下拉至文末，查看更多合集文章

作 者

軟件與信息服務業研究中心

概念定義

數字主線是指利用先進建模和仿真工具構建的，覆蓋產品全生命周期與全價值鏈，從基礎材料、設計、工藝、制造以及使用維護全部環節，集成并驅動以統一的模型為核心的產品設計、制造和保障的數字化數據流。

圖1 數字主線概念圖

發展歷程

數字主線發展始于1960s，美國NASA在阿波羅計劃中用物理仿真模擬航天器。1980s，AutoCAD普及推動制造業數字化設計轉型。初期數字主線以CAD/CAM為核心，實現設計數據的單向流動，但尚未形成跨部門協同能力。2000s后，PLM系統將眾多工具集成，同時，美國國防部將數字主線列為數字制造核心技術。2003年，洛克希德?馬丁在F-35項目首提“數字主線”概念。2011年3月，美空軍研究實驗室提及“數字孿生”。數字孿生為數字主線提供虛實實時映射與動態仿真能力，助力整合全生命周期數據并優化決策。如今，工業互聯網平臺整合數字主線，實現跨企業、跨行業數據協同。

圖2 數字主線發展歷程

數字主線的突破性影響

數字主線構建全生命周期數據貫通體系，破解碎片化治理難題。傳統模式下，設計、制造、運維等環節的數據常因系統孤立形成“數據孤島”，導致信息脫節、協同低效。數字主線通過統一的數據架構與標準，將分散在不同系統中的產品定義、工藝參數、運行狀態等數據進行整合，形成貫穿產品從需求定義到退役回收的完整數據鏈條。這種整合打破了部門與環節間的信息壁壘，使各業務單元能基于同一套數據源開展工作，避免因數據不一致引發的重復勞動與決策偏差。

數字主線重塑跨領域協同范式，激活全球化協作效能。數字主線通過統一平臺為跨部門及企業團隊提供實時共享載體，設計修改、工藝調整、供應鏈響應等數據均可同步更新，以“數據即協作語言”實現高效聯動。該模式打破地域與組織邊界，推動協作從人工傳遞的“線性流程”轉向數據實時交互的“網絡協同”，縮短信息流轉周期，提升資源配置效率。從企業內部的部門協同到產業鏈上下游的生態協作，數字主線成為連接多方主體的“數字橋梁”，助力復雜項目全球化高效協同。

數字主線賦能實時化智能決策，構建動態優化能力。數字主線通過實時采集設備、流程、市場等多維度數據，結合仿真模型與算法分析，將企業運營從“事后處理”轉變為“事前預測”與“實時優化”。這種“數據采集—模型分析—決策閉環”的機制，使企業能在動態變化的環境中快速捕捉問題、精準調整策略，實現對質量、效率、成本的全維度管控，構建起基于數據智能的核心競爭力。

數字主線的應用場景

制造業全生命周期管理。在復雜產品（如高端裝備、航空航天部件）研發與生產中，數字主線貫穿需求分析、設計建模、工藝規劃、生產制造直至運維服務全流程。通過統一數據平臺，設計端的三維模型可實時同步至制造系統，工藝參數調整與生產實測數據反向優化設計方案；產品交付后，傳感器采集的運行數據與歷史設計、制造數據關聯，支持故障追溯與性能優化。

服務型制造與增值服務。數字主線推動企業從“賣產品”向“賣服務”轉型，典型場景如設備預測性維護：通過集成設備設計參數、運行傳感器數據及歷史維修記錄，構建故障預測模型，提前72小時預警潛在故障并推送維護方案。某工業機器人廠商利用數字主線為客戶提供“設備即服務”（DaaS），基于實時數據優化保養計劃，減少停機時間，同時衍生出能耗分析、產能優化等增值服務。

技術發展面臨的挑戰

數據治理與標準統一的復雜性。數字主線的核心是構建全生命周期數據貫通體系，但不同領域、不同系統的數據格式、語義定義及存儲架構差異顯著，導致數據整合面臨“語義鴻溝”與“格式壁壘”。此外，跨企業協作中，各主體的數據管理規范與安全要求不同，易形成“數據共享壁壘”。若無法建立覆蓋全鏈條的數據治理框架，數字主線可能淪為數據堆積的“偽貫通”，難以實現真正的協同價值。

系統集成與技術架構的適配難題。傳統企業往往存在大量異構系統，部分老舊系統技術架構封閉，數據接口兼容性差，難以與數字主線平臺實現無縫對接。同時，實時數據采集與處理對算力、存儲及網絡傳輸提出更高要求。例如，工業場景中高頻設備數據的實時同步需解決邊緣計算與云端協同的時延問題，而復雜仿真模型的在線運行可能面臨算力瓶頸。此外，數字主線依賴數字孿生、人工智能等技術構建分析模型，但模型的跨領域適配性不足。例如：設計仿真模型與生產控制模型的參數映射偏差，易導致數據應用“失真”，影響決策可靠性。

未來展望

新興技術融合催生全鏈路智能化決策體系。未來數字主線將與人工智能（AI）、數字孿生、邊緣計算等技術深度耦合，構建“數據采集—智能分析—自動執行”的閉環生態。在產品研發端，生成式AI可基于數字主線沉淀的歷史設計、測試數據，自動生成多版本概念方案并推薦最優解。在生產現場，邊緣計算與數字主線結合實現毫秒級實時響應，當設備傳感器檢測到加工精度偏離閾值時，系統自動調用數字孿生模型仿真優化參數，大幅提升精密零件良品率。

數字主線驅動“產品制造”向“數據服務”的價值范式躍遷。未來，數字主線將推動企業突破傳統以硬件為核心的盈利模式，轉而基于全生命周期數據構建新型服務生態。企業可通過整合設計、生產、運維等環節的數據，從單純的產品提供者轉變為“數據價值服務商”，例如將設備運行狀態、用戶需求偏好等數據轉化為預測性維護、個性化定制等增值服務，實現從“賣產品”到“賣能力”的轉型。

滑動查看報告全文>>>

更多行業案例及其特點，請掃描下方二維碼關注“賽迪顧問”公眾號，獲取最新動態。

微信號：ccidconsulting

本公眾號提供的內容用于個人學習、研究或欣賞，不可用于其他商業用途。如有關于作品內容、版權及其它問題，請及時在公眾號留言。

如果獲得轉載授權，請注明作者姓名和轉載的出處，不修改文章的標題、文字、圖片或者音視頻，以免曲解原文意思。

點擊合集，查看更多文章