数字主线的定义

指利用先进建模和仿真工具构建的，覆盖产品全寿命周期与全价值链，从基础材料、设计、工艺、制造以及使用维护全部环节，集成并驱动以统一的模型为核心的产品设计、制造和保障的数字化数据流。

--百度百科

其将数字主线视为数字化转型的关键十二要素之一，数字主线强调其作为一种信息交互的框架，这个框架的主要功能是打通原来多个竖井式的业务视角，实现产品生命周期数据各个阶段的互联数据流、集成视图和实时更新共享，从而提高产品开发效率，降低成本，并优化产品设计。

--CIMDATA

在《Enabling the Digital Thread for Smart Manufacturing》项目中，将数字主线定义为智能制造项目的一部分，它贯穿整个产品生命周期。这个项目专注于开发方法和协议，以扩展和完善贯穿设计、制造和产品支持过程的信息数字主线。其目的是实现智能制造系统的集成，加速设计到生产的时间线，并降低成本。

--美国国家标准技术研究院（NIST）

数字主线与PLM的区别

产品生命周期管理（PLM）是一种全面的管理策略，它涉及到产品从构思、开发、服务到淘汰报废的整个周期。PLM的核心在于整合和管理整个产品生命周期中的所有信息与流程，这包括物料、零部件、产品、文档、规定、工程变更单和质量工作流等数据。具体来说，PLM包括以下几个关键方面：

数据管理：PLM系统提供了一个集中平台，用于存储、管理和共享所有与产品相关的信息，如设计图纸、物料清单（BOM）、制造工艺、测试结果等。

流程管理：它涵盖产品开发过程中的各个阶段，包括设计审查、工程变更、质量控制等，确保这些流程高效且合规。

协同工作：PLM系统促进跨部门、跨地域团队之间的沟通和协作，帮助不同职能的人员协同工作，提高产品开发效率。

决策支持：通过提供实时的产品信息和分析，PLM支持更明智的决策制定，从而优化产品策略和业务流程。

数字主线（Digital Thread）是一种集成和连接产品生命周期中各个阶段的数据的方法。它通过创建一个连续、无缝的数据流，将产品设计、制造、服务和支持等各个阶段的信息连接起来，从而实现信息的实时共享和更新。数字主线的目的是打破信息孤岛，提高透明度，优化决策过程，并提升产品全生命周期的管理效率。以下是数字主线的几个关键特点：

数据互连：数字主线将不同来源和格式的大量数据连接起来，形成一个统一的信息流。这包括设计数据、仿真结果、制造数据、测试数据、维护记录等。

实时更新：通过数字主线，所有相关人员都能实时访问最新的产品信息，确保在整个生命周期中信息的准确性和一致性。

跨职能协作：数字主线促进了不同部门（如设计、工程、制造、销售、服务）之间的协作，使得各个团队可以在产品开发的任何阶段进行有效的沟通和决策。

虚拟仿真：数字主线利用虚拟仿真技术来预测产品性能，减少实物原型制作的需要，从而节省时间和成本。

智能分析：通过集成先进的数据分析和人工智能技术，数字主线能够提供深入的洞察，帮助企业在产品设计和运营过程中做出更智能的决策。

数字主线通常被视为PLM的一个更高级的发展阶段或扩展。两者区别在于，数字主线平台更侧重于提供一个协作的单一数据平台，通过解耦和重构数据，打破组织障碍以释放速度和敏捷性，同时确保最高的产品质量。它强调的是数据的整合和跨系统的无缝数据流。而PLM平台则更专注于产品全生命周期的数据管理，尤其是产品研发数据的管理。PLM往往是企业的产品数据或骨干平台，工程人员基于此开展产品设计、多专业协同、供应商协同等工作，并以BOM为核心实现产品配置和工程更改管理等核心业务能力，保证数据的一致性、准确性和完整性。

▲ 数字主线与PLM的区别

数字主线的价值与意义

数字主线平台：即构建以数据、模型为核心的数据全面连接、信息相互交织的数字主干平台。实现对产品全生命周期过程中，单点数字化能力/工业软件的集成串联，并面向企业型号业务应用需求进行敏捷适配；通过xBOM与各类模型标准定义，建立企业权威数据源，并对数据进行加工，反哺各领域业务应用。其核心应用价值主要包括：

形成装备研制权威数据源，提升研制协同与技术状态管控数字主线平台的构建提供了装备研发全生命周期统一、权威、标准的数据源，支撑企业各专业、各阶段数据的共享与协同，同时实现装备全生命周期技术状态的全面追溯。

构建装备异构模型交换标准与接口，促进装备能力综合分析权衡构建面向不同专业统一的模型语义，构建各专业、学科统一的模型交换标准，并通过异构模型信息交换通用接口的构建，实现模型双向传递不失真，加速专业间的协同效率与协同能力。

构建装备虚实孪生桥梁，推动装备能力的实时监控与持续改进构建装备的数字孪生的核心是模型以及驱动数字样机与实物样机运行的数据，因此数字主线平台提供数字样机与实物样机标准、规范的数字语义，以及双向流动的信息通道，促进数字样机置信度提升，可实时模拟装备实际运行过程、状态，支撑企业装备功能性能全面监控与装备改型的快速评估。

构建作战体系/装备视角的数字主线平台，加速企业高效协作数字主线平台将为企业构建与战略部门、配套供应商、运维服务商和最终用户之间的强有力的协作纽带，满足装备研制敏捷性和自适应性的需求，能够加速体系/装备的协作开发和部署，同时也能够降低风险。

