以產品研制全生命周期集成乃至新一步擴展為數字孿生為目的，目前發(fā)展的基于模型的定義（MBD）、數字主線（DTh）、基于模型的系統(tǒng)功能（MBSE）和基于模型的企業(yè)（MBE）等均有自身的發(fā)展歷程，在內涵具有一定程度的重合，并且在不同的技術發(fā)展藍圖計劃中具有不同的側重目標。

（1）典型MBE技術發(fā)展藍圖的比較分析

目前關于MBE的技術發(fā)展藍圖主要有美國“下一代制造技術計劃”（NGMTI）將MBE劃分為4個階段，美國國家技術和標準研究院按路徑選擇以及需要的能力將MBE 分為Level0－Level6共計7個等級。兩個技術發(fā)展藍圖從技術路線角度均以信息交換的形式、內容和作用作為主線，但在階段上存在不同的差別。兩個技術發(fā)展藍圖雖然路徑各異，但涵蓋了模型在設計、制造、工藝的仿真運用以及多環(huán)節(jié)的集成，并最終演變?yōu)閷�供應鏈的集成與協(xié)同。兩者相結合，基本實現(xiàn)從工藝和管理兩個方面的集成協(xié)同，其要義是實現(xiàn)模型驅動貫穿系統(tǒng)生命周期的各個方面和領域，一次創(chuàng)建并為制造、服務等所有下游重用。

（2）MBD關注模型本身的信息完整準確，MBE強調模型的全生命周期集成

MBD 更關注產品的幾何信息，包括工藝描述信息、制造屬性信息、管理屬性信息，把三維模型作為生產制造的唯一依據。未來MBE 更關注MBD 數據在整個生命周期的充分利用，并從幾何層面上升到系統(tǒng)層面；另一方面在企業(yè)內部以及企業(yè)外部供應鏈之間建立集成和協(xié)同的環(huán)境，開展基于模型的交換，在數字空間進行反復迭代，以減少物理空間的質量問題和時間成本問題，目的是提高復雜大系統(tǒng)的設計質量、縮減交付時間、減少工程更改、減少產品缺陷和提高首次交付質量。從某種程度上來說，MBD是基礎支撐，MBE是面向全生命周期的集成與協(xié)同。

（3）MBSE強調產品研發(fā)集成技術層次的理念，MBE更強調綜合企業(yè)運行效能的貫徹

MBSE雖然強調技術與管理兩個方面以及對全生命周期的模型構建及其互操作集成等的重視，但在實際操作過程中，核心仍然是聚焦于產品研制的多領域模型集成仿真以及向工藝和制造延伸的仿真分析的技術層面，注重產品為主線的技術與管理組織。MBE在強調模型的運用以及全生命周期集成的基礎上，存在向向前端應用到需求開發(fā)、功能和邏輯設計，向后端應用到更廣泛的智能制造以及綜合保障等各個環(huán)節(jié)的發(fā)展趨勢。但最值得關注的是，MBE尤其強調全生命周期集成與協(xié)同下的企業(yè)研制效能指標的貫徹。兩者具有互補的關系，在多領域模型融合與互操作方面MBSE具有優(yōu)勢，但在業(yè)務流程與效能目標驅動下的產品模型和過程模型定義、執(zhí)行、控制、管理企業(yè)的全部業(yè)務以及實現(xiàn)業(yè)務之間的無縫集成和與戰(zhàn)略略管理對接等方面，MBE具有一定的優(yōu)勢。未來MBSE與MBE的融合將是可能的發(fā)展趨勢，但MBE的模型內涵除了產品生命周期各階段以及跨階段的可見模型之外，還存在企業(yè)運行效能模型和業(yè)務流轉控制模型等內涵，即MBE中的模型概念更為寬泛，在體系上相對來說更加完整。另外，從某種程度上來說，美國倡導的MBE與德國在工業(yè)4．0所主張的橫向集成、縱向集成、端到端集成的綜合內涵方面，具有內在的一致性。

（4）DTh聚焦于數據－模型－信息的規(guī)范化交互與集成，對MBSE／MBE提供數據流轉與控制方面的支持

數字主線技術偏重于數據－模型－信息的規(guī)范化交互與集成，包括正向的數據流轉控制以及數據－模型－信息變更下的協(xié)調，一般以標準規(guī)范的形式定義數據－模型－信息的形式和內容。而MBSE偏重于數字主線中模型相關內容，MBE則對數字主線中的數據－模型－信息具有全面的要求。

作者信息：王愛民，北京理工大學數字化制造研究所所長，長期從事MES、APS等技術研究、系統(tǒng)開發(fā)與實施應用。