工业数字孪生应用成熟度模型与评估方法总结

一、标准概述

T/CPUMT 036-2024《工业数字孪生应用成熟度模型与评估方法》是中国和平利用军工技术协会提出并归口的团体标准，首次发布于2024年。该标准与另外6份文件共同构成工业数字孪生系列标准，旨在提供工业数字孪生应用成熟度模型与评估方法，为企业等组织的工业数字孪生应用成熟度评估提供指导。

二、标准框架

标准包含以下主要内容：

• 前言和引言
• 1-3章：范围、规范性引用文件、术语和定义
• 4-7章：模型框架、成熟度等级、能力域、成熟度要求
• 8-9章：评估方法、成熟度等级判定
• 参考文献

三、核心内容详解

1. 模型框架

工业数字孪生应用成熟度模型框架由四个关键组成部分构成：

1. ​​成熟度等级​​：分为五个等级
2. ​​能力域​​：包括组织、模型、资源、应用四个模块
3. ​​能力子域​​：细分为11个子域
4. ​​成熟度要求​​：对各子域的具体要求

2. 成熟度等级划分

标准将工业数字孪生应用成熟度划分为五个等级：

3. 能力域与子域

标准定义了四大能力域及其子域：

1. ​​组织能力域​​

   • 战略规划
   • 组织建设

2. ​​模型能力域​​

   • 几何模型
   • 机理模型
   • 数据模型

3. ​​资源能力域​​

   • 人才与知识储备
   • 资金投入
   • 应用支撑资源

4. ​​应用能力域​​

   • 应用广度
   • 应用深度

4. 成熟度要求

标准对各能力子域在不同成熟度等级下的要求进行了详细规定：

组织能力域要求

• ​​战略规划​​：从明确重点方向到具备顶层战略设计
• ​​组织建设​​：从培育能力到建立专业团队和生态

模型能力域要求

• ​​几何模型​​：从工具规划到专业团队建设
• ​​机理模型​​：从工具规划到统一管理平台
• ​​数据模型​​：从工具规划到大数据集成分析

资源能力域要求

• ​​人才与知识储备​​：从技术图谱到行业人才储备
• ​​资金投入​​：从专项资金到生态建设资金
• ​​应用支撑资源​​：从基本材料到生态协同

应用能力域要求

• ​​应用广度​​：从单点应用到全组织关键环节
• ​​应用深度​​：从可视化改善到显著成效

5. 评估方法

评估流程包括四个主要环节：

1. ​​评估准备​​：受理申请、组建小组、编制计划
2. ​​现场预评估​​：确定评估域、权重和目标等级
3. ​​正式评估​​：采集证据、形成发现、判定等级
4. ​​发布评估报告​​：沟通结果、召开末次会议

6. 成熟度等级判定

评分方法

• 根据满足程度打分：完全满足(1分)、大部分满足(0.7-0.9)、部分满足(0.4-0.6)、不满足(0)

权重分配

• 组织(10%)、模型(30%)、资源(20%)、应用(40%)
• 各子域也有相应权重

计算方法

采用四级加权计算方法：

1. 评估域得分 = 条件得分的算术平均值
2. 能力子域得分 = 评估域得分的加权和
3. 能力要素得分 = 能力子域得分的加权和
4. 成熟度等级得分 = 能力要素得分的加权和

等级判定

根据总分S确定成熟度等级：

• 五级(引领级)：4.8≤S≤5.0
• 四级(优化级)：3.8≤S<4.8
• 三级(集成级)：2.8≤S<3.8
• 二级(模型级)：1.8≤S<2.8
• 一级(规划级)：0.8≤S<1.8

四、标准特点

1. ​​系统性​​：与系列标准共同构成完整体系
2. ​​可操作性​​：提供详细的评估方法和评分标准
3. ​​渐进性​​：五个等级体现数字化转型路径
4. ​​全面性​​：覆盖组织、技术、资源、应用多维度
5. ​​行业适用性​​：特别适合制造业企业评估数字孪生应用水平

五、实施意义

该标准的实施将有助于：

1. 统一工业数字孪生应用评估标准
2. 指导企业制定数字化转型路径
3. 促进产业链上下游协同
4. 提高系统互操作性和数据共享
5. 降低实施成本，确保数据安全
6. 推动技术创新和产业升级