构建模型数据分析应用能力，促进研制分析智能化装备研制全生命周期过程产生的大量业务数据，通过数据主线平台，对数据进行融合汇聚，形成富含语义关联的装备全生命周期数据网络，并结合研发、生产、保障、技术状态管控等核心业务需求，实现对装备全生命周期数据价值的充分挖掘。

数字主线总体思路与框架

数字主线平台总体思路

通过集成串联产品生命周期过程中各类多源异构工具/系统/设备/装备，构建以数据、模型为核心的数据全面连接、信息相互交织的数字主干平台，形成企业权威数据源，并面向企业业务应用需求进行敏捷适配、数据加工处理，反哺各领域业务应用。

▲ 数字主线平台总体思路

数字主线平台总体框架

基于工业信息标准开展覆盖IT与OT的多源异构数据集成与接入，构建以xBOM为核心、以模型为驱动的产品全生命周期数据体系，打造新一代全面自主可控的数字主线平台，通过数据管控追溯引擎、数据智能加工分析引擎与数字孪生配置引擎，打造场景化工业数字应用（APPs），融合贯通数字世界和物理世界，实现基于唯一数据源的研发、生产、保障、管理的数字主线贯通与数字孪生。

▲ 数字主线平台总体框架

异构数据集成适配（“N”类适配）：

以“工业万物互联”为目标，充分借鉴ISO10303等国际工业信息标准，融入国内行业应用与工业软件特点，打造基于工业信息标准的多源异构数据集成适配器，实现多源异构工具/系统/设备/装备等数据的集成与接入。

端到端产品全周期数据融合与关联（“1”个中心）：

以统一的数据模型网络和数据语义为基础，构建相互交融的两条产品全生命周期数字主线（ BOM主线与模型主线），打造产品全生命周期完整、唯一、权威、受控的数据湖，实现产品全生命周期虚实融合与贯通。

产品全生命周期数字加工与挖掘（“3”大引擎）：

数据管控追溯引擎：实现异构数据管控与关联追溯的基础能力；

数据智能加工引擎：引入数据价值挖掘技术，满足各类数据分析应用需求；

数字孪生配置引擎：满足装备制造与运行过程各类数字孪生应用封装需求。

场景化工业数字赋能应用（“X”种应用）：

构建统一的共享数据与业务服务中心，依托领域建模、低代码开发、编排等技术，结合不同角色与场景的需要开展业务服务编排、页面服务编排以及可视化服务编排，实现场景化工业数字应用（APPs）的快速构建与发布应用。

数字主线建设面临的挑战

数据整合难数字主线的一个核心目标是实现产品数据的全面视图，这要求不同系统、部门和职能之间的数据能够无缝整合和互操作。然而，现有系统之间往往存在数据孤岛，导致数据整合和流通的难度增加。技术与工具融合难数字主线平台的建设涉及多种技术和工具的融合，如MBSE、CAD、CAE、CAM、PDM和物联网等。如何有效整合这些技术和工具，形成一个统一的平台，是一大挑战。全生命周期数据管理难数字主线强调从设计、开发到制造、维护的整个产品生命周期的数据管理。确保数据在整个生命周期中的准确性、可追溯性和一致性，是一个复杂的过程。人才培养与技能提升难数字主线平台的建设需要专业人才，这些人才不仅要熟悉技术，还要理解业务策略、流程和数据。培养和吸引这样的人才，对许多企业来说是一大挑战。投资与成本考量难数字主线平台的投资成本较高，特别是在初期阶段。企业需要评估投资回报，确保投资的合理性。同时，初期的投资很难在短暂时间内见效。数字主线应用规模化难虽然数字主线在理论上具有广泛的应用潜力，但如何将其规模化应用，特别是在复杂装备制造领域，仍然是一个挑战。

数字主线建设模式的思考

构建数字主线意味着将分散的碎片化数据和信息连接起来形成一个完整视图。PLM作为统一的数据管理与集成平台，是数字主线的基础，也是构建数字主线的重要技术。据研究公司Tech-Clarity的一份报告证实，业绩优异的公司使用PLM来支持数字主线的可能性要高出73%。

目前主流的数字主线建设模式包括基于已有系统开展更紧密的集成、全新建设数字主线平台、基于PLM平台进行扩展、基于大数据平台开展建设，各自优劣势分析如下：

▶ 基于已有系统开展更紧密的集成低成本、短周期，能实现跨系统的数据集成与交互；扩展性受限，难以实现细颗粒度的数字主线的贯通。

▶ 全新建设数字主线平台无历史包袱，可根据需求高度定制；成本高、周期长，与现在工具和系统 体系融合难。

▶ 基于PLM平台进行扩展可充分利用现有资源，并应用PLM高度专业化的功能； 可能受当前PLM的技术架构和扩展性的限制。

▶ 基于大数据平台开展建设强大的数据处理能力以及数据智能分析能力；产品全生命周期复杂模型的管理存在较大难度。

▲ 基于PLM扩展的数字主线建设路径

国睿信维数字主线优先战略

国睿信维推动数字主线优先战略，依托工业软件产品“REACH睿知”、智能制造装备“REASY睿行”，打造面向国防军工制造业，民用装备、能源/交通运输，军队院所/高校、军队维修企业3类市场软硬结合、虚实一体的“知行合一”的“3+N+1”整体解决方案，以数字主线贯通型号装备研制全生命周期数字链，通过智能研发、智能生产、智能保障赋能型号研制全阶段，为智能管理提供决策依据。全面赋能制造业转型升级和提质增效，服务制造强国和数字中国建设。围绕“全数字、全互联、全智能” ，构建企业“端到端、完整、闭环、顺畅连续”的产品全生命周期数字链（Digital Thread），助力企业数字化转型。

▲ 国睿信维数字主线优先战略