制造业是实体经济的基础，是国家经济命脉所系。习近平总书记在河南考察调研时强调，要发展高端制造、智能制造，把我国制造业和实体经济搞上去。河南省广大科技工作者和产业领军人才牢记习近平总书记殷殷嘱托，坚持把实施创新驱动、智能制造作为河南省高端装备制造业的主攻方向，大力推进智能制造关键技术研发与应用实践。

数字孪生是世界科技前沿方向和国家重要战略，是智能制造应用落地的一种重要手段。2021年国家出台《“十四五”智能制造发展规划》中多次提到数字孪生，强调要突破装备数字孪生关键技术，探索形成数字孪生智能应用场景。数字孪生通过为实体系统构建完全一致的三维虚拟模型，全面、精准反映实体对象的动态变化；通过虚拟模型的仿真与智能学习，可突破实体装备优化设计与运维过程中的若干关键技术难题。

郑州轻工业大学数字孪生团队是国内最早从事数字孪生理论与技术研究的团队之一，主要从事复杂装备优化设计与建模仿真、场景感知与车间制造物联、工业数字孪生人机智能与安全管控等研发。该团队负责人李浩教授告诉笔者，这个团队最早追溯到2005年前后，从事制造业信息化关键技术研究与应用实施，建设了河南省制造业信息化技术服务中心，每年服务河南省50余家制造企业推进信息化。2010年开始大力推进制造业的数字化工程。2015年开始致力于智能制造关键技术研究，陆续建设了河南省机械装备智能制造重点实验室和智能隧道掘进装备河南省协同创新中心等近10个省部级科研平台，加强与中信重工、郑煤机、宇通客车、多氟多、中铁装备、中国商飞等领域头部企业深入开展产学研联合攻关。2017年开始，李浩教授带领郑州轻工业大学智能制造团队与北京航空航天大学、北京理工大学、西北工业大学等国内顶尖团队联合发起了数字孪生与智能制造服务学术会议，联合创建了中国图学学会数字孪生专业委员会，在国内率先开展数字孪生基础理论与关键技术研究，并在矿山、采煤、工程装备等领域开展应用实践。

郑州轻工业大学智能制造团队围绕工业数字孪生系统，系统归纳了工业数字孪生系统架构与典型运行模式；开展了基于数字孪生的高端装备个性化定制设计、装备多物理场建模仿真、数字孪生体建模与评价、工业系统运行优化控制和系统安全管控等研究，突破了高端装备的结构布局与运行参数协同、生产线运行优化控制、汽车白车身焊接质量控制、大飞机数字化装配等难题。研究成果获得2019年河南省科技进步一等奖、2022年机械工业科技进步一等奖和2023年河南省技术发明一等奖。另外，团队支撑了郑州轻工业大学“智能制造工程”新工科本科专业、二级学科“智能制造工程”硕士点等建设，大力推进卓越工程师培养计划，为河南省高端装备制造业转型升级培养了一批行业急需的智能制造复合型人才。

目前，工业数字孪生系统的大规模应用推广还面临一些挑战，如数字孪生系统对算力要求极高，同时产生高昂的运维成本，还涉及隐私与安全保护难题等，但是数字孪生技术正在加速成熟和应用推广。如今的河南省高端装备制造业，在省内外高水平智能制造团队的科技支撑与助推下，利用数字孪生、新一代信息技术等进行低碳和智能化升级改造，工业数字孪生已成为引领河南省制造业绿色化智能化发展的新风向。

（作者简介：李浩，博士、教授、博士生导师，郑州轻工业大学机电工程学院院长）