需求分析做足、做透，采用「邊研、邊建、邊用」的模式，共同推進裝備研制與平台開發，實作「雙促進、雙成功」。
二是加強開放合作、集智創新。不能照搬西方以資本為主要手段的先收購再整合的發展模式，應從實際國情出發，充分發揮新型舉國體制優勢，在政府的引導下推動工業軟件整合融合，提升體系競爭力。
三是註重人才挖掘和培養。數碼主線平台覆蓋了裝備全生命周期、業務全價值鏈，對於復合型人才的需求極其迫切，應著重加強人才選拔、長期培養和全方位支持。
文/史永豐 王捷